前言
當(dāng)前，特朗普對中國實施的關(guān)稅政策引發(fā)了廣泛關(guān)注，大家的目光大多集中在關(guān)稅層面。不過需要留意的是，在這場看似平靜的較量背后，我國科技領(lǐng)域正逐步陷入某種困境。
數(shù)據(jù)表明，我國每年花費在科研儀器進口上的資金高達3380億元，其中絕大部分為高端設(shè)備，例如質(zhì)譜儀、光譜儀以及核磁共振波譜儀等核心裝備，而國產(chǎn)設(shè)備占比不足5%。
為何這個對國家科技基礎(chǔ)至關(guān)重要的領(lǐng)域，長期以來被忽視？又是什么因素導(dǎo)致中國在此領(lǐng)域難以迅速追趕？
被忽略的戰(zhàn)略高地
2018年，一所重點高?；ㄙM近千萬元從海外購買了一臺高端核磁共振儀。這臺設(shè)備剛投入使用時，性能穩(wěn)定，各類實驗數(shù)據(jù)準確可靠，成為實驗室解析復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵工具。
然而三年后，該儀器的一個關(guān)鍵部件發(fā)生故障。提交維修申請后，原廠遲遲沒有回應(yīng)，最終答復(fù)稱：必須由原廠工程師攜帶原裝配件前來維修，并且不允許任何第三方技術(shù)介入。
這一等待過程持續(xù)了將近三個月，期間原計劃開展的三項實驗被迫擱置，已采集的樣本因保存條件有限而失效，整個課題組前期的努力幾乎付諸東流。
當(dāng)維修費用明細送達時，工程費、航程費以及零部件費用加起來高達數(shù)十萬元，幾乎占到當(dāng)初購置成本的一半。
這種現(xiàn)象并非孤例。在國內(nèi)眾多實驗室中，價值十萬元以上的科研設(shè)備幾乎被歐美日品牌壟斷，從質(zhì)譜儀到冷凍電鏡，從X射線衍射儀到流式細胞儀，真正能實現(xiàn)國產(chǎn)替代的產(chǎn)品極為稀少。
數(shù)據(jù)顯示，國產(chǎn)核磁共振儀市場占有率不到1%，冷凍電鏡核心技術(shù)至今仍掌握在全球少數(shù)幾家公司手中。
科研儀器長期被忽視的一個重要原因在于它“隱于幕后”，不像芯片那樣直接嵌入手機、汽車或衛(wèi)星等終端產(chǎn)品中?？蒲袃x器更多作為科研基礎(chǔ)設(shè)施存在于高校、研究機構(gòu)和醫(yī)療機構(gòu)之中。
但正是這些設(shè)備，支撐著一個國家的科研水平、數(shù)據(jù)生成能力和原始創(chuàng)新能力。
冷凍電鏡技術(shù)的突破使得在不破壞生物分子結(jié)構(gòu)的情況下進行觀察成為可能，這項技術(shù)直接推動了新冠疫苗的研發(fā)。
冷凍電鏡
電子顯微鏡的誕生被認為是人類邁向微觀世界認知的重要一步?？梢哉f，每一項科技突破的背后都離不開科研儀器的參與。
面對高昂的采購成本與復(fù)雜的維修要求，不少國內(nèi)科研機構(gòu)往往只能選擇忍耐，在采購時優(yōu)先考慮國外設(shè)備是普遍現(xiàn)象。
一方面是因為國外設(shè)備技術(shù)更成熟，另一方面也考慮到國際認可度的問題，許多國際頂尖期刊對實驗數(shù)據(jù)采集設(shè)備設(shè)有“隱形門檻”。
使用非主流設(shè)備采集的數(shù)據(jù)在審稿階段可能會遭遇更加嚴格的質(zhì)疑，這使得國內(nèi)科研人員在選擇設(shè)備時更加保守。
更深層次的問題在于，國產(chǎn)儀器不僅數(shù)量少，而且在實際應(yīng)用環(huán)節(jié)中幾乎沒有機會參與。
一旦設(shè)備采購確定，后續(xù)的實驗操作、人員培訓(xùn)以及配件維護都會圍繞該品牌體系展開，新品牌想要進入變得極其困難。
國產(chǎn)儀器無法進入一線科研環(huán)境，自然也就缺乏實際應(yīng)用反饋，進而影響技術(shù)改進和產(chǎn)品升級。
這一切導(dǎo)致科研儀器領(lǐng)域形成了一個高度穩(wěn)定的“外部依賴型市場”：采購依賴進口、使用依賴進口、維護依賴進口，甚至連科研標(biāo)準也受制于人。
然而，科研儀器作為科學(xué)探索的“眼睛”，如果長期依賴他人，將極大限制自主科研的空間。設(shè)備掌握在別人手中，技術(shù)更新、數(shù)據(jù)傳輸甚至使用范圍都可能受到約束。
更嚴重的是，一旦國際局勢發(fā)生變化，這些設(shè)備是否能夠繼續(xù)供應(yīng)將成為懸在科研體系頭頂?shù)倪_摩克利斯之劍。
那么，在這種外部技術(shù)壟斷和內(nèi)部發(fā)展失衡的局面下，中國科研儀器產(chǎn)業(yè)是否還有機會實現(xiàn)突破呢？
技術(shù)封鎖下的生存挑戰(zhàn)
科研儀器領(lǐng)域并不僅僅是設(shè)備買賣那么簡單，真正的難題不在于“有沒有買到”，而在于“有沒有掌握”。
在高端科研儀器領(lǐng)域，中國不僅長期依賴進口，還面臨著一套系統(tǒng)性的技術(shù)封鎖機制。
這種機制并不總是以明確的禁令或封鎖形式出現(xiàn)，而是通過售后限制、核心技術(shù)保密、零部件不對外銷售等方式，悄然限制了自主發(fā)展的可能性。
比如北京某所高校曾花費近五百萬元引進一臺瑞士品牌的高精度掃描電子顯微鏡。使用三年后，傳感器組件損壞，影響了實驗數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。
原本只是一個較小的問題，但由于設(shè)備必須由廠商派人維修且不得由第三方介入，拖延了兩個月才得以修復(fù)。
維修費用高達原價的60%，并且合同中還附加了一條“不得用于軍事或國防相關(guān)研究”的使用限制條款。
這類不對等條款在高端科研儀器市場中并不罕見。國外廠商為了保護自己的技術(shù)體系，通常通過綁定軟件系統(tǒng)、設(shè)定授權(quán)權(quán)限、限制使用場景等方式，將設(shè)備鎖定在自己的服務(wù)體系內(nèi)。
用戶雖然擁有設(shè)備的“硬件”，卻無法掌控其“靈魂”，即核心算法、元件參數(shù)與系統(tǒng)更新權(quán)限。這種技術(shù)控制手段比單純的產(chǎn)品禁運更為隱蔽，也更難破解。
再看核心部件，像質(zhì)譜儀所需的高純度合金材料、光譜分析系統(tǒng)中的激光源模塊、超高精密的光學(xué)器件等，這些零部件對工藝精度的要求極高。
目前國內(nèi)的材料純度、機械加工精度與光學(xué)拋光水平與歐美頂尖廠商相比仍有明顯差距。在反射鏡面光潔度方面，國內(nèi)能達到的表面粗糙度仍比國外差一個數(shù)量級。
不僅如此，科研儀器的研發(fā)周期極長，一個成熟的科研設(shè)備從設(shè)計立項到投入市場，最少也需要五六年，多則十年以上。
過程中每一個小組件都需要經(jīng)過大量試驗驗證，這對技術(shù)積累和工程師團隊的穩(wěn)定性提出了極高要求。
現(xiàn)實情況是，國內(nèi)儀器企業(yè)大多為中小企業(yè)，人才儲備有限，缺乏長期的技術(shù)沉淀，同時企業(yè)自身還要面對盈利壓力和資金流轉(zhuǎn)的困境，難以專注于“慢工出細活”的研發(fā)。
在這種局面下，資本自然不愿意投資?？蒲袃x器不是風(fēng)口行業(yè)，短期內(nèi)看不到高額回報，很多投資機構(gòu)更傾向于房地產(chǎn)、醫(yī)療服務(wù)、人工智能等回報快、收益高的領(lǐng)域。
對于科研儀器這種周期長、技術(shù)密集、市場相對小眾的領(lǐng)域，他們很少給予足夠的關(guān)注，這也導(dǎo)致科研儀器企業(yè)在發(fā)展初期難以融資壯大，市場化機制難以推動技術(shù)突破。
更難的是，用戶市場對國產(chǎn)品牌缺乏信心。在國際學(xué)術(shù)圈，部分高影響力期刊對實驗數(shù)據(jù)采集設(shè)備有“默認標(biāo)準”。如果使用的是不知名品牌，哪怕數(shù)據(jù)準確，也可能被審稿人質(zhì)疑可信度。這種“品牌歧視”讓不少研究人員在設(shè)備采購時直接排除國產(chǎn)產(chǎn)品。
國產(chǎn)設(shè)備難以進入實驗室，也就很難獲得真實的使用反饋，更別提在高頻測試中發(fā)現(xiàn)問題、優(yōu)化升級。
不過形勢并非完全無轉(zhuǎn)機。像聚光科技、譜育科技等本土企業(yè)正在某些關(guān)鍵細分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破。例如國產(chǎn)質(zhì)譜儀在檢測靈敏度方面已達到國際中等水平，部分產(chǎn)品還打入了醫(yī)療系統(tǒng)和海關(guān)檢測市場。盡管目前還無法與全球頭部企業(yè)正面競爭，但至少已經(jīng)具備了“可替代性”的初步形態(tài)。
科研儀器的“斷供風(fēng)險”
科研儀器不同于一般工業(yè)品，更換供應(yīng)商并不能輕易解決問題。它通常涉及高度復(fù)雜的系統(tǒng)集成：不僅僅是硬件精度高、配套軟件復(fù)雜。
更重要的是，設(shè)備使用過程中需要持續(xù)的更新、維護和技術(shù)支持。一旦斷供，不僅是儀器無法采購，連帶的維護、升級、配件供應(yīng)也會一并中斷。
這種情況在現(xiàn)實中已有先例。某醫(yī)學(xué)院曾引進一臺國外品牌的冷凍電鏡用于細胞結(jié)構(gòu)觀測。
一旦設(shè)備停止運行，不但實驗中斷，相關(guān)研究項目也會被迫延遲，甚至影響畢業(yè)生的科研成果評定。
由于這類儀器價格昂貴、維修周期長、操作復(fù)雜，無法簡單更換同類設(shè)備。更重要的是，核心部件僅由原廠掌握，國產(chǎn)替代產(chǎn)品尚未成熟，科研人員只能被迫“等待”。
目前，國內(nèi)市場所依賴的關(guān)鍵儀器如核磁共振波譜儀、流式細胞儀、冷凍電鏡、X射線熒光光譜儀等，其核心技術(shù)仍掌握在美歐日三大技術(shù)集團手中。尤其是高端生命科學(xué)設(shè)備，僅有少數(shù)幾家企業(yè)具備生產(chǎn)能力。
如果這些企業(yè)停止供貨，將影響我國近70%的科研單位和超過80%的高端醫(yī)療機構(gòu)運作。
更嚴峻的問題是：斷供不會提前通知。一旦發(fā)生技術(shù)制裁或者被列入“敏感清單”，相關(guān)設(shè)備可能立即停止發(fā)貨，甚至售后服務(wù)也將終止。
這對正在使用這些設(shè)備的科研團隊來說，無異于被“掐斷了呼吸”?？蒲泄ぷ麈湕l極長，從樣本前處理到數(shù)據(jù)分析再到最終建模，每一步都離不開不同類型儀器的配合。
在疫情防控期間，疾控中心大量依賴高通量檢測儀、熒光定量PCR儀等設(shè)備完成病毒檢測和篩查。
若當(dāng)時核心設(shè)備因制裁而斷供，疫情控制進度將大大受限。這種“技術(shù)孤島效應(yīng)”一旦出現(xiàn)，將不僅是科研進度的放緩，更可能導(dǎo)致醫(yī)療事故、公共危機，甚至國家安全問題。
不過好消息是，國家已逐步意識到這一問題的嚴重性，科技部設(shè)立了“科學(xué)儀器研發(fā)”重點專項，鼓勵企業(yè)突破核心零部件技術(shù)瓶頸。
廣東、上海等地建立地方實驗室，嘗試走“政產(chǎn)學(xué)研”融合的道路。近年來，國產(chǎn)3.0T核磁共振儀開始進入醫(yī)療機構(gòu)，實現(xiàn)部分替代，并將檢查費用從原來的數(shù)千元降至千元左右。
然而，科研儀器的國產(chǎn)化并不是單靠幾個企業(yè)就能實現(xiàn)的目標(biāo)，它需要一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，包括標(biāo)準建立、測試平臺、驗證機制以及人才培養(yǎng)。
結(jié)語
科研儀器絕不是可有可無的“工具”，它是一國科研實力與技術(shù)獨立的象征，比芯片更為隱蔽卻又更為核心。這個被忽視的“戰(zhàn)場”亟需全民的關(guān)注與國家的重視。
打破壟斷、擺脫依賴是一項長期任務(wù)，希望正在那些默默堅持科研、從無到有“磨工具”的科研人員手中悄然孕育。
參考文章
財聯(lián)社2025年1月16日《突發(fā)!美國擬加強兩類高端科學(xué)儀器出口管制 國內(nèi)市場仍以進口為主》
華經(jīng)情報網(wǎng)2021年10月27日《儀器儀表行業(yè)市場現(xiàn)狀，高端產(chǎn)品進口依賴嚴重，政策助力國產(chǎn)替代》
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