1 我們依舊很落后—卡脖子的卡脖子行業(yè)
改革開放四十多年來,我國的大部分科技產(chǎn)品已經(jīng)逐步實現(xiàn)了自主研發(fā)與生產(chǎn),但部分品類還高度依賴進(jìn)口,排名前三的分別是芯片、石油、科學(xué)儀器。
改革開放初期,由于產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)薄弱,中國的科學(xué)儀器采用了大飛機(jī)類似的發(fā)展思路,造不如買,導(dǎo)致至今我國絕大部分高端科學(xué)儀器未能自主生產(chǎn),90%的高端科學(xué)儀器需要進(jìn)口。
從國產(chǎn)自給率的角度來看,高端科學(xué)儀器卡脖子的情況比半導(dǎo)體芯片更加嚴(yán)峻,已經(jīng)到了不解決就威脅國家產(chǎn)業(yè)安全和發(fā)展的現(xiàn)狀。
一旦離開國外的高端科學(xué)儀器供給,國內(nèi)很多產(chǎn)業(yè)例如芯片,高端電動車,比如高端核電站等,都面臨無工具可用的尷尬局面。
諾獎 19:1
日本和中國獲諾獎人數(shù)對比:19:1。未來5年,差距大概率還會加大。
日本諾貝爾獎獲得者,指獲獎時或獲獎前持有日本國籍的諾貝爾獎得主。21世紀(jì)以來,日本已有19人在物理、化學(xué)等領(lǐng)域獲諾獎,平均一年一個,居亞洲首位。除歐美諸國之外,日本是獲獎人數(shù)最多的國家,和以色列囊括了亞洲幾乎所有諾貝爾獎得主。
中國大陸只有屠呦呦一人。
在歷年的諾貝爾自然科學(xué)獲獎項目中,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,其中因發(fā)明科學(xué)儀器而直接獲獎的項目占11%,可以說科學(xué)儀器是人類科技進(jìn)步的重要發(fā)動機(jī),具有十分深遠(yuǎn)的科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和社會價值。
2 沒有先進(jìn)的科學(xué)儀器,不過是二流國家
高端科學(xué)儀器是什么?
“科學(xué)儀器”指的是科學(xué)技術(shù)上用于檢查、測量、分析、計算被測對象物理量、生物量、化學(xué)量之類性質(zhì)的裝置。高端科學(xué)儀器有“五高”,分別是科技含量高、制作技術(shù)高、工藝水平高、精密程度高和性能指標(biāo)高,也意味著價格高,利潤高,門檻高。
高端科學(xué)儀器的重要性主要體現(xiàn)在兩個方面:是高端制造業(yè)精密質(zhì)控的工具;也是科技人員進(jìn)行基礎(chǔ)研究、先進(jìn)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)工具。
兩院院士王大珩曾這樣總結(jié)高端儀器儀表的作用:“它們是科學(xué)研究的先行官、工業(yè)生產(chǎn)的倍增器、軍事上的戰(zhàn)斗力、生活上的物化法官?!?
高端科學(xué)儀器自身也是一個高科技產(chǎn)業(yè),它能夠支撐和帶動國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,提升大量相關(guān)產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。
上世紀(jì)九十年代,美國商業(yè)部國家標(biāo)準(zhǔn)局就曾發(fā)布專門的評估報告,明確指出高端儀器工業(yè)對美國國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的影響非常大。在美國,高端儀器工業(yè)總產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的4%左右,但它對國民經(jīng)濟(jì)的影響達(dá)到了66%。
以色列幾十年把巴勒斯坦按在地上摩擦,不是簡單依靠GDP,而是科技創(chuàng)新。當(dāng)年大清也曾世界GDP第一,依舊被列強(qiáng)欺辱,就因科技落后??萍紕?chuàng)新對于社會進(jìn)步和提升國家競爭力是不可替代的。沒有高端科學(xué)儀器,就沒有先進(jìn)的科技,也就沒有先進(jìn)生產(chǎn)力,就要被一直卡脖子。如果中國要在科技領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全球領(lǐng)先,在高端科學(xué)儀器領(lǐng)域不超越,就不可能完成這個歷史任務(wù)。
3 中外差距—“遙遙領(lǐng)先”的不是我們
目前,中國已成為全球最大的生產(chǎn)加工基地。中國經(jīng)濟(jì)總量僅次于美國,2022年中國GDP是美國的70%,是日本的3倍。但中國科學(xué)儀器的市場規(guī)模并不能與經(jīng)濟(jì)總量相匹配。美國在全球科學(xué)儀器市場的占比為36%,中國占比僅為12%,日本約為11%(2022年數(shù)據(jù),2023年新數(shù)據(jù)大概率是日本依舊領(lǐng)先中國)。
2022年全球Top20的儀器廠家之中,美國有11家,日本,德國各3家,瑞士2家,英國1家,沒有一家企業(yè)出自中國,而在前十家名單之中,有6家企業(yè)來自美國。
國內(nèi)國外對比 截至2023年5月
國內(nèi)科學(xué)儀器公司市場、市值跟國際差距巨大,與中國經(jīng)濟(jì)總量十分不匹配。
我國高端科學(xué)儀器嚴(yán)重依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀
2016-2019 年間,中科院下屬研究所采購的200萬以上的科學(xué)儀器中,國產(chǎn)質(zhì)譜儀、X 射線類儀器、光學(xué)色譜儀、光學(xué)顯微鏡比例不足 1.5%,其中,光學(xué)顯微鏡國產(chǎn)采購率為0。類似核磁共振波譜儀、液質(zhì)聯(lián)用儀、X射線衍射儀的“國貨”占比率,僅為0.99%、1.19%、1.32%。
在高端科學(xué)儀器領(lǐng)域,進(jìn)口品牌對我們是“遙遙領(lǐng)先”!中國任重道遠(yuǎn)。
4 前途路漫漫--國產(chǎn)科學(xué)儀器發(fā)展五大難點
第一難題:研發(fā)難
科學(xué)儀器特點:技術(shù)復(fù)雜、集成度高,研發(fā)難度大。目前市場銷售的大部分科學(xué)儀器都是幾十年的積累、沉淀研發(fā)出來。由于國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱,目前國內(nèi)大部分企業(yè)只能進(jìn)行簡單地仿制,在中低端產(chǎn)品實現(xiàn)替換,很難形成真正的創(chuàng)新,超越進(jìn)口品牌難度較大。
第二難題:供應(yīng)鏈難
國際巨頭經(jīng)過幾十年的發(fā)展,在高端科學(xué)儀器領(lǐng)域已經(jīng)建立了非常成熟的供應(yīng)鏈體系,核心器件基本都來自國外,而國內(nèi)科學(xué)儀器企業(yè)由于采購規(guī)模、限購等問題,難以獲得優(yōu)質(zhì)的零部件供應(yīng),滿足“小批量、多品種、高精度、性價比高”的要求。
為了徹底解決供應(yīng)鏈問題,國產(chǎn)廠商開始自建零部件工廠,看似低效,實則符合中國科學(xué)儀器公司的發(fā)展之路。
第三難題:產(chǎn)品穩(wěn)定難
量是質(zhì)的保證,產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性除了需要構(gòu)建優(yōu)秀的研發(fā)設(shè)計能力、嚴(yán)格的質(zhì)量管控體系、成熟的供應(yīng)鏈體系外,還需要企業(yè)具備工匠精神,將客戶使用發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行持續(xù)地改進(jìn),持續(xù)完善,客戶使用越多,產(chǎn)品改進(jìn)就越快,穩(wěn)定性也就提升越快。
第四難題:應(yīng)用支持難
高端科學(xué)儀器往往被用于前沿的技術(shù)研究,涉及大量應(yīng)用方法學(xué)的開發(fā),國外公司由于進(jìn)入行業(yè)比較早,已經(jīng)積累了豐富的應(yīng)用案例,能更快地滿足科研人員的需求。而國內(nèi)企業(yè)一方面需要持續(xù)提升儀器的穩(wěn)定性和可靠性,同時還需要不斷提升對應(yīng)用需求的支持,在資源有限的情況下,難以兼顧。
第五難題:體系融入難
以分析儀器的軟件為例,液相、液質(zhì)三重四極桿質(zhì)譜SCIEX、waters和Agilent等公司的軟件是經(jīng)過美國FDA的許可的,而國內(nèi)的科學(xué)儀器產(chǎn)品在融合國外認(rèn)證體系方面還有漫長的路要走,如果不能成功進(jìn)行融合,國產(chǎn)的科學(xué)儀器無法進(jìn)入制藥等高利潤行業(yè),難以建立市場和品牌優(yōu)勢。
科學(xué)儀器行業(yè)的發(fā)展,不是一朝一夕的事,唯有踏踏實實,才不會曇花一現(xiàn)。
5 數(shù)百年機(jī)遇--和平反超在眼前
當(dāng)今世界各地戰(zhàn)爭不斷,誰科學(xué)儀器行業(yè)領(lǐng)先,科技創(chuàng)新發(fā)展得好,誰就能實力超群,誰就更可能成為世界第一。從這個角度而言,科學(xué)儀器行業(yè)水平也是國家戰(zhàn)略安全及和平的重要保證。
縱觀全球科學(xué)儀器發(fā)展史,在日本經(jīng)濟(jì)“失去的二十年”里,日本的科學(xué)儀器行業(yè)卻增長了五倍,這是美國對日本多次發(fā)動貿(mào)易戰(zhàn)的背景下的取得的成果,非常值得我們深思、借鑒和學(xué)習(xí)。
目前,國內(nèi)新生人口數(shù)量持續(xù)下滑,美國對我國發(fā)動貿(mào)易戰(zhàn),情況與當(dāng)時的日本十分相似。大力發(fā)展科學(xué)儀器行業(yè),助力發(fā)展國內(nèi)科研和制造能力,提升軟實力和硬實力,才是大國復(fù)興的必由之路。
當(dāng)我們依賴華為的時候,華為依賴誰?沒有先進(jìn)的科學(xué)儀器,華為也造不出遙遙領(lǐng)先的產(chǎn)品。
如果中華民族要實現(xiàn)偉大復(fù)興,吾輩必須得抓住難得的歷史機(jī)遇,突破高端科學(xué)儀器的技術(shù)創(chuàng)新:
第一,市場機(jī)遇。
日本的經(jīng)驗告訴我們:量是質(zhì)的保證,只要有市場需求的支撐,產(chǎn)業(yè)就會有重大的發(fā)展機(jī)會。我們國產(chǎn)科學(xué)儀器不僅要扎根國內(nèi),更要瞄向全球,充分利用國產(chǎn)替代的歷史機(jī)遇,同時也要積極拓展海外市場。既要穩(wěn)扎穩(wěn)打地做基礎(chǔ)市場,也要穩(wěn)中求進(jìn)拓展中端市場,更要志在高遠(yuǎn)逐步滲透高端市場。
第二,人才機(jī)遇。
人才是高端科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。國外頂級科研機(jī)構(gòu)以及科學(xué)儀器龍頭企業(yè)中擁有大量華人科學(xué)家。由于貿(mào)易摩擦的加劇,大量掌握先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗的海外人才逐漸回國創(chuàng)業(yè)就業(yè),強(qiáng)有力地推動了國產(chǎn)科學(xué)儀器的發(fā)展。
第三,產(chǎn)業(yè)升級機(jī)遇。
參考?xì)W美日大概100年的科學(xué)儀器發(fā)展歷史,創(chuàng)新是科學(xué)儀器這顆皇冠上明珠的最大特點!一方面,近些年科學(xué)儀器的傳統(tǒng)檢測技術(shù)已經(jīng)越來越成熟,我們與發(fā)達(dá)國家的技術(shù)差距正在在逐步縮小,另一方面,科技創(chuàng)新正在進(jìn)入AI時代,科學(xué)儀器產(chǎn)品開始朝智能化、高通量化、微型化等方向發(fā)展,在這些領(lǐng)域,中國的科學(xué)儀器公司與國外企業(yè)都處于探索期,差距并不顯著,完全可以彎道超車。
大國的復(fù)興之路,本質(zhì)是科技領(lǐng)先的過程,曾經(jīng)老祖宗用土變瓷器,而點石成金的科學(xué)儀器行業(yè),才是大國崛起最關(guān)鍵的行業(yè)之一。市場有了,人才有了,恰逢AI人類重大科技創(chuàng)新機(jī)遇,中國科學(xué)儀器行業(yè)能不能逆勢翻盤,就看我們了。
6 總結(jié):科學(xué)儀器是大國復(fù)興必經(jīng)之路
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。
科學(xué)儀器是第一生產(chǎn)力的關(guān)鍵抓手。
科學(xué)儀器行業(yè)是卡脖子的卡脖子行業(yè)。
科技的發(fā)展離不開科學(xué)儀器,越是高端科技,越離不開與之匹配的高端儀器作為支撐。
發(fā)展國產(chǎn)高端科研儀器,不僅是在撬開卡我們脖子的那只手,更是給我國高科技的未來發(fā)展,打下堅實的基礎(chǔ),成為高端產(chǎn)業(yè)的護(hù)城河。
大國復(fù)興之路,沒有一步是平坦的??茖W(xué)儀器行業(yè)就是我們國家科技創(chuàng)新的護(hù)城河。唯有科學(xué)儀器行業(yè)做得越好,科技創(chuàng)新的底座才會扎實,我們才能走得越快,走得越穩(wěn),走得越高效率,老百姓才有可能過上更幸福生活。
領(lǐng)先才是硬道理,從模仿到超越。
最后,希望國產(chǎn)高端科學(xué)儀器加快創(chuàng)新,持續(xù)成長,真正成為國內(nèi)科研的基石,成為科技立國的根本,成為國家安全的護(hù)城河!
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