90%靠進口：中國高端科學儀器，何時不被「卡脖子」？

一說起卡脖子，很多人想到芯片。

改革開放四十多年，我國仍然擺脫不了對少數品類產品進口的高度依賴，排名前三的是芯片、石油——以及不為大多數人瞭解的科學儀器。

我國 90% 的高端科學儀器要進口，被國外公司壟斷。

如何才能破解「卡脖子」？

國外壟斷

科學儀器被稱作科學家「窺視世界原始信息數據源頭的眼睛」。

據統計，到 2017 年，諾貝爾獎自然科學獲獎項目中，因發明科學儀器而直接獲獎的項目佔 11%。72% 的物理學獎、81% 的化學獎、95% 的生理學或醫學獎都是借助尖端科學儀器來完成的。

想做出點別人做不出來的研究，手裡也得有別人沒有的傢伙式兒。

以現代物理研究為例，約有 1/4 的諾貝爾物理學獎獲得者的工作與儀器研制有關。

在當代科學研究中，誰擁有先進的儀器，誰就掌握了探索和發展的主動權。

從這個角度講，我國在科學儀器領域所掌握的主動權實在太少了。

據統計，去年中國研究與試驗發展經費支出為 2.79 萬億元。其中四分之一的投入是儀器設備採購費用，佔科研固定資產投資的近 6 成。

然而，在如此龐大的市場規模下，國產科學儀器能搶到市場份額的卻屈指可數。

目前，中國約 73％的分析測試儀器需要進口，某些高檔精密儀器的進口比例更高，個別特種專用儀器則完全依賴進口。例如國內的電子顯微鏡市場，就有 99% 的份額被全球五家公司瓜分。

類似核磁共振波譜儀、液質聯用儀、X 射線衍射儀的「國貨」佔比率，則更是只有可憐的 0.99%、1.19%、1.32%。

毫不誇張地說，在高端科研儀器上，卡脖子的情況更加嚴峻！

2018 年，北大核磁共振中心一台布魯克核磁共振儀出了故障。

校方向儀器生產方的國外廠商發出售後要求，得到的回覆卻是，先付 23 萬元人工費，然後才去做修理準備。

換句話說，即使沒能修好，這筆錢也不會退還。

聽到這種無理要求，北大核磁共振中心憤而終止合作。

可強硬的態度解決不了實際的無奈，以至於集齊了國內該領域多名工程師之合力，卻依然無法修好這台儀器。

現實很骨感，國內幾乎沒有廠家能生產這種叫核磁共振儀的東西，連關鍵零部件也不行。

由於我國的高端科學儀器過於依賴進口，在關鍵項目尤其是重大項目的研發中，很容易在關鍵設備和部件上被「卡脖子」，類似北大這樣被「勒索」的情況屢見不鮮。

國產差在那裡？

在大眾心目中屬於「高精尖」的科研領域裡，恐怕每個人都得承認，國產儀器確實跟國際水平有一定差距。

首先是技術鴻溝。

國產品牌在技術上與國外品牌的差距仍然很大，並且短時期內難以趕超。

發達國家在高端儀器領域有幾百年的技術積澱，社會對創新的激勵機制也更加合理，這方面的建設絕非一朝一夕。

同其他技術領域一樣，高端科研儀器不僅受制於製造這個單一因素的影響，而且受制於研發、知識產權保護、生產、市場流通、應用、技術創新等方方面面因素的影響。

比如用於分析物質結構和材料微結構的 X 射線衍射儀，應用廣泛，目前世界範圍內的供應商主要有日本的 Rigaku Corporation、荷蘭的 PANalytical B.V. 和德國的 Bruker 等公司，儀器本身和附件的精密度和多功能性很高，軟件的智能化程度也不錯。

相對來說，國產產品不僅在儀器本身的技術方面稍有落後，在軟件和附件方面的差異尤其巨大。

其次，國產儀器的零部件不過關。

很多儀器在關鍵部件上採用進口零件，一些無關緊要的部件則用國產替代，但這兩者的落差有點大。

曾經有網友就調侃過，他們單位買過的一台國產的凱氏定氮儀，一個按鈕開關，一按下去就按不上來了，感覺開關配件就像是地攤市場上買的，質量非常不好，經常是用不了多久，隔三差五就出問題。

而國外進口的儀器，品牌聲譽更好。

配件用的都是知名廠商的產品，雖然價格貴了不少，但穩定性高、重覆性好，最主要是省去很多麻煩。

第三，國產儀器的配套和周邊建設很不到位。

買科學儀器跟買手機一樣，也需要重視產品的生態圈，這有點像是 iPhone 和 Apple Store 的關係。

國外的知名儀器廠家的產品，並非單一的存在，而是與有很多子公司生產配套的配件和耗材有關聯。

這些都能保證科研工作能在一個標準框架下更加簡便地進行。

經過很長時間的共生，國外品牌間配合的”默契程度”很高，此時突然插進一個國產儀器，自然匹配度不高。

第四，科學研究的用戶圈在國外，限制了國產儀器的普及。

不可否認，科學研究的重心仍然在歐美等發達國家，國外的科研工作者使用的是國外的儀器。

當實驗有問題的時候，很多人喜歡上網發佈問題，尋求解答。

用國外儀器的話，大概率會有前人碰見過一樣的問題，有些甚至能直接找到相關的期刊論文，直接提供解決方案。

如果用國產儀器，同樣的狀況恐怕就只能去問廠家的技術支持了。

第五，科學研究本身具有試錯成本超高的特性。

有很多實驗室，在做關鍵研究時，會要求使用進口儀器和進口試劑。

理由很簡單，如果最好的儀器和試劑，實驗都做不出來，說明是想法不對，那就直接不用繼續嘗試了。

反之，如果不用最好的儀器和試劑，那麼當實驗做不出來的時候，到底原因是什麼呢？真的是想法不對嗎？

恐怕就沒人能說准了。

所以，與其花時間糾結後果，還不如一開始就從根本上用大家都認可的儀器設備來得省心。

有鑒於此，國內的科學家只要錢足夠，大都更願意掏錢買進口設備，留給國產科研儀器的預算很低，進一步減少了國產科研儀器的”出場”機會。

惡性循環由此產生。

如何破解？

歷史地看，國產科學儀器的落後有一定的歷史原因。

上世紀 90 年代之前，科學儀器被簡單地視作科技發展的配角，很長時間內不被重視，以至於國家儀器儀表局都被撤銷。

這是我國科學儀器發展的一個低潮期，科學儀器相關的技術發展也隨之停滯下來。

國內的科學儀器發展失去了寶貴的 10 年，出現斷代，落後於國外產品。

而此時又恰逢中國科技發展的繁榮期，學者們目力所及的都是國外儀器，嚴重影響到國人對國產科學儀器的認知，國外品牌在品牌認知方面對於國產品牌具有降維打擊的優勢。

這種固有的偏見，需要國產儀器品牌在技術追趕的同時慢慢改變。

國產儀器品牌想要扭轉劣勢，必須認清事實，知恥而後勇。

第一，滿足客戶的需求，才有突圍的可能。

全面地看，產品想被市場接受，被客戶信任，光靠技術可不行，得實實在在做到”用戶至上”，做到為用戶提供比國際大牌更誠摯的服務才行。

2019 年 11 月，清華大學某實驗室在使用進口儀器時出現故障。若返回原廠維修，耗時長，花費大，於是實驗室嘗試聯繫了一家生產同類型儀器的企業。

這家企業早在此一年前，就發佈了中國首台商用脈衝式電子順磁共振（EPR）波譜儀，且具有自主研發實力和專業的服務支持體系。

在得知清華大學的情況後，這家企業馬上安排工程師前往，僅用了 4 個工作日，就徹底解決了用戶的問題，比返回原廠維修，節約了近一個月的時間。

反觀國外儀器品牌，憑借壟斷地位，常常店大欺客。

以前文中跟北大鬧掰的布魯克為例，2018 年底的一份實名的滿意度調查顯示，188 名國內用戶，對售後服務滿意的不到 5%，過半不滿意；對售後部門負責人的滿意度僅有 1%，超過七成不滿意。

在售後服務的具體問題中，最不滿意的前三項分別是：零部件價格昂貴，售後漲幅大漲速快，售後維修響應慢。

對手的短板，就是國產突圍的方向！

第二，扎穩中端市場，蠶食高端市場。

國內企業在科研儀器技術上的差距誠然存在，但經過近 20 年的發展，在國家政策大力支持的背景下，國內企業不斷進行技術沈澱和積累。

在中高端市場內，國內外科學儀器的技術差距越來越小，部分國產產品達到國際先進水平。

目前，在高端科學儀器領域，國內企業也在積極扭轉劣勢。

雙光子成像技術是研究活體特別是腦神經運動最合適的成像技術之一，對應的顯微鏡在國內一度空白。

2017 年，北大程和平院士和陳良怡教授牽頭研發出微型化雙光子活體成像技術，其核心技術是可佩戴的微型化雙光子螢光顯微鏡，重量僅有 2.2g。

使用這部重量最輕的雙光子顯微鏡，他們首次獲得小鼠自由行為過程中大腦神經元和神經突觸活動清晰穩定的圖像，相關成果在國際知名學術期刊發表。

研究團隊成立了超維景公司，產品成型並已小批量出貨，國內產品銷售額過億，國際產品銷售額也超千萬，已達成國際合作的有德國馬普神經所、德國波恩大學、德國馬普鳥類研究所、美國紐約大學、美國馬普神經所等國際知名研究機構。

以醫用核磁共振成像儀來說，低端的 0.5T 以下的市場，因為市場很小，進口品牌在 2015 年前後就已經完全退出國內市場；中端的 1.5T 市場佔國內市場佔比的六成，國產品牌已經佔有半壁江山，年發貨量超百台的國產品牌有上海聯影和蘇州朗潤；3.0T 的高端和 7.0T 的超高端產品市場中，聯影也已分得一杯羹。

去年，聯影醫療的高場核磁共振研發項目還榮獲 2020 年度國家科學技術進步一等獎。

不過，還是應該意識到，醫用核磁共振成像儀雖然能做很多臨床醫學研究，但終歸還是偏應用的儀器，並不代表核磁共振成像技術的最前沿。

在科研領域的核磁共振波譜儀，國產儀器佔比僅為 0.99%。

第三，把握科學儀器發展的未來與趨勢。

歷史地看，科學儀器的發展也有自身的規律和潮流，產品智能化、專業化、便攜化是儀器行業的發展趨勢。

科學儀器已進入「智能儀器」的階段。

儀器已經不僅是簡單的硬件實體，而是儀器和處理器的結合。

現在的很多高端儀器上已經搭載了功能強大的工作站，將數據實時輸出，還可用多種方式處理，大大提高了科研的效率。

智能化的儀器可以進一步消除人為因素造成的誤差，讓實驗結果更準確更可靠，科學研究也更專業。

功能強大的便攜化科學儀器讓科學實驗的開展不再囿於實驗室內，而是到現場觀察、試驗、記錄，以及處理數據。

便攜式檢測是案件辦理中急需的儀器分析技術，聚光科技自主研發生產的便攜式氣質聯用儀十多年前就打開了國內市場，還中標了公安部的採購。

在長期的使用中，國產儀器的成熟性和穩定性得到了國家相關部門的支持和認可，為打破進口儀器壟斷提供了堅實的基礎。

科學技術是第一生產力。

科技的發展離不開科學儀器，越是高端科技，越離不開與之匹配的高端儀器作為科研的支撐。

發展國產高端科研儀器，不僅是在撬開卡我們脖子的那只手，更是給我國高科技的未來發展，打下堅實的基礎。

希望國產科研儀器早日成長，成為國內科研的基石。■