“掉隊”的科技儀器

張靜波

“中國人購買科研儀器的熱潮，不知救活了多少外國公司！”科技部原副部長的一句話，道出了中國科技界的無奈。但科研儀器不能自主的后果才剛開始顯現(xiàn)。

一

2018年，北大核磁共振中心一臺機器出了故障。當校方向國外廠商求助時，對方卻說：先付23萬元人工費，他們再去準備液氦。換句話說，如果沒成功，這幾十萬就白花了。由于受不過這種氣，該中心憤而終止了雙方合作。

此事在當時驚動了國內數(shù)十位教授。但這種抗爭注定是徒勞的，因為國內幾乎沒有廠家能生產(chǎn)這種叫核磁共振儀的東西。

中國人到海外搶奶粉、搶馬桶蓋，眾所周知?？蒲袃x器受制于人，很多人還頭一次聽說。

但這種局面，已經(jīng)存在很多年。

早在2010年，中國就取代美國，成為全球制造業(yè)第一大國。但十年來，中國對國外高端儀器的依賴不但沒減少，反而在上升。數(shù)據(jù)顯示，我國每年進口近千億美元儀器設備，僅次于石油和半導體。其中，90%的高端儀器被國外公司壟斷。

以核磁共振儀為例，全世界只有德國布魯克等少數(shù)幾家公司能提供。就是這家年營收只有20億美元的德國公司，獨占中國80%以上的市場。而這，還只是冰山一角。

冷凍電鏡，是研究蛋白質結構的重要工具，全世界只有美國FEI、日本電子、日立可以生產(chǎn)，國內連山寨版都造不出來，稍微低端一點的掃描電鏡國產(chǎn)份額也不到10%;質譜儀用于測量微觀粒子的質量，目前基本依賴進口;高端的液質聯(lián)用技術則完全來自美國安捷倫、賽默飛等廠商。因為國內不能生產(chǎn)，中國每年上萬億的科研固定資產(chǎn)投資，60%用于進口設備。

被拿捏的遠不止實驗室。在關乎14億人健康的醫(yī)院里，包括CT、核磁共振儀、大型X光機，幾乎被GE、飛利浦和西門子（俗稱GPS）三家壟斷。幾年前，人民日報記者曾走訪上百家企業(yè)，發(fā)現(xiàn)那里的生產(chǎn)線和研發(fā)中心幾乎淪為“洋裝備”的盛宴。

“中國制造在西方的商場里，德日制造在中國的工廠里，美國制造在中國的實驗室里。”這樣的調侃，多少有些令人尷尬。

二

你以為這事只跟實驗室和企業(yè)有關？其實，它與我們每個人的生活息息相關。

“中國光學之父”王大珩曾說過，儀器是認識世界的工具。1609年，伽利略用自制望遠鏡，第一次看到了月球環(huán)形山，開啟了近代天文學。上世紀60年代，掃描電鏡的發(fā)明，讓人類對微觀世界的觀察提升至分子水平。400年來，人類就是在科學儀器的不斷改進中，發(fā)展出現(xiàn)代科技文明。20世紀以來，60%以上的諾貝爾獎獲得者，使用自己設計的儀器，發(fā)現(xiàn)了別人沒發(fā)現(xiàn)的東西。

科學儀器對科研水平的提升，最好的例證之一來自清華大學。

2013年之前，清華大學的生命科學在全球還沒有多大影響力。那之后，施一公團隊采購了一批當時還不怎么流行的冷凍電鏡，建成世界上最大的冷凍電鏡中心。緊接著，清華仿佛開掛一般，頻頻在《細胞》《自然》《科學》三大權威學術期刊上發(fā)文。

科技水平的提升，最終受益的是千行百業(yè)。質譜儀最早是科學家用來測定原子和分子質量的。上世紀60年代，美國宇航局用它來檢測太空中的有機物。如今，大到國家安全，小到食品、藥物、環(huán)境……60%以上的行業(yè)，都依賴質譜儀進行監(jiān)測和檢測。

美國商務部早在上世紀90年代就指出：儀器儀表只占工業(yè)總產(chǎn)值的4%，但它對國民經(jīng)濟的影響超過60%。

而就是如此重要的一個產(chǎn)業(yè)，我們卻長期依賴進口，并因此處受制于人。

2010年，華大基因從全球基因測序領域龍頭企業(yè)——因美納（Illumina）手中購入128臺基因測序儀，一舉成為全球最大的基因測序機構。但緊接著，因美納開始漲價。華大基因沒辦法，只好走上自研之路。

清華雖然建成全球最大的冷凍電鏡中心，但設備全部從美國FEI進口。為了將價格砍到3000萬元/臺，施一公曾花兩周時間，與對方討價還價。

在被GPS設備壟斷的大醫(yī)院，一次PET-CT掃描動輒上萬元，老百姓苦不堪言。

三

但實際上，在許多高端儀器領域，我們一開始并不落后。

電子顯微鏡，簡稱電鏡，是人類觀察微觀世界的眼睛。按結構和用途，電鏡又分為掃描電鏡、透射電鏡等。前者看納米級世界，后者看原子級尺度圖像。我國早在上世紀50年代，就開始研制電鏡，距離世界上第一臺透射電鏡的誕生不到30年。1958年，從德國留學歸來的黃蘭友和長春光機所的王大珩，聯(lián)合研制出我國第一臺透射電鏡。到70年代末，我國研制的透射電鏡已達到國際先進水平。為此，還發(fā)行過紀念郵票。

用途更廣泛的質譜儀，我們同樣在上世紀50年代就開始研制。1959年，北京分析儀器廠在前蘇聯(lián)的援建下開始生產(chǎn)質譜計，共生產(chǎn)數(shù)十臺。60年代，南京工學院研制出四極質譜探漏儀。此時，距離德國Paul教授申請專利，不到10年。

然而，接下來的發(fā)展令人大跌眼鏡。動蕩十年不曾停歇的中國儀器行業(yè)卻在改革開放的市場化浪潮中土崩瓦解。由于國企改制，許多歷史悠久的國營企業(yè)被私有化。民企雖然體制靈活，但力量單薄。舊的科研體系被打破，新的體系還沒建立起來。就在這個空窗期，兇猛的外資巨頭殺了進來。

在造不如買的影響下，國內開始全面引進技術。很多儀器廠被外資收購，隊伍也散了。與此同時，同樣起步于50年代的日本儀器行業(yè)，因為一直堅持自主發(fā)展，孕育出日本電子、島津、日立等行業(yè)巨頭。

最終的結果就是：今天，當美、日、德等國的高端儀器橫行中國時，國內再也找不到一家能夠生產(chǎn)透射電鏡的企業(yè)。雖然2011年以后，國家設立專項基金，民企也開始初露鋒芒，但這樣的追趕，可能來得有些遲了。

四

科學儀器是一個研發(fā)周期長、技術壁壘極高的行業(yè)。比如，上面提到的德國布魯克，其創(chuàng)始人岡瑟·勞金本來就是研究核磁共振的先驅。另一巨頭瓦里安，則誕生在斯坦福工業(yè)園內。

剛發(fā)展起來的中國民企，哪見過這樣的學霸級創(chuàng)業(yè)者？更要命的是，這個行業(yè)雖然重要，但規(guī)模實在太小。小到什么程度呢？當今世界最大的科學儀器公司——美國賽默飛，2019年的儀器營收僅63億美元。這樣的營收，放到中國房地產(chǎn)行業(yè)，只能排在30名開外。就是這樣的營業(yè)收入水平，賽默飛已占到全球科學儀器行業(yè)TOP20總營收的四分之一。排名第二的日本島津，儀器年營收只有21億美元。

學霸級的技術門檻，學渣級的營收，這樣的行業(yè)，對于剛解決溫飽的中國企業(yè)而言，基本上沒啥吸引力。能堅持下來的，大多靠情懷。畢竟，開個飯店、建個網(wǎng)站都可能比這更賺錢。

而就在國內企業(yè)一窩蜂搞房地產(chǎn)、搞互聯(lián)網(wǎng)時，全球科學儀器產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了一場劇變。

頭號種子選手賽默飛，自2006年以來共發(fā)起200多次并購。2016年，更是斥資42億美元收購了冷凍電鏡廠商FEI?！安①徶酢钡ぜ{赫，自1986年上市以來，累計收購600多家公司，其中就包括大名鼎鼎的徠卡。

一拆一并之下，國內儀器公司與海外巨頭的實力差距，愈發(fā)懸殊。

截至目前，中國一共有1000多家科學儀器廠，大部分產(chǎn)值低于1000萬元。而據(jù)美國化學會的數(shù)據(jù)，2018年全球科學儀器行業(yè)TOP20，美國8家，歐洲7家，日本5家，沒有一家中國企業(yè)。

2009年，北京大學曾做過一個調研，結論是：過去20年，我國科學儀器與發(fā)達國家相比，差距不是縮小了，而是逐步拉大。好在國家已經(jīng)意識到這個問題，科技部和國家自然科學基金（NSFC）設立重大專項，加碼投入。不少儀器公司也在崛起。

2006年，北京東西分析儀器有限公司自主研發(fā)出第一臺質譜儀，吹響了中國科學儀器邁向高端的沖鋒號。被因美納卡脖子的華大基因，也知恥后勇，通過自研和收購海外技術，躋身全球三家可量產(chǎn)臨床級別基因測序儀的公司之一。上海聯(lián)影醫(yī)療更是推出中國首臺超高場動物磁共振系統(tǒng)，打破GPS長達30年的壟斷。

五

2011年，美國曾任總統(tǒng)奧巴馬在英特爾參觀TEM（透射電子顯微鏡）實驗室時，用FEI的透射電鏡看到了單個原子，并興奮地表示：“他們讓我對美國的未來感到樂觀?！眾W巴馬的興奮，來自美國在全球科學儀器上的霸主地位。

人類過去400年的歷史，一再向我們證明：誰掌握了最先進的科學儀器，誰就掌握了科技發(fā)展的主動權。然而，過去40年，我們在這個關鍵領域，卻輸在了起跑線。這種切膚之痛，在科技產(chǎn)業(yè)奮力追趕、試圖打破發(fā)達國家圍追堵截的今天，尤其劇烈。

中興、華為事件，只是芯片禁售、斷供，便已經(jīng)讓我們陷入被動。將來有一天，如果科學儀器也被斷供，誰來托起中國科技的明天？

摘自微信公眾號“華商韜略”