“掉队”的科技仪器

张静波

“中国人购买科研仪器的热潮，不知救活了多少外国公司！”科技部原副部长的一句话，道出了中国科技界的无奈。但科研仪器不能自主的后果才刚开始显现。

一

2018年，北大核磁共振中心一台机器出了故障。当校方向国外厂商求助时，对方却说：先付23万元人工费，他们再去准备液氦。换句话说，如果没成功，这几十万就白花了。由于受不过这种气，该中心愤而终止了双方合作。

此事在当时惊动了国内数十位教授。但这种抗争注定是徒劳的，因为国内几乎没有厂家能生产这种叫核磁共振仪的东西。

中国人到海外抢奶粉、抢马桶盖，众所周知。科研仪器受制于人，很多人还头一次听说。

但这种局面，已经存在很多年。

早在2010年，中国就取代美国，成为全球制造业第一大国。但十年来，中国对国外高端仪器的依赖不但没减少，反而在上升。数据显示，我国每年进口近千亿美元仪器设备，仅次于石油和半导体。其中，90%的高端仪器被国外公司垄断。

以核磁共振仪为例，全世界只有德国布鲁克等少数几家公司能提供。就是这家年营收只有20亿美元的德国公司，独占中国80%以上的市场。而这，还只是冰山一角。

冷冻电镜，是研究蛋白质结构的重要工具，全世界只有美国FEI、日本电子、日立可以生产，国内连山寨版都造不出来，稍微低端一点的扫描电镜国产份额也不到10%;质谱仪用于测量微观粒子的质量，目前基本依赖进口;高端的液质联用技术则完全来自美国安捷伦、赛默飞等厂商。因为国内不能生产，中国每年上万亿的科研固定资产投资，60%用于进口设备。

被拿捏的远不止实验室。在关乎14亿人健康的医院里，包括CT、核磁共振仪、大型X光机，几乎被GE、飞利浦和西门子（俗称GPS）三家垄断。几年前，人民日报记者曾走访上百家企业，发现那里的生产线和研发中心几乎沦为“洋装备”的盛宴。

“中国制造在西方的商场里，德日制造在中国的工厂里，美国制造在中国的实验室里。”这样的调侃，多少有些令人尴尬。

二

你以为这事只跟实验室和企业有关？其实，它与我们每个人的生活息息相关。

“中国光学之父”王大珩曾说过，仪器是认识世界的工具。1609年，伽利略用自制望远镜，第一次看到了月球环形山，开启了近代天文学。上世纪60年代，扫描电镜的发明，让人类对微观世界的观察提升至分子水平。400年来，人类就是在科学仪器的不断改进中，发展出现代科技文明。20世纪以来，60%以上的诺贝尔奖获得者，使用自己设计的仪器，发现了别人没发现的东西。

科学仪器对科研水平的提升，最好的例证之一来自清华大学。

2013年之前，清华大学的生命科学在全球还没有多大影响力。那之后，施一公团队采购了一批当时还不怎么流行的冷冻电镜，建成世界上最大的冷冻电镜中心。紧接着，清华仿佛开挂一般，频频在《细胞》《自然》《科学》三大权威学术期刊上发文。

科技水平的提升，最终受益的是千行百业。质谱仪最早是科学家用来测定原子和分子质量的。上世纪60年代，美国宇航局用它来检测太空中的有机物。如今，大到国家安全，小到食品、药物、环境……60%以上的行业，都依赖质谱仪进行监测和检测。

美国商务部早在上世纪90年代就指出：仪器仪表只占工业总产值的4%，但它对国民经济的影响超过60%。

而就是如此重要的一个产业，我们却长期依赖进口，并因此处受制于人。

2010年，华大基因从全球基因测序领域龙头企业——因美纳（Illumina）手中购入128台基因测序仪，一举成为全球最大的基因测序机构。但紧接着，因美纳开始涨价。华大基因没办法，只好走上自研之路。

清华虽然建成全球最大的冷冻电镜中心，但設备全部从美国FEI进口。为了将价格砍到3000万元/台，施一公曾花两周时间，与对方讨价还价。

在被GPS设备垄断的大医院，一次PET-CT扫描动辄上万元，老百姓苦不堪言。

三

但实际上，在许多高端仪器领域，我们一开始并不落后。

电子显微镜，简称电镜，是人类观察微观世界的眼睛。按结构和用途，电镜又分为扫描电镜、透射电镜等。前者看纳米级世界，后者看原子级尺度图像。我国早在上世纪50年代，就开始研制电镜，距离世界上第一台透射电镜的诞生不到30年。1958年，从德国留学归来的黄兰友和长春光机所的王大珩，联合研制出我国第一台透射电镜。到70年代末，我国研制的透射电镜已达到国际先进水平。为此，还发行过纪念邮票。

用途更广泛的质谱仪，我们同样在上世纪50年代就开始研制。1959年，北京分析仪器厂在前苏联的援建下开始生产质谱计，共生产数十台。60年代，南京工学院研制出四极质谱探漏仪。此时，距离德国Paul教授申请专利，不到10年。

然而，接下来的发展令人大跌眼镜。动荡十年不曾停歇的中国仪器行业却在改革开放的市场化浪潮中土崩瓦解。由于国企改制，许多历史悠久的国营企业被私有化。民企虽然体制灵活，但力量单薄。旧的科研体系被打破，新的体系还没建立起来。就在这个空窗期，凶猛的外资巨头杀了进来。

在造不如买的影响下，国内开始全面引进技术。很多仪器厂被外资收购，队伍也散了。与此同时，同样起步于50年代的日本仪器行业，因为一直坚持自主发展，孕育出日本电子、岛津、日立等行业巨头。

最终的结果就是：今天，当美、日、德等国的高端仪器横行中国时，国内再也找不到一家能够生产透射电镜的企业。虽然2011年以后，国家设立专项基金，民企也开始初露锋芒，但这样的追赶，可能来得有些迟了。

四

科学仪器是一个研发周期长、技术壁垒极高的行业。比如，上面提到的德国布鲁克，其创始人冈瑟·劳金本来就是研究核磁共振的先驱。另一巨头瓦里安，则诞生在斯坦福工业园内。

刚发展起来的中国民企，哪见过这样的学霸级创业者？更要命的是，这个行业虽然重要，但规模实在太小。小到什么程度呢？当今世界最大的科学仪器公司——美国赛默飞，2019年的仪器营收仅63亿美元。这样的营收，放到中国房地产行业，只能排在30名开外。就是这样的营业收入水平，赛默飞已占到全球科学仪器行业TOP20总营收的四分之一。排名第二的日本岛津，仪器年营收只有21亿美元。

学霸级的技术门槛，学渣级的营收，这样的行业，对于刚解决温饱的中国企业而言，基本上没啥吸引力。能坚持下来的，大多靠情怀。毕竟，开个饭店、建个网站都可能比这更赚钱。

而就在国内企业一窝蜂搞房地产、搞互联网时，全球科学仪器产业经历了一场剧变。

头号种子选手赛默飛，自2006年以来共发起200多次并购。2016年，更是斥资42亿美元收购了冷冻电镜厂商FEI。“并购之王”丹纳赫，自1986年上市以来，累计收购600多家公司，其中就包括大名鼎鼎的徕卡。

一拆一并之下，国内仪器公司与海外巨头的实力差距，愈发悬殊。

截至目前，中国一共有1000多家科学仪器厂，大部分产值低于1000万元。而据美国化学会的数据，2018年全球科学仪器行业TOP20，美国8家，欧洲7家，日本5家，没有一家中国企业。

2009年，北京大学曾做过一个调研，结论是：过去20年，我国科学仪器与发达国家相比，差距不是缩小了，而是逐步拉大。好在国家已经意识到这个问题，科技部和国家自然科学基金（NSFC）设立重大专项，加码投入。不少仪器公司也在崛起。

2006年，北京东西分析仪器有限公司自主研发出第一台质谱仪，吹响了中国科学仪器迈向高端的冲锋号。被因美纳卡脖子的华大基因，也知耻后勇，通过自研和收购海外技术，跻身全球三家可量产临床级别基因测序仪的公司之一。上海联影医疗更是推出中国首台超高场动物磁共振系统，打破GPS长达30年的垄断。

五

2011年，美国曾任总统奥巴马在英特尔参观TEM（透射电子显微镜）实验室时，用FEI的透射电镜看到了单个原子，并兴奋地表示：“他们让我对美国的未来感到乐观。”奥巴马的兴奋，来自美国在全球科学仪器上的霸主地位。

人类过去400年的历史，一再向我们证明：谁掌握了最先进的科学仪器，谁就掌握了科技发展的主动权。然而，过去40年，我们在这个关键领域，却输在了起跑线。这种切肤之痛，在科技产业奋力追赶、试图打破发达国家围追堵截的今天，尤其剧烈。

中兴、华为事件，只是芯片禁售、断供，便已经让我们陷入被动。将来有一天，如果科学仪器也被断供，谁来托起中国科技的明天？

摘自微信公众号“华商韬略”