每年400亿进口仪器,建立在国外仪器上的科研强国,能持续多久?

工欲善其事,必先利其器。现代科技发展实践表明,科研仪器是科学研究不可或缺的工具和手段,谁在科研仪器上率先突破,谁就往往能占据科学研究的先发优势。

近年来,我国的科研仪器在国产化上已取得积极进展,但由于历史积累不足等多方面原因,高端科研仪器依赖进口的局面尚未得到根本改观。在建设世界科技强国的征程中,科研仪器特别是高端科研仪器如何尽快实现国产化,已成为一个不容回避的重要问题。

过度依赖国外仪器,中国科研“跛脚”严重

2018年12月,北京大学核磁共振中心向全国几十家核磁用户以及相关供应商发布邮件声明,指出相关供应商大幅提高售后服务费用和零配件价格的行为。该声明发布后获得了全国同行的共鸣。

他们降低服务标准、阻止第三方供应商维修、设置“只换不修”不公平条款等方式获得了高额的不当利益,根据公开数据,部分供应商维修维护类收入超过了国内销售总收入的30%,且逐年增长。

华东理工大学教授蓝闽波说:“全国多所科研机构的用户普遍反映,在大型科研仪器设备维护维修领域,部分仪器供应商在销售和售后服务方面存在严重垄断问题。”

虽然北大此次维权事件已经取得了非常积极的成果,但是外国仪器供应商的垄断地位,在短期内恐怕难以撼动。例如,除核磁共振波谱仪外,常用的高分辨质谱仪等大型分析仪器、大部分的生命科学仪器如磁共振成像仪、超分辨荧光成像仪、冷冻透射电镜等还大量依靠进口。在国际上,全球科研仪器市场也基本由少数几个国家的大型企业主导。美国化学会旗下《化学与工程新闻》杂志公布的2018年度全球仪器公司TOP20排位榜中,有8家是美国公司,7家来自欧洲,5家公司位于日本。

每年400亿进口仪器,建立在国外仪器上的科研强国,能持续多久?

说实话,无论从外光上还是质量上,国产仪器都与国外有一定差距,这就导致国外仪器大举进入。不论是原子吸收光谱、X射线衍射仪等大型仪器,还是恒温槽、取样器等小型仪器,国外产品都占据压倒性的优势,国内生产商规模不断萎缩,市场分额越来越小,甚至直接倒闭。

国家对科研经费资助的快速增长,使得研究人员有更多的经费购置以前不可想象的昂贵科研仪器,优先考虑国外仪器就成为中国科研人员的一种习惯。

中国的科研发展能否建立在主要依靠国外仪器的基础上,短期看似能满足国内科研的需求,但长期看国外的仪器决不是支撑中国科研跨越发展的坚强支柱。

国际上主要的仪器生产国是美国、日本、欧盟和俄罗斯,本身一些高精密仪器对中国就是限制进口的;前沿科研更需要向仪器厂商定制的非标仪器,靠采购成熟的商品开展研究,部分研究只能是跟着国外的屁股在跑;国际形势复杂多变,现在能采购来,不见得将来也能采购来。

原创国产科研仪器为什么难做呢?

那么,原创国产科研仪器为什么难做呢?分析下来大概有三个原因:

(1)缺乏对原创实验方法的探求

中国科学家比较善于综合归纳,而对更详细的区分就比较弱。这种求全求大的习惯很可能就使得对新仪器的需求变得迟钝了。其实,中国科学家的原创精神很强,比如东南大学陆祖宏实验室就有很多非常巧妙的实验设计和仪器原型(比如管盖芯片等)。可是后劲不足,最终没能把仪器研发出来。

(2)缺乏科学家和工程师的沟通和组成合适的团队机遇

有需求的科学家是否能与有经验的工程师组成团队也是仪器研发的关键之一。中国的科研单位,大专院校的“单位”概念十分强,部门之间,单位之间少有横向合作的快捷同道。结果“中国制造”的奇迹并不能转化成原创仪器的研发上。复制别人的仪器很快,原创研发就力不从心了。

在美国,横向合作的机会很多,因为科学家和工程师双方都主动地去寻找这样的机会。想要研发仪器,首先要“想”,然后要主动去寻找合作机会,寻找合适的人材。当然,在这以前,先要创找机会,让合作能成功。

(3)缺乏奖励机制

合作成功需要钱,一个完美的科学家和工程师的组合需要一笔不小的投入。钱是用来买时间,买市场机遇。可是到那里去找钱?是先找钱还是先找人?如果没有大笔的前期投入,一旦仪器研发出来能从市场上得到可观的回报也是激励大家合作的一个有效方式。不管是先拿钱还是后给钱,总要有一个合理的奖励方式。这个奖励方式在中国多靠政府,而在美国则多靠市场。

没有原创的欲望,没有组成最佳团队的机制,没有经济支撑,就很难开发出原创仪器。而研发仪器,首先需要能把科学家和工程师牵到一起的领头人,需要熟悉市场的能人,需要有经验,有良好的机制。不是所有的实验都值得为之开发仪器,看科学上的重要性,还要看市场需求。也要容许失败,给失败者再次尝试的机会。

仪器技术研究与产品开发已初见成效

在过去的近20年间,自由申请类重大仪器研发项目共立项622项,总投入22.47亿元,平均每项资助额度为361万元。部门推荐类重大仪器研发项目6年间共计立项45项,总投入35亿元,平均每项资助额度7778万元。部门推荐类项目每个的资助额度相当于21个自由申请类重大仪器项目。

在这些科研计划的支持下,我国仪器技术研究与产品开发已初见成效。

每年400亿进口仪器,建立在国外仪器上的科研强国,能持续多久?

中国自主研制的郭守敬望远镜

郭守敬望远镜

郭守敬望远镜简称LAMOST,是中国天文学家自主研制的第一台大规模光谱巡天望远镜,能够同时观测4000个天体,是目前世界上光谱获取效率最高的望远镜。据了解,利用LAMOST此前发布的数据,国内外124所科研机构和大学的近800位用户正在开展研究工作,并在恒星物理研究、特殊天体搜寻等前沿领域取得了一系列研究成果。截至目前,共计发表SCI科研成果400多篇,引用4200余次。

核磁共振波谱仪

依托中国科学院武汉物理与数学研究所技术成立的武汉中科牛津波谱技术有限公司,所研制生产的核磁共振波谱仪系统整机已成功推向市场。公司CEO魏嘉说:“我们在国内已经成功卖出了70多台核磁共振波谱仪,在国外也卖出了一些。”

“在国内核磁共振波谱仪市场长期被国外企业主导的背景下,70多台已经算是相当不错的销售成绩”,魏嘉说,“这一方面得益于中科院武汉物理与数学研究所长期在核磁共振波谱仪领域里的技术积累,另一方面则受惠于国家科学仪器研制计划的大力支持。

纳米流式检测仪

2014年,在美国爱荷华州立大学和美国能源部艾姆斯国家实验室从事博士后研究的朱少彬回国创办厦门福流生物科技有限公司,致力于纳米流式检测技术的产业化。

2017年9月,福流生物收到了第一张订单,客户是国际外泌体研究领域的领头羊——Codiak公司。而后一路高歌猛进,销售额从2017年的300万元上升到2018年的2000万元。

5G通信测试仪器

创远仪器是中国无线通信测试仪器的领先者。创远仪器的核心创始人冯跃军毕业于国防科技大学自动控制专业。1999年,冯跃军创立了创远电子,通过独家代理美国BIRD公司无线通信测试仪器,淘得第一桶金。但他并不甘心于只卖国外产品。2005年,我国自主研发的第三代移动通信TD-SCDMA开始大规模建设,当时仪器仪表极其匮乏,国外巨头又拒绝合作,冯跃军觉得作为本土企业,必须紧跟国家战略,支持民族品牌,于是成立了创远仪器,自主研发支持TD-SCDMA的一系列无线通信测试仪器。

3G突破,4G同步,5G领先,中国的移动通信网络迎来了历史发展机会。创远仪器积极深入参与其中,成为IMT-2020(5G)试验工作组成员单位。2018年,创远仪器联合东南大学、中国移动、高通、是德科技等单位发布了《5G毫米波系统测试方法、专用设备与测试规范》白皮书,成功研制了5G模测系统、5G扫频仪和5G天馈线分析仪。此外,公司正在积极参与5G测试规范和标准的建设,研发5G信道模拟器、5G信号分析仪、5G信号发生器和5G网络分析仪等一系列5G产品。

就像科学研究需要长期积累一样,高端科研仪器的国产化也需要一个过程,不可能“一口吃成胖子”。“国外的高端科研仪器也是在多年的应用中不断成熟和完善起来的。只要国家继续加大支持力度,有关各方携手攻坚、持续努力,高端科研仪器国产化值得期待。

资料来源:人民日报、中国粉体技术网

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页面更新:2024-05-20

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