科研儀器設(shè)備是實現(xiàn)科學(xué)創(chuàng)新的必要條件

文/本刊記者 許歡

研究發(fā)現(xiàn)，科學(xué)需要借助科研儀器來實現(xiàn)?？茖W(xué)技術(shù)突破離不開科研儀器技術(shù)的發(fā)展，尤其當代科技的重大突破越來越依賴于先進科研儀器，科研儀器自主研制已成為創(chuàng)新發(fā)展的前提。在5月10日舉辦的第三屆實驗室發(fā)展大會上，作為自然科學(xué)基金重點項目負責人的中國科學(xué)院微電子研究所研究員夏洋，對我國科研儀器研制及創(chuàng)新突破的關(guān)鍵點，給出建議。

我國高端儀器依賴進口局面仍未改變

科研儀器是科學(xué)研究中不可或缺的工具和手段，能在科研儀器上取得突破，同樣能在科學(xué)研究上占據(jù)優(yōu)勢，這一點也充分體現(xiàn)在諾貝爾科學(xué)獎獲獎項目中，很多獲獎項目都是借助尖端科學(xué)儀器得以完成。有資料顯示，在諾貝爾科學(xué)獎獲獎項目中，因發(fā)明科學(xué)儀器而獲獎的項目占11%；另外，72%的物理學(xué)獎、81%的化學(xué)獎、95%的生理學(xué)獎都是借助尖端科學(xué)儀器完成，因此，科研儀器對于科學(xué)發(fā)現(xiàn)和科學(xué)研究至關(guān)重要。

夏洋表示，雖然近幾年，我國國產(chǎn)科研儀器研發(fā)已取得很大進展，但高端科研儀器依賴進口局面仍未改變，特別是高端科研儀器國產(chǎn)化，已成眾望所歸。然而，現(xiàn)實情況是，我國科研儀器在研發(fā)及制造上實力并不強，且專門從事科研儀器研發(fā)及生產(chǎn)的企業(yè)以“小散弱”居多。

盡管，我國已逐漸重視科研儀器設(shè)備自主研發(fā)，國家各種科研儀器專項基金也大力支持，但國內(nèi)科研儀器特別是高端科研儀器與國際先進水平儀器，仍有較大差距，甚至部分重要基礎(chǔ)科研儀器研發(fā)和制造還處于起步階段，核心技術(shù)被美國和歐洲等西方國家牢牢控制，處境異常被動。

據(jù)媒體報道，2018年12月，北京大學(xué)核磁共振中心向全國幾十家核磁用戶和儀器供應(yīng)商發(fā)出聲明，指出相關(guān)供應(yīng)商大幅提高售后服務(wù)費用和零配件價格，還有降低服務(wù)標準、阻止第三方供應(yīng)商維修、設(shè)置“只換不修”不公平條款等，以此獲取不當利益。根據(jù)公開數(shù)據(jù)，部分供應(yīng)商維修維護類收入超過了國內(nèi)銷售總收入30%，且逐年增長。

全國政協(xié)委員、華東理工大學(xué)教授藍閩波在接受媒體采訪時表示，在大型科研儀器設(shè)備維護維修領(lǐng)域，部分儀器供應(yīng)商的銷售和售后服務(wù)存在嚴重壟斷行為，這主要與我國依賴進口儀器有關(guān)。有數(shù)據(jù)顯示，2018年，我國約1800臺核磁共振波譜儀中，1400多臺為國外某供應(yīng)商產(chǎn)品，國產(chǎn)儀器僅50臺。正因為如此，儀器供應(yīng)商才會利用其市場支配地位隨意漲價，阻止第三方供應(yīng)商維修，并設(shè)置不公平條款，以此獲得高額利潤。

夏洋認為，我國科研儀器企業(yè)規(guī)模普遍偏小，目前共3萬多家，涉及儀器類別有：分析儀器、環(huán)境監(jiān)測儀器、光學(xué)儀器、生命科學(xué)儀器、物性測試儀器等，但目前世界排位前50的儀器企業(yè)，卻沒有一家中國企業(yè)。主要原因是：首先，我國儀器企業(yè)掌握關(guān)鍵核心技術(shù)少。比如科研儀器設(shè)備設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)儲備不足；原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進吸收再創(chuàng)新能力較為薄弱；缺乏能有效帶動和引領(lǐng)科研儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)及關(guān)鍵部件；高端通用科研儀器設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)技術(shù)儲備明顯不足等。其次，我國許多重大科研儀器設(shè)備對進口依賴度高。再次，科研儀器創(chuàng)新人才儲備不足、人才隊伍不穩(wěn)定、技術(shù)人才流失嚴重，并且產(chǎn)品利潤也相對較低。

此外，很多實驗室初建時，會吸納很多國外人才加入，他們采購儀器設(shè)備通常會沿用之前的習(xí)慣引進國外儀器，尤其高端儀器方面很難改變。但主要原因還是我國儀器尚處中低端水平，產(chǎn)品宣傳相對較弱，競爭力明顯不足。

他坦言，其實國產(chǎn)儀器利潤單臺來看并不算低，但銷售數(shù)量很少，且只對國內(nèi)市場銷售，銷量難以支撐。國外儀器面向全球銷售市場，有一定數(shù)量保證，銷售自然可觀。況且，本身國產(chǎn)儀器利潤空間很小、品牌力度也欠佳，如此一來，便壓縮了服務(wù)與研發(fā)空間，導(dǎo)致發(fā)展空間變小。不過，改變非一蹴而就，在一段時期內(nèi)，我國仍要維持對進口高性能儀器設(shè)備依賴，這也是事實。

國家對重大科學(xué)儀器研制大力支持

2021年3月3日，全國兩會發(fā)布《關(guān)于對重大科研儀器行業(yè)進行重點支持的提案》。提案指出，目前我國從最普遍的光學(xué)顯微鏡到價格高昂的冷凍電鏡，都面臨著高端核心技術(shù)匱乏、需要依賴進口，存在被“卡脖子”的風險。究其原因，我國科研儀器行業(yè)的國家科研項目經(jīng)費資助有限，難以支撐行業(yè)規(guī)?；l(fā)展；科研儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)上下游脫節(jié)，缺乏具有國際競爭力企業(yè)；相關(guān)行業(yè)人才面臨重重挑戰(zhàn)，以及對產(chǎn)業(yè)重要性及風險性缺乏認知等諸多問題。

代表們建議：國家自然基金委和科技部應(yīng)加大資助力度，提高對“國家重大科研儀器研制項目”和“重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項”經(jīng)費投入。鼓勵深耕在科研儀器行業(yè)的企業(yè)積極創(chuàng)新，探索“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合發(fā)展模式，全面調(diào)研行業(yè)發(fā)展情況與全產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀，借鑒國外成功經(jīng)驗，提出指導(dǎo)意見；輔助和推動政府部門進行行業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃并制定支持政策。

夏洋透露，目前，各部委都有支持國產(chǎn)儀器研發(fā)的政策及項目。國家發(fā)改委在《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點領(lǐng)域》中列入“科學(xué)儀器高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項”，并制定了《國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中長期規(guī)劃（2011—2030）》；財政部投入專項資金用于支持自主創(chuàng)新性儀器設(shè)備研制，進一步支持科技部、自然科學(xué)基金委組織實施國家重大科研儀器設(shè)備研制專項；科技部2011年啟動國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項，專門用于支持重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)；自然科學(xué)基金委員會與科技部同步設(shè)立了國家重大儀器設(shè)備研制專項組織，重點支持經(jīng)費需求在1000萬元至1億元之間的重大科研儀器設(shè)備研制項目。

其中，自然科學(xué)基金委1000萬元以下項目，每年大概有50到60項，可以自由申請，用來研發(fā)各種創(chuàng)新項目。此外，1億元以下項目屬于自然科學(xué)基金委最大項目，主要用來專門研發(fā)各種創(chuàng)新儀器。通常需要約30位專家進行投票，達到2/3才能通過，一般很難達成共識，通過率較低。但自然科學(xué)基金委已著手進行調(diào)整，以改善目前通過率低的狀況。一般來說，自然科學(xué)基金委支持原創(chuàng)性儀器研發(fā)，有一定難度；相對而言，科技部在鼓勵原創(chuàng)基礎(chǔ)上，則更希望儀器實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

夏洋介紹，“十三五”規(guī)劃對國產(chǎn)儀器研發(fā)支持體現(xiàn)在：一是核心部件的研發(fā)，一個部件大概會有500萬元左右的支持；因為要實現(xiàn)自主研發(fā)就要解決核心部件問題，集成不能算自主研發(fā)。二是要做實驗室高端通用儀器，所謂高端通用儀器就是質(zhì)譜、電鏡、核磁這類儀器。三是專業(yè)重大儀器，也就是我國有重大需求的儀器，比如高鐵檢測儀器。

針對需求創(chuàng)新更能贏得市場青睞

“科研儀器設(shè)備”是實現(xiàn)科學(xué)創(chuàng)新的必要條件，是促進技術(shù)創(chuàng)新的強勁動力，是推動經(jīng)濟社會發(fā)展的保障；“科研儀器設(shè)備研制”則是支撐科技原創(chuàng)的動力，是工業(yè)技術(shù)發(fā)展的助推器，更是人才隊伍培養(yǎng)的重要平臺。夏洋稱，國產(chǎn)儀器研發(fā)要以科學(xué)需求引領(lǐng)，尤其高端儀器，一定要先進入科研實驗室，先試先行，起到技術(shù)引領(lǐng)和技術(shù)創(chuàng)新的作用。而且，研發(fā)時不應(yīng)山寨其他先進儀器，因為永遠無法實現(xiàn)超越；反而是針對需求有所創(chuàng)新的儀器研發(fā)，更能贏得市場青睞。

他建議，在創(chuàng)新時要善于發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象，再把現(xiàn)象研發(fā)成儀器設(shè)備，才能自主研制出具有國際領(lǐng)先水平的高端科研儀器裝備，成為國家科研裝備研制的創(chuàng)新高地，逐步改變我國科研儀器裝備嚴重依賴國外的局面。因此，實驗室發(fā)展應(yīng)對我國國產(chǎn)儀器起到：一是科學(xué)引領(lǐng)作用，二是技術(shù)創(chuàng)新作用，三是應(yīng)用驗證作用，四是技術(shù)迭代作用。他透露，今后科技部評估實驗室，也會從以上幾方面考慮。

另外，科學(xué)技術(shù)發(fā)展也為科研儀器設(shè)備研制帶來了挑戰(zhàn)與機遇，追趕國外先進儀器的步伐也要隨之加快。首先，要加快國產(chǎn)儀器行業(yè)發(fā)展。加強“產(chǎn)學(xué)研用”發(fā)展模式，大力開展國產(chǎn)科研儀器應(yīng)用示范；加強科研儀器創(chuàng)新發(fā)展力度，打破國外壟斷，提高核心競爭力；加強人才培養(yǎng)，培養(yǎng)優(yōu)秀的儀器設(shè)備研發(fā)團隊；加大投入力度，保障科研儀器設(shè)備研制的連續(xù)性支持。