高端科研仪器国产化值得期待（科技视点?“关注高端科研仪器国产化”（上）

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在几天前举行的第17届中国国际科学仪器和实验室设备展览会上，参展商们交换了意见。

中国形象

锋利的工具很管用。现代科学技术发展的实践表明，科学研究仪器是科学研究不可缺少的工具和手段，谁率先在科学研究仪器上取得突破，谁往往就能在科学研究中占据先发优势。

近年来，我国科研仪器在国产化方面取得了积极进展，但由于历史积累不足等多种原因，高端科研仪器依赖进口的局面并没有得到根本改变。在建设世界科技强国的征程中，如何实现科研仪器的国产化，尤其是高端科研仪器的国产化，已经成为一个不可回避的重要问题。

中国高端科研仪器自主研发的现状如何？高端科研仪器的国产化过程中还面临哪些困难，未来我们应该怎么走？从今天开始，本期将发布一系列关于“聚焦高端科研仪器国产化”的报道，围绕这些问题，敬请关注。

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如果你想成为科研强国，你必须首先成为仪器强国

几天前，人类历史上第一张黑洞"正面照片"发布，引起了全世界的广泛关注。这张“照片”是由来自世界各地30多个研究机构的科学家通过虚拟望远镜网络拍摄的，该网络由分布在世界不同地区的8个射电望远镜阵列组成。

黑洞“照片”的成功拍摄依赖于射电望远镜的使用。现代科学技术发展的实践表明，重大科研成果的取得往往以科学仪器和技术手段的突破为导向；科学仪器的进步在一定程度上代表了科学前沿的方向，也是推动科技创新的重要支撑。

据不完全统计，在诺贝尔自然科学奖中，68.4%的物理学奖、74.6%的化学奖和90%的生理学或医学奖是借助于各种先进的科学仪器获得的，或者与新仪器方法或功能的发展直接相关。

中国科学院电气工程研究所研究员肖叶莉对记者说:“随着人类对自然的认识向微观时间空尺度、更大的宇宙时间空尺度和更极端的物理条件的方向发展，传统的科学研究方法已不再完全胜任。特别是在实验研究领域，没有高端的科研仪器，很难做出重大原创创新的科研成果。”

高端科研仪器的研发也提高了科技创新的效率。例如，中国科学院科技战略咨询研究所副所长张峰说:“在人类基因组计划开始时，预计至少需要15年才能完成测序。随着大规模测序方法，特别是毛细管电泳测序仪的发展，时间缩短了2-3年。”

此外，高端科研仪器的创新、制造和应用水平也是一个国家科技实力和产业实力的重要标志，在支持创新活动乃至经济社会发展中发挥着更大的作用。

虽然我国在仪器技术研究和产品开发方面取得了很大进展，但在高端科研仪器领域，除核磁共振谱仪外，高分辨率质谱仪等大型分析仪器以及磁共振成像仪、超分辨率荧光成像仪、冷冻透射电子显微镜等大部分生命科学仪器仍然严重依赖进口。

在国际上，科学研究仪器的全球市场基本上由几个国家的大企业主导。在美国化学学会下属的《化学与工程新闻》杂志公布的2018年全球仪器公司排名中，8家是美国公司，7家来自欧洲，5家位于日本。

中国电子科技集团第41研究所首席科学家年富顺表示:“高端科研仪器对进口的依赖已经成为制约中国自主创新能力提升的重要因素。”

中科院院士、中科院大连化学物理研究所研究员杨说:“如果仪器研发的硬实力不上去，我们就不能开发出自己的高端科研仪器，这不仅要花很多钱，而且容易受制于人。”

“如果你想成为科研强国，你必须首先成为仪器强国。大力发展具有自主知识产权的高端科研仪器，是我国科技发展的重要组成部分。”张峰认为。

中国的仪器技术研究和产品开发已取得初步成功

高端科研仪器对进口的依赖受到相关部门的高度重视。早在1998年，中国国家自然科学基金就设立了科学仪器基础研究专项。2011年，国家重大科学研究仪器设备发展项目和国家重大科学仪器设备发展项目分别由国家自然科学基金和科技部管理。一个负责原始仪器研究，另一个负责工程和产业化。据了解，2011年至2018年，国家自然科学基金资助了中央有关部门推荐的53个重大科研仪器项目，资助金额超过1000万元，批准资助金额为38.14亿元；资助466个国家科研人员自由申请的重大科研仪器项目，资助金额不超过1000万元，批准资助金额32.03亿元；这两类项目的总资金超过70亿元。

在这些科研项目的支持下，中国的仪器技术研究和产品开发取得了初步成功。以科技部“重大科学仪器设备发展重点专项”为例，“十二五”科学仪器专项共安排了208个项目，已全面进入验收阶段，部分成果已具备批量生产能力并得到推广应用。“十三五”期间，有142个科学仪器专项，目前正处于解决关键技术问题和开发工程样机阶段。

年富顺告诉记者，未来几年，中国的科学仪器成果将进入推广应用的重要阶段，这将缓解中国对国外高端科学仪器的依赖。

基于中国科学院武汉物理数学研究所的技术而成立的武汉中科牛津光谱技术有限公司，已经成功地将整个核磁共振谱仪系统推向市场。该公司首席执行官贾伟表示:“我们已经在中国和国外成功销售了70多台核磁共振光谱仪。”

贾伟说:“在国内核磁共振谱仪市场长期被外国公司垄断的背景下，70多台被认为是相当不错的销售业绩。”“这方面得益于中国科学院武汉物理与数学研究所的长期核磁共振谱仪。另一方面，它得益于国家科学仪器发展计划的大力支持。”

2007年，中国科学院武汉物理数学研究所开始承担国家重大科学仪器研究项目，先后获得6000多万元的核磁共振主机研发和工程资助。经过多年解决关键问题，该研究所于2014年成功开发了一个完整的原型。之后，研究院成立了技术转让公司，公司进行了产业化和市场应用推广。

贾伟说:“最重要的是，一些老前辈在核磁场中敢于成为‘第一个吃螃蟹的人’。”“在使用过程中，他们发现我们的仪器还算不错，而且售后维护也比较方便，所以他们开始不断地帮我们推荐，逐渐获得了声誉。现在国内很多用户已经开始了解我们了，产品也有了一定的知名度。”

然而，应该注意的是，像中科牛津这样的企业并不多。中国科学院化学研究所研究员徐建表示，在高端科研仪器的大部分领域，由于基础薄弱，对进口的依赖并没有得到改善，R&D的生产与国际先进水平还有一定差距。

国内高端科研仪器的研发仍需克服障碍

高端科研仪器国产化的瓶颈是什么？

受访者指出，高端科研仪器的发展往往取决于基础研究的进展，而前期基础研究的缺乏是阻碍国内高端科研仪器研发的重要因素。例如，获得诺贝尔奖的聚合酶链反应技术(一种用于扩增特定dna片段的分子生物学技术)促进了聚合酶链反应仪器的发展，并显著提高了研究效率。

与国外相比，中国在高端科研仪器上的总体投资还不够高。从创意和关键部件开发到建造第一个原型，最后到大规模生产，高端科研仪器不仅需要巨额投资，还需要很长的时间。“由于高端科研仪器开发周期长、难度大、人力物力投入大、投资风险高，研究人员往往更愿意购买国外先进仪器，对仪器研发的热情不高。”张峰说:“从事仪器开发的中小企业往往很难得到风险投资基金的青睐。”

徐建表示，高端科研仪器市场主要由国外大企业主导，留给国内企业的份额很小，投资大，收入少，一些中小企业自然不愿意做这项业务。中科院大连化学物理研究所研究员付强对此有着深刻的理解:“我们曾经开发了一项技术，与一家仪器公司合作实现了工程化，生产了四五套并投入使用。但后来这家公司发现，市场并不大，它不愿意投入太多力量来继续做下去。”

已经成功开发的国内工具也存在“空集中化”的问题。年富顺说:“作为仪器设备的‘心脏’，关键部件直接决定了仪器的技术含量。目前，中国大多数仪器产品中使用的关键核心部件，如cpu、光电倍增管、各种探测器和传感器，仍需依赖进口。”

被调查者认为关键元器件和基础软件的国内产能不足，导致整个仪器制造商空的利润压缩，限制了国内仪器的技术水平和市场认可度低，影响了行业的发展和壮大；这种情况反过来又减少了关键零部件的采购量，使得产业链难以形成良性发展。

从需求方面来看，国内高端科研仪器在实践中推广应用时，往往难以获得用户的信任。一方面，与国外成熟仪器相比，国内一些仪器在性能指标、稳定性和可靠性方面存在差距；另一方面，一些研究者受研究习惯的影响，如保持实验数据与现有文献一致，并经常选择国外品牌的仪器。

张峰表示:“国内高端科研仪器需要获得更多‘容错’和‘试错’的机会。如果开发和生产国内仪器的单位得不到反馈，就很难继续改进和提高。”

正如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“一口吃掉脂肪”。“国外高端科研仪器在多年的应用中也日趋成熟和完善。”受访者认为，只要国家继续加大支持力度，有关各方携手应对难题，不断努力，高端科研仪器的国产化是值得期待的。

《人民日报》(2019年4月15日，第19版)

来源：搜狐微门户