上?？茖W(xué)儀器發(fā)展現(xiàn)狀如何？記者昨天從市科委獲悉，在科學(xué)儀器專項的支持下，上海企業(yè)、高校和科研院所在中高端科學(xué)儀器產(chǎn)品研發(fā)方面取得了一定突破。國內(nèi)首臺雙向凝膠等電聚焦電泳儀、首臺交直流塞曼原子吸收光譜儀、首臺高效微流電色譜儀已在滬問世，工業(yè)在線質(zhì)譜儀、高效逆流色譜儀、高效薄層色譜儀等產(chǎn)品在國內(nèi)市場占有率排名第一。
據(jù)介紹，目前全球科學(xué)儀器研發(fā)和生產(chǎn)高地主要有三個：一是美國，主要企業(yè)有賽默飛、丹納赫、安捷倫等；二是歐洲，主要企業(yè)有蔡司、梅特勒—托利多、艾本德等；三是日本，主要企業(yè)有島津、日立高新、日本電子等。
我國分析儀器行業(yè)起步于上世紀(jì)50年代，當(dāng)時產(chǎn)生了北京分析儀器廠、上海分析儀器廠、江蘇電分析儀器廠、川儀九廠、佛山分析儀器廠、沈陽分析儀器廠等近40家國有企業(yè)，但后來大多數(shù)因改制和市場化而逐漸消失。
在科技部、國家自然科學(xué)基金委、財政部以及地方科技部門支持下，我國科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)近年來有較大發(fā)展，建設(shè)了以上海為龍頭的長三角科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)群，以北京、天津為中心的渤海灣科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)帶，以長春、大連為基礎(chǔ)的東北科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)化基地等。其中，長三角是國內(nèi)最具活力的科學(xué)儀器研發(fā)和產(chǎn)業(yè)區(qū)域，研發(fā)人才相對集聚，產(chǎn)業(yè)布局結(jié)構(gòu)合理，資本推動比較充裕。
近年來，上海自主研發(fā)的一批中高端儀器產(chǎn)品走出了國門。如上海光譜儀器有限公司研制的中高端光譜儀器，已批量出口到德國、澳大利亞等發(fā)達國家，并出口到泰國、伊朗等“一帶一路”沿線20多個國家和地區(qū)，為深海探測、能源開發(fā)、地礦分析等提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。由上海通微分析技術(shù)有限公司研制的毛細管電色譜儀器，出口到美國，服務(wù)于高端的蛋白質(zhì)分析、基因組學(xué)、代謝組學(xué)等生命科學(xué)前沿研究。由上海天美科學(xué)儀器有限公司研制的移動式“P3實驗室”科學(xué)儀器，出口到印度，用于現(xiàn)場應(yīng)急分析。
在科學(xué)儀器的質(zhì)譜領(lǐng)域，上海充分發(fā)揮研發(fā)、制造與應(yīng)用等優(yōu)勢，形成了國內(nèi)首個工業(yè)質(zhì)譜產(chǎn)業(yè)化基地，已應(yīng)用于生物制藥、石油化工等產(chǎn)業(yè)。在色譜領(lǐng)域，上海研制生產(chǎn)的逆流色譜、毛細管電色譜、全電子壓力控制氣相色譜、超高壓液相色譜形成了規(guī)?；a(chǎn)業(yè)，填補多項技術(shù)空白，向國外企業(yè)發(fā)起挑戰(zhàn)。在光譜領(lǐng)域，上海研制的符合國際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的中高檔原子吸收光譜儀批量出口到歐洲、美洲和亞太地區(qū)，結(jié)束了原子吸收儀只進口、沒出口的歷史。在電化學(xué)領(lǐng)域，上海研制生產(chǎn)的儀器設(shè)備占全國銷量市場的60%以上，在線水質(zhì)監(jiān)測儀、化學(xué)需氧量測定儀、水質(zhì)重金屬測定儀等儀器在環(huán)境保護領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。
上海高校和科研院所也形成了一批高水平的儀器研發(fā)團隊，如復(fù)旦大學(xué)、華東理工大學(xué)、華東師范大學(xué)、上海理工大學(xué)、上海交通大學(xué)、中科院上海微系統(tǒng)研究所、中科院上海硅酸鹽研究所、上海市疾病預(yù)防控制中心、上海市食品藥品檢驗所、上海市計量技術(shù)研究院等。此外，由清華啟迪控股牽頭成立的上海分析技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究院，通過建設(shè)綜合性專業(yè)化平臺，為本市科學(xué)儀器發(fā)展提供了技術(shù)支持與產(chǎn)業(yè)服務(wù)保障，也為國產(chǎn)科學(xué)儀器的創(chuàng)新發(fā)展提供了新模式。
市科委相關(guān)負責(zé)人表示，“在科學(xué)儀器研發(fā)方面，上海有條件、有基礎(chǔ)、有需求，應(yīng)該勇挑重擔(dān)，參與國際競爭，在部分領(lǐng)域改變長期受制于人的局面?！?/p>
“走進國內(nèi)實驗室看看，高端科學(xué)儀器有多少是進口的？比例非常高?！苯张e行的一個科技創(chuàng)新工作會議上，上海市政協(xié)常委、中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員李昕欣指出了我國這塊科技短板。科學(xué)儀器是科研人員的重要工具，位于科技創(chuàng)新鏈的源頭。在建設(shè)世界科技強國進程中，這個領(lǐng)域不能受制于人。
近年來，美國《化學(xué)與工程》雜志發(fā)布的全球科學(xué)儀器公司年度20強榜單上，沒有一家中國企業(yè)。高端科學(xué)儀器為何難見“中國制造”？“十四五”時期，上?？煞窦涌彀l(fā)展儀器產(chǎn)業(yè)？記者采訪了三位科技專家。
儀器創(chuàng)新需要科研方法創(chuàng)新
科學(xué)儀器可分為分析儀器、光學(xué)儀器、生命科學(xué)儀器等多個類別，這幾類儀器的高端產(chǎn)品市場，主要被美國、歐洲、日本企業(yè)占領(lǐng)?！翱茖W(xué)儀器做得好的國家，才稱得上是科技強國，”李昕欣說，因為儀器是科研工具，也是科研方法創(chuàng)新的產(chǎn)物。比如讓三位歐美科學(xué)家獲得諾貝爾化學(xué)獎的冷凍電鏡，就是一種成像方法創(chuàng)新的重要成果?！霸诳蒲蟹椒ㄉ仙朴趧?chuàng)新，并把它們轉(zhuǎn)化為科學(xué)儀器，這是在科技創(chuàng)新鏈源頭的策源能力。我國如果沒有科學(xué)儀器創(chuàng)新，在很多前沿科技領(lǐng)域就無法處于‘領(lǐng)跑’地位。”
上海華之光譜儀器有限公司技術(shù)顧問陳建鋼的觀點，與李昕欣不謀而合。這位在分析儀器行業(yè)工作40多年的“老兵”，在科技部和上海市科委支持下，和同行合作研制出了我國首臺“高性能交直流塞曼原子吸收光譜儀”。在他看來，國內(nèi)儀器企業(yè)和歐美企業(yè)的一大差距，體現(xiàn)在對上位機的認識上。上位機是向儀器其他模塊發(fā)出操控指令的計算機，其軟件系統(tǒng)能固化科學(xué)家探索出的科研方法，成為儀器功能實現(xiàn)的主體。國內(nèi)很多企業(yè)不夠重視上位機開發(fā)，使儀器軟件的功能局限于顯示和記錄。而歐美企業(yè)為了占據(jù)中國市場，積極與中國高校和科研院所合作，建立聯(lián)合實驗室，甚至免費將儀器提供給實驗室使用?？茖W(xué)儀器的上位機采集到實驗大數(shù)據(jù)后，歐美企業(yè)將數(shù)據(jù)背后的科研方法提煉出來，對軟件系統(tǒng)進行升級，讓產(chǎn)品擁有了用戶黏性。
由此可見，科學(xué)家與儀器企業(yè)的合作至關(guān)重要。一方面，政府、高校和科研院所要鼓勵科學(xué)家在科研方法上勇于創(chuàng)新，并把創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為儀器原型，而不能只滿足于發(fā)表論文；另一方面，要推動儀器企業(yè)與科學(xué)家合作，充分利用實驗室的大數(shù)據(jù)開發(fā)上位機軟件，實現(xiàn)儀器的功能創(chuàng)新?！吧虾Ｒ嘤茖W(xué)儀器的創(chuàng)新策源能力，”李昕欣說，“儀器能用于各行各業(yè)，所以這種策源能力可以增強我國的科技綜合實力。”
探索新型舉國體制追趕外企
技術(shù)和工藝上被拉開差距，也是高端科學(xué)儀器難見“中國制造”的原因之一。上?？茖W(xué)院上海儀器儀表研究所所長、中國儀器儀表學(xué)會理事滕華強和陳建鋼都表示，新中國成立后，通過工業(yè)布局，逐步建立了門類較齊全的儀器儀表工業(yè)體系，在科學(xué)儀器領(lǐng)域逐步縮小了與發(fā)達國家的差距。市場經(jīng)濟興起后，原有體系被打碎了，新體系又尚未建成，民營企業(yè)無法在高投入、高風(fēng)險的科學(xué)儀器領(lǐng)域與外資企業(yè)競爭，導(dǎo)致我國與發(fā)達國家的差距反而拉大了。
“上世紀(jì)80年代，是上海分析儀器行業(yè)的鼎盛時期，那時我在上海第三分析儀器廠工作?！标惤ㄤ摶貞浀?，“我們廠研制的分析儀器在北京展會上亮相后，銷售進口產(chǎn)品的香港代理商說，內(nèi)地企業(yè)這么發(fā)展下去，他們就要失業(yè)了?！笨上У氖?，上海儀器儀表工業(yè)體系在市場化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中沒有發(fā)展壯大，一批國有企業(yè)“關(guān)停并轉(zhuǎn)”，人才隊伍打散流失。
滕華強分析說，儀器儀表是一個多領(lǐng)域技術(shù)融合的行業(yè)，技術(shù)門檻高、投資風(fēng)險大，很難用短期經(jīng)濟效益驅(qū)動，所以需要探索市場經(jīng)濟條件下的新型舉國體制，加強政府的頂層設(shè)計和政策引導(dǎo)。近年來，科技部設(shè)立了“重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)”重點專項，上海市科委也立項支持儀器研發(fā)?！笆奈濉睍r期，上?？砂l(fā)揮市儀器儀表學(xué)會等社團和科研服務(wù)平臺的作用，通過調(diào)研選出若干需要技術(shù)攻關(guān)的重點領(lǐng)域，支持產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)；同時，可參照國家和地方出臺的促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，對儀器企業(yè)給予財稅、人才、市場應(yīng)用等方面扶持。
承擔(dān)過財政科技項目的陳建鋼認為，儀器研發(fā)項目的布局應(yīng)重視傳感器、檢測器等儀器關(guān)鍵元器件的國產(chǎn)化，不能只支持整機開發(fā)。研發(fā)項目的驗收應(yīng)重視生產(chǎn)工藝成果，不能只看圖紙和樣機?！霸趦x器產(chǎn)品開發(fā)過程中，研究階段估計只占30%左右，工藝試驗階段占到70%左右。要讓更多的‘中國制造’進入市場，必須加強工藝技術(shù)開發(fā)和這方面人才的培養(yǎng)?！痹谑袌鰬?yīng)用方面，他建議政府關(guān)注行業(yè)壁壘問題，推動食品、醫(yī)療等行業(yè)的儀器國產(chǎn)化替代進程。
“風(fēng)口”期可建立儀器產(chǎn)業(yè)園
2020年《財富》世界500強榜單上，賽默飛世爾科技公司排名498位。在李昕欣看來，這是一個重要信號，因為這家美國企業(yè)上榜，是科學(xué)儀器企業(yè)首次躋身世界500強?！皟x器行業(yè)的營收比很多行業(yè)低，又因為技術(shù)門檻高，過去國內(nèi)資本市場不感興趣。不過近年來，使用科學(xué)儀器的科技企業(yè)越來越多，儀器用戶不再局限于高校和科研院所，所以這個行業(yè)的投資前景越來越被看好?！?/p>
這一市場變化給國內(nèi)儀器企業(yè)發(fā)展帶來了“風(fēng)口”。李昕欣認為，上海有國內(nèi)一流的機械、光學(xué)、材料、軟件等多學(xué)科基礎(chǔ)，“十四五”時期有條件加快發(fā)展儀器產(chǎn)業(yè)，催生多種國產(chǎn)高端科學(xué)儀器?！翱梢栽谧再Q(mào)區(qū)臨港新片區(qū)或張江高新區(qū)建立一個科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)園，引進、集聚一批企業(yè)和人才，并引導(dǎo)科學(xué)家通過科研方法創(chuàng)新與企業(yè)深入合作?！?/p>
“什么是高端？”陳建鋼對高端科學(xué)儀器提出了自己的看法：政府和企業(yè)不能只看重儀器性能指標(biāo)的高精尖，還要借鑒歐美企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，以市場需求為導(dǎo)向開發(fā)產(chǎn)品。“我發(fā)現(xiàn)本土企業(yè)與外資企業(yè)有一個很大差別，本土企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)上往往采取跟隨策略，而外企最關(guān)注的是中國政策動向，根據(jù)新政策來預(yù)測哪些市場會增長。比如幾年前，它們預(yù)測土壤污染分析儀器的需求量會增加，就加強了這方面的研發(fā)投入?！庇纱丝梢?，研發(fā)緊貼市場需求，有望提高常用儀器的國產(chǎn)化率。在此基礎(chǔ)上，本土企業(yè)才有更多的資金投入高精尖科學(xué)儀器研發(fā)。
