作者:吳斯旻 ? 金葉子 ? 馬晨晨
工欲善其事,必先利其器。
科學(xué)儀器設(shè)備,就是科學(xué)研究的“器”,也是科學(xué)研究和科學(xué)創(chuàng)新的基礎(chǔ)條件。
據(jù)統(tǒng)計(jì),到2017年,諾貝爾獎自然科學(xué)獲獎項(xiàng)目中,因發(fā)明科學(xué)儀器而直接獲獎的項(xiàng)目占11%。而且72%的物理學(xué)獎、81%的化學(xué)獎、95%的生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎都是借助尖端科學(xué)儀器來完成的。
中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會秘書長吳愛華對第一財(cái)經(jīng)記者表示,從國際上看,多個諾貝爾獎獲得者的工作與儀器研制有關(guān)。
吳愛華說,科學(xué)儀器不是民用消費(fèi)品,所以很多時候大家忽略了它的重要性,認(rèn)為它的經(jīng)濟(jì)效益比不上很多其他行業(yè)。但儀器是認(rèn)識未知世界的科學(xué)工具,也是控制生產(chǎn)過程的工具,“它是認(rèn)識世界原始信息數(shù)據(jù)的源頭”。
今年的5月28日,中國科學(xué)院第二十次院士大會、中國工程院第十五次院士大會和中國科協(xié)第十次全國代表大會,在人民大會堂同時召開。會上,石油天然氣、基礎(chǔ)原材料、高端芯片、工業(yè)軟件、農(nóng)作物種子、科學(xué)試驗(yàn)用儀器設(shè)備、化學(xué)制劑等方面關(guān)鍵核心技術(shù),被點(diǎn)名為全力攻堅(jiān)的方向。
這些領(lǐng)域,很多成為如今被關(guān)注的焦點(diǎn)和熱門領(lǐng)域,但科學(xué)試驗(yàn)用儀器設(shè)備卻仍顯得有點(diǎn)落寞。事實(shí)上,該領(lǐng)域目前過度依賴進(jìn)口,自主創(chuàng)新局面遲遲難以取得突破性進(jìn)展。
“目前中國約73%的分析測試儀器需要進(jìn)口,一些高檔精密儀器領(lǐng)域中,進(jìn)口比例更高;一些特種專用儀器則完全依賴進(jìn)口。此外,國產(chǎn)科學(xué)儀器中具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品屈指可數(shù)?!敝袊?jì)量科學(xué)研究院化學(xué)所所長李紅梅在6月份的一次公開演講時指出。
中國科學(xué)儀器設(shè)備現(xiàn)狀到底如何?在高端儀器制造領(lǐng)域,中國與國外的差距應(yīng)如何盡快填補(bǔ)?進(jìn)口科學(xué)儀器對市場的壟斷如何打破?圍繞這些問題,第一財(cái)經(jīng)進(jìn)行了深入調(diào)查。
進(jìn)口依賴強(qiáng),關(guān)鍵部件存在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)
近年來,伴隨信息科技、生物醫(yī)療、材料科學(xué)、納米技術(shù)的深入發(fā)展,在中國,科學(xué)儀器的需求也有了質(zhì)與量的突破。
需求量大,市場也大,但這并不意味著國產(chǎn)儀器已經(jīng)可以與進(jìn)口儀器在同一起跑線上競爭。儀器研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)仍被國外“卡脖子”,自主掌握的核心技術(shù)少,高端儀器依賴進(jìn)口,仍是當(dāng)前中國科學(xué)儀器設(shè)備領(lǐng)域的主要現(xiàn)狀。
中國科學(xué)院微電子研究所研究員、科技部重大科學(xué)儀器項(xiàng)目專家夏洋向第一財(cái)經(jīng)記者提供了一組數(shù)據(jù),根據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計(jì),2016至2019年間,采購的200萬元以上的科學(xué)儀器中,質(zhì)譜儀、X射線類儀器、光學(xué)色譜儀、光學(xué)顯微鏡等的國產(chǎn)設(shè)備比例不足1.50%,其中,3年間,沒有采購一臺高端國產(chǎn)光學(xué)顯微鏡。
“而國產(chǎn)科學(xué)儀器很少單臺賣到200萬元以上。”夏洋說。
據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì),2019年,中國儀器儀表進(jìn)出口總額分別為519.93億美元和338.38億美元,逆差額高達(dá)181.55億美元。
第一財(cái)經(jīng)記者從重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺查詢發(fā)現(xiàn),以“通用”、“分析儀器”為搜尋條件,截至7月13日,該平臺上全國各高等學(xué)校、科研院所等共計(jì)擁有141臺質(zhì)譜儀,其中,以美國賽默飛(Thermo)、美國安捷倫(Agilent)、日本島津(Shimadzu)、德國布魯克(Bruker)等品牌為主,而明確標(biāo)有中國自主品牌且(或)產(chǎn)地為中國的質(zhì)譜儀僅10臺左右。
即便是在非通用、涉及出口限制的前沿科技領(lǐng)域,相關(guān)國產(chǎn)科學(xué)儀器在關(guān)鍵技術(shù)方面的劣勢也依然存在。
國盾量子調(diào)控部經(jīng)理王哲輝向第一財(cái)經(jīng)記者介紹稱,量子技術(shù)相關(guān)的科學(xué)儀器內(nèi)容比較廣泛,分為測量、計(jì)算、通信幾類。其關(guān)鍵技術(shù)主要有單光子源、量子信息處理、單光子探測器等。近兩年國內(nèi)在相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)有較大發(fā)展,但國外仍在某些方向技術(shù)領(lǐng)先,涉及材料、工藝、高端制造的方方面面。比如PPKTP晶體主要依靠從以色列進(jìn)口;硅基單光子探測器雖然國內(nèi)具備先進(jìn)技術(shù),但其中APD需要向國外采購。