美國商務部早在上世紀90年代就指出:儀器儀表只占工業總產值的4%,但它對國民經濟的影響超過60%。
有一階段,中國人到海外搶奶粉、搶馬桶蓋,路人皆知,但科研儀器受制于人,很多人還頭一次聽說。這種局面,已經存在很多年。
早在2010年,中國就取代美國,成為全球制造業第一大國。但十年來,中國對國外高端儀器的依賴不但沒減少,反而在上升。
數據顯示,我國每年進口近千億美元儀器設備,僅次于石油和半導體。其中,90%的高端儀器被國外公司壟斷。以核磁共振儀為例,全世界只有德國布魯克等少數幾家公司能提供。就是這家年營收只有20億美元的德國公司,獨占中國80%以上的市場。而這,還只是冰山一角。
冷凍電鏡,是研究蛋白質結構的重要工具,全世界只有美國FEI、日本電子、日立能生產。國內連山寨版都造不出來。稍微低端一點的掃描電鏡,國產份額也不到10%。
質譜儀用于測量微觀粒子的質量,目前基本依賴進口。高端的液質聯用技術,則完全來自美國安捷倫、賽默飛等廠商。
因為國內不能生產,中國每年上萬億的科研固定資產投資,60%用于進口設備。被拿捏的遠不止實驗室。在關乎14億人健康的醫院里,包括CT、核磁共振儀、大型X光機,幾乎被GE、飛利浦和西門子(俗稱GPS)三家壟斷。
幾年前,人民日報記者曾走訪上百家企業,發現那里的生產線和研發中心,幾乎淪為“洋裝備”的盛宴。中國制造在西方的商場里,德日制造在中國的工廠里,美國制造在中國的實驗室里。這樣的調侃,多少令人尷尬。但真正讓人后脊發涼的是:國外很小一個隱形冠軍不供貨,就能讓中國科研停擺,讓中國萬億產業癱瘓!
你以為這事只跟實驗室有關?其實,它與我們每個人的生活息息相關。“中國光學之父”王大珩曾說過:儀器是認識世界的工具。
1609年,伽利略用自制望遠鏡,第一次看到了月球環形山,開啟了近代天文學。上世紀60年代,掃描電鏡的發明,讓人類對微觀世界的觀察,提升至分子水平。
400年來,人類就是在科學儀器的不斷改進中,發展出現代科技文明。20世紀以來,60%以上的諾貝爾獎獲得者,使用自己設計的儀器,發現了別人沒發現的東西。
科學儀器對科研水平的提升,最好的例證之一來自清華大學。2013年之前,清華大學的生命科學在全球還沒多大影響力。那之后,施一公團隊采購了一批當時還不怎么流行的冷凍電鏡,建成世界上最大的冷凍電鏡中心。緊接著,清華仿佛開掛一般,頻頻在《細胞》《自然》《科學》三大權威學術期刊上發文。
科技水平的提升,最終受益的是千行百業。質譜儀最早是科學家用來測定原子和分子質量的。上世紀60年代,美國宇航局用它來檢測太空中的有機物。如今,大到國家安全,小到食品、藥物、環境……60%以上的行業,都依賴質譜儀進行監測和檢測。而就是如此重要的一個產業,我們卻長期依賴進口,并因此處處受制于人。2010年,華大基因從全球基因測序領域龍頭企業——因美納(Illumina)手中購入128臺基因測序儀,一舉成為全球最大的基因測序機構。
但緊接著,Illumina開始漲價。華大基因沒辦法,只好走上自研之路。清華雖然建成全球最大的冷凍電鏡中心,但設備全部從美國FEI進口。為了將價格砍到3000萬元/臺,施一公曾花兩周時間,與對方討價還價。在被GPS設備壟斷的大醫院,一次PET-CT掃描,動輒上萬元,老百姓苦不堪言。
但實際上,在許多高端儀器領域,我們一開始并不落后。電子顯微鏡,簡稱電鏡,是人類觀察微觀世界的眼睛。按結構和用途,電鏡又分為掃描電鏡、透射電鏡等。前者看納米級世界,后者看原子級尺度圖像。
我國早在上世紀50年代,就開始研制電鏡,距離世界上第一臺透射電鏡的誕生不到30年。1958年,從德國留學歸來的黃蘭友和長春光機所的王大珩,聯合研制出我國第一臺透射電鏡。到70年代末,我國研制的透射電鏡,已達到國際先進水平。為此,還發行過紀念郵票。
用途更廣泛的質譜儀,我們同樣在上世紀50年代,就開始研制。1959年,北京分析儀器廠在前蘇聯援建下,開始生產質譜計,共生產數十臺。60年代,南京工學院研制出四極質譜探漏儀。此時,距離德國Paul教授申請***,不到十年。
然而,接下來的發展令人大跌眼鏡。動蕩十年不曾停歇的中國儀器行業,卻在改革開放的市場化浪潮中土崩瓦解。由于國企改制,許多歷史悠久的國營企業被私有化。民企雖然體制靈活,但力量單薄。舊的科研體系被打破,新的體系還沒建立起來。就在這個空窗期,兇猛的外資巨頭殺了進來。
在造不如買的影響下,國內開始全面引進技術。很多儀器廠被外資收購,隊伍也散了。與此同時,同樣起步于50年代的日本儀器行業,因為一直堅持自主發展,孕育出日本電子、島津、日立等行業巨頭。最終的結果就是:今天,當美、日、德等國的高端儀器橫行中國時,國內再也找不到一家能夠生產透射電鏡的企業。
雖然2011年以后,國家設立專項基金,民企也開始初露鋒芒,但這樣的追趕,來得太遲了。
科學儀器是一個研發周期長、技術壁壘極高的行業。比如,德國布魯克,其創始人岡瑟·勞金本來就是研究核磁共振的先驅。另一巨頭瓦里安,則誕生在斯坦福工業園內。
剛學會走的中國民企,哪見過這樣的學霸級創業者?更要命的是,這個行業雖然重要,但規模實在太小。小到什么程度呢?當今世界最大的科學儀器公司——美國賽默飛,2019年的儀器營收僅63億美元。
這樣的營收,放到中國房地產行業,只能排在30名開外。就這,賽默飛已占到全球科學儀器行業TOP 20總營收的1/4。排名第二的日本島津,儀器年營收只有21億美元。
學霸級的技術門檻,學渣級的營收,這樣的行業,對于剛解決溫飽的中國企業而言,基本上沒啥吸引力。能堅持下來的,大多靠情懷。畢竟,開個飯店、建個網站,都可能比這更賺錢。
而就在國內企業一窩蜂搞房地產、搞互聯網時,全球科學儀器產業經歷了一場劇變。頭號種子賽默飛,自2006年以來共發起200多次并購。2016年,更是斥資42億美元收購了冷凍電鏡廠商FEI。“并購之王”丹納赫,自1986年上市以來,累計收購600多家公司,其中就包括大名鼎鼎的徠卡。一拆一并之下,國內儀器公司與海外巨頭的實力差距,愈發懸殊。
截至目前,中國一共有1000多家科學儀器廠,大部分產值低于1000萬元。而據美國化學會的數據,2018年全球科學儀器行業TOP 20,美國8家,歐洲7家,日本5家,沒有一家中國企業。
2009年,北京大學曾做過一個調研,結論是:過去20年,我國科學儀器與發達國家相比,差距不是縮小了,而是逐步拉大。好在國家已經意識到這個問題,科技部和國家自然科學基金(NSFC)設立重大專項,加碼投入。不少儀器公司也在崛起。
2006年,北京東西分析儀器有限公司自主研發出第一臺質譜儀,吹響中國科學儀器邁向高端的沖鋒號。被Illumina卡脖子的華大基因,也知恥后勇,通過自研和收購海外技術,躋身全球三家可量產臨床級別基因測序儀的公司之一。
2011年,美國前總統奧巴馬在英特爾參觀TEM實驗室時,用FEI的透射電鏡看到了單個原子,并興奮地表示:“他們讓我對美國的未來感到樂觀。”奧巴馬的興奮,來自美國在全球科學儀器上的霸主地位。
人類過去400年的歷史,一再向我們證明:誰掌握了最先進的科學儀器,誰就掌握了科技發展的主動權。然而,過去四十年,我們在這個關鍵領域,卻輸在了起跑線。這種切膚之痛,在科技產業奮力追趕、試圖打破發達國家圍追堵截的今天,尤其劇烈。科技戰就要打響,我們卻連手中的槍,都是對手造的。中興、華為事件,只是芯片禁售、斷供,便已經讓我們被動不已。將來有一天,如果科學儀器也被斷供,誰來托起中國科技的明天?
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