加快实现科研仪器从原型机到产业化,需要从完善生产工艺、落实好首台(套)政策、克服路径依赖三方面发力
文 |《瞭望》新闻周刊记者 郭方达
望远镜拉开了人类探索星空的序幕,显微镜则将微观世界呈现眼前……在科技发展的历史长河中,科研仪器是探索世界、验证猜想的重要工具。当前科学研究正向极宏观拓展、向极微观深入、向极端条件迈进,科研成果与尖端科研仪器更加密不可分。
尖端科研仪器研发周期长、技术壁垒高,我国科研仪器自主研发相对滞后,正进行艰难的突围之战。这一过程中,我国已经积累了一批关键核心技术,在一些领域具备研发具有自主知识产权的科研仪器设备的能力,当前亟需加快实现从原型机到产业化的进程。受访专家建议,科研仪器研制企业要以高精度、高性能、高可靠等指标为追求,不断完善元件生产工艺、控制成本。此外,相关部门还需落实好首台(套)政策,为国产科研仪器提供市场验证机会,共同推动科研仪器更新迭代、自主可控。
科研成果何以“借手”完成
“实验室里除了冰箱是国产的,其他基本是进口的,比如常用的质谱仪、核磁共振仪等,几乎都是美国、德国牌子。”一位从事医药研究的博士生告诉记者。
记者采访了解到,目前我国高校院所使用进口仪器的情况较为普遍。例如在电子显微镜、质谱类仪器等领域,国产化率仅有个位数。高端科研仪器从欧美日等发达国家进口较多,特别是赛默飞、安捷伦等美国品牌,占据我国高端科研仪器领域较大市场份额。
仪器信息网统计数据显示,截至2024上半年,全球上市仪器公司营收排行前十的公司中,九家来自美国。
不少受访者表达了对科研仪器受制于人的担忧。有专家表示,美国限制高科技产品出口,科研仪器中色谱仪、质谱仪、扫描电镜、三坐标仪等多个品类均被加征5%到25%不等的关税。南开大学化学学院教授、分析科学研究中心主任刘定斌等专家表示,考虑到中美两国未来博弈态势,这种情况有可能加剧,需加快推进科研仪器的自主研发。
记者采访了解到,在科研仪器一些新赛道上,部分国产厂商逐渐崭露头角。如天津三英精密仪器股份有限公司在国内率先研发完成X射线三维显微镜产品。“用CT技术做精密结构分析,国内外研究基本同步,我们感受不到明显压力。”企业董事长须颖说。森特尔(天津)光电仪器开发有限公司副总经理杨海龙也表示,公司在程控电源领域已经做到国内领先,其性能和功能已经可以与进口产品相媲美。
推动从原型机到产业化三大发力点
受访专家认为,伴随科技竞争愈演愈烈,科研仪器的重要性更加凸显,科研仪器自主可控是科技自立自强的必要路径。加快实现科研仪器从原型机到产业化,需要从完善生产工艺、落实好首台(套)政策、克服路径依赖三方面发力。
首先需要完善生产工艺。科研仪器产业链条上的元器件研制、生产企业,应以高精度、高性能、高可靠等指标为发展目标。在元件供应体系中,任何一项没有达到标准,都可能对整个产品造成巨大影响。一些国产科研装备难以兼顾精准度与稳定性,说明相关产业链上企业的生产工艺还需完善。
“一些产品在实验室阶段,原型机指标参数很好,甚至好于国外同类产品,可无法在产品阶段复现。”须颖说,“即便能复现实验室阶段的性能参数,也可能无法支持稳定运行。”
例如在化学分析、生物医药等领域广泛使用的色谱分析仪,对精准度和稳定性要求极高。某型号国产色谱分析仪在分析复杂有机化合物时,初期检测结果的精准度与进口设备相近,但连续运行数小时后,保留时间、峰面积等关键数据开始出现波动。根源是该仪器的温控系统元件质量参差不齐,部分温度传感器的精度无法稳定维持在规定范围内,导致柱温波动,影响样品分离效果,最终造成检测数据不稳定。
须颖等受访专家认为,从原型机到产业化,要深入研究元件供应体系,提升生产工艺,把控元件质量,保障仪器的高精度、高性能和高可靠性。此外,原型机在研发阶段可以“不计成本”,但产业化必须考虑成本效益,需优化生产流程,在保证仪器性能的前提下合理选用材料和零部件,提高与国外同类产品的竞争力。
其次,为推动科研仪器迭代升级,需要充分的市场验证并进行问题反馈,为扩大用户量,相关部门应积极落实首台(套)政策,确保真金白银惠及研发机构及企业,提高企业积极性。
杨海龙表示,尖端科研仪器研发费用高,企业需要足够资金回报。为使用户改变使用惯性,给国产厂商更大市场空间,他建议,循序渐进加大国内高校院所对于国产科研仪器的采购指标,落实好首台(套)政策。