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中国科学报:国产仪器到底输在哪儿

发布时间:2021-09-01 17:20      发布人:handler  浏览量:28

对于国产仪器,有些人不愿附带过多的感情色彩:谈不上喜欢,也谈不上不喜欢。他们只是觉得,买国产仪器搞科研是在浪费金钱和时间,而这是他们最“伤不起”的。

科学仪器相当于“隐性”的军工行业,是各国必争的领域。然而,如何加快推进科学仪器由“中国制造”向“中国创造”转型升级,仍有不少现实困境需要突破。

国产仪器比进口仪器究竟差在哪?一家国内分析测试仪器上市企业负责人认为,就像十月怀胎,“我们就差这十个月的时间而已”。

不过,在研发、生产、市场流通、应用环节,创新总被形形色色的因素所困扰,这让人们对国产科学仪器研制陷入“爱之深、责之切”焦虑与窘迫的情境之中。

输在科研 搞研发不如写论文

“高分辨多功能化学成像系统”是个投入上千万元的国家重大科研仪器专项。记者在实验室的工作台上看到它时,感觉它就像一个大的电脑机箱,黑色箱体内呈矩阵排列着几组光学元器件。

“这些光学器件是成像系统最核心的部分,我们全部使用进口元器件。实际上在研发前期我们也使用过国产元器件,但难以达到仪器要求的精度。”该项目核心研发人员之一、中科院化学所副研究员袁景和告诉《中国科学报》记者。这个“机箱”只是一个雏形,他们所要研发的仪器将依托其产生。

近年来,基于不同原理的化学成像技术逐渐兴起。“高分辨多功能化学成像系统”项目,即在集成多种化学成像系统的基础上,建立一种新型分析表征系统,为化学前沿领域发展和交叉学科研究的突破提供可能。

这同时是一个集成创新的项目。“创意和技术都是我们的,零部件基本都是国外的。”袁景和说。 据袁景和介绍,仪器研制成功后,主要用于科研单位、企业,满足科研需求,而未来它的市场售价预计在数百万到千万元之间。

“这个项目如果不是财政支持,没有人愿意接。”之所以这么说,是因为袁景和看到周围有许多有仪器研发天赋的人,兴趣归兴趣,但真正以此为科研方向的人则少之又少。

原因很简单,论文成果可以半年出一篇,一台仪器研制 3 年也未必有结果。科研人员每年都要考核,不出成果,没人知道你在干什么。没有成果,何以在圈内立足?

同时,即使仪器研制出来,还涉及后续转化应用的问题,其牵涉精力和将要承担的风险都远非产出论文成果可比。

“现实情况下,搞仪器研发的人可能看不到希望,认为这是个无底洞。”袁景和感叹道。

受中科院“张衡计划”的启发,北京大学于 2009 年启动了仪器创新与创制计划,主要做仪器研发项目的培育工作。培育方向有两个:一是为申请国家重大项目做积累,二是针对市场急需并且能够快速转化应用的项目。

该计划的目的就是促进北大冲击世界一流大学。世界一流大学,必然少不了原创的科学成果。而不进行装备研发,原创成果就成了无本之末。

北大实验动物中心教师张军(化名),曾是一名普通兽医。他经常配合科研人员做实验。他根据科研人员提出的嗅觉损伤的想法,利用业余时间研制出一种脑电仪,由此建立了嗅觉损伤与脑电图之间的关联。现在,这种仪器已经成为一家企业的主要产品。

近几年,通过仪器创新与创制计划,北大先后拿到科技部国家重大仪器专项课题 3 项,获得经费支持 1.5 亿元。与争取国家重大项目的显著成绩相比,这些项目在成果转化应用方面则表现得不够“抢眼”。在学校支持的项目中,目前获得企业支持的数量并不多。

“这些项目主要发挥种子的作用,即通过种子项目获取更多、更大规模的国家项目。”北京大学研发试验服务基地副主任、北京北达燕园微构分析测试中心有限公司总经理江向峰向《中国科学报》记者表示,如果按照这个标准,那么这些项目每一个都很成功,因为大多数项目都获得了进一步的投资,都有了继续做下去的空间。

“用完全商业化、成熟的仪器做科研,你可以把仪器的功能发挥到极致,并且做出一些漂亮的工作,但作出原创性的成果则非常难。”江向峰说。 正如北京大学设备管理办公室主任周勇义在接受《中国科学报》记者采访时所强调的,想原创,你的工具就必须有独特的功能。

国内高校不乏自己动手改造、制作实验仪器的老师,但他们不得不在科研成果与考核之间摇摆。很多教师囿于科研或创新方面的压力,会自己动手鼓捣仪器,但这种源于科研需求的活动与后续的商业开发往往没有必然联系。

在现有体制下,“鼓捣仪器”并不被当做科研主业,以其为业的人也不可能成为主流。归根到底,这是一个“指挥棒”的问题。

输在应用 “无法承受”的风险

今年 5 月,在北京举办的一次国产检测仪器设备推介会上,国家质检总局科技司副司长高静海曾感叹,到质检系统相对高端的实验室去看一看,90% 以上的检验检测设备都是从国外进口的。医疗卫生、环保等其他领域可能都存在这样的情况。

“中国的食品药品安全问题,百分之六七十的国产检测仪器设备都能够解决。”在此次会议上,中国农科院教授级高工蒋士强在接受《中国科学报》记者采访时指出,实际情况是国产仪器的市场占有率还比较低。

关于国产仪器,用户碰到的主要问题是其综合性能指标普遍弱于进口仪器,而且可靠性较差。

优联检测服务(集团)有限公司(以下简称“优联”)总裁周剑峰参加过一些仪器项目的评审工作。他发现,这些仪器都是拿单个指标与国外产品进行对比,但对整体指标、系统性能则忽略不计。对于仪器使用者而言,客户期望的仪器是拥有整体性指标,而不是个别指标。

作为在国内颇具影响力的第三方检测机构和科学仪器主要使用方,优联选购仪器有自己的一套独特标准。

“首先看仪器的综合性能指标是否满足我们的要求,比如仪器的检测性、重复性、短期稳定性、长期稳定性、线性等。其次是知名品牌。第三才是价格。”周剑峰对《中国科学报》记者说。

在优联,价格在 10 万元以上的大型设备基本都是进口设备;10 万元以下中低端的设备中,进口与国产设备各占一半;2~5 万元的低端设备则以国产居多。在资产总额上,大型仪器占多数;从数量上看,中小型仪器居多。

因为吃过国产仪器的亏,优联在为客户特别是一些知名品牌客户提供服务的过程中,已不再倾向于冒险,一般都会使用国际主流设备。

对许多用户而言,类似的例子不胜枚举。而导致这种选择的另一个重要原因是,从一次投入看,国产仪器也许占优势,但从长远使用成本看,国外仪器相对成熟、可靠以及注重细节等特点,使其更可能为企业和用户带来最大的效益。

“买国内仪器基本上是浪费金钱和时间。”袁景和强调,“这还不是简单的观念问题,而是科研人员不敢浪费自己的金钱和时间。”

“你(国产仪器)再便宜,我没有时间和精力去评价你。”他所反映的问题直指长期以来仪器研制与应用存在不匹配的现状。

输在生产 差时间,更差态度

“国产科学仪器自主创新难,根本上还是整个基础工业与基础研究跟不上的结果。”中国工程院院士魏复盛在接受《中国科学报》记者采访时强调。

在他看来,中国的科研机构、企业实际上一直在努力,从仿制和集成到自主创新,这使得中低端仪器的国产化率已达到一定水平。“十二五”期间国家用于重大科学仪器设备开发专项的资金约为 50 亿元,加上调动企业和社会的资金,将超过百亿元。“现在我们有财力和技术力量办好这件事。”

对于江苏天瑞仪器股份有限公司(以下简称“天瑞”)董事长刘召贵来说,几十年的仪器研发经历让他对国产仪器创新充满了底气。

天瑞是国内分析仪器行业唯一一家上市公司。在一款质谱仪的研发中,研发人员曾兴奋地告诉刘召贵:我们这款仪器在关键指标上与国外产品差 6 倍。刘召贵当时听了很振奋,但后来核实却发现研发人员说错了。不是相差 6 倍,而是差 6 个数量级。

这种现实差距曾让他们沮丧、困惑了好长一段时间。然而经过反复摸索实验,并对一些细微环节作改动,仅用一年多的时间,他们就使关键技术指标得到明显提升,与国外产品的差距明显缩小。

和国外产品比我们差什么?“其实就是怀胎十月,我们就差这十个月的时间而已。他们已经生出来了,我们正在孕育,但也一定能生出来。”刘召贵在接受《中国科学报》记者采访时说。

天瑞发展初期曾遭到各方的普遍质疑。这成为打在国产仪器厂商身上的一个烙印。然而仅用了 5 年时间,天瑞就把行业内的几乎所有仪器都造出来了。2012 年,公司有两台 GC-MS 销到美国,一台销往日本,实现了国内仪器厂商的一个突破。

“国内生产的高端仪器连美国人都愿意接受。”刘召贵强调,“这起码告诉外界,我们是可以制造出性能良好的中高端仪器的。”

国产仪器可靠性、稳定性差,很多情况下被归咎为创新不足。在刘召贵看来,这其实是一个态度问题。“研发才讲究创新,在可靠性及品质保证方面不需要创新,就是执行。只要认真执行就可以做到。”

国产仪器比国外的差,很多人认为是机械加工精度不够造成的。但在天瑞看来,这些都是通过分析原因即可以找到解决方案的问题。

“可以预见,未来中国的科学仪器不比国外的差,结果一定是这样的。”刘召贵说。

输在市场 推广营销不到位

据北京市科委有关负责人介绍,历时 4 年建设的首都科技条件平台,聚集了 562 家省部级以上重点实验室和工程中心,2012 年研发收入达到 22 亿元。上述重点实验室和工程中心在长期承担国家、地方科技项目的过程中,产生了很多支撑科学研究的检测仪器、设备和检测方法。但这些成果与市场需求仍有一定距离。

“国产科学仪器的示范推广等市场培育工作有待加强。”该负责人强调,在检验检疫行业,由于缺乏沟通与合作,市场想要的东西厂家无法生产,企业的产品也缺乏有效的技术验证和综合评价方法,难以获得用户的认可。业界对此诟病不已。

今年 5 月,北京出入境检验检疫局与多家权威检测机构联合搭建了一个综合验证与评价的平台,建立设备选择、验证、开发、改进、评价等一体的运行模式。

北京出入境检验检疫局巡视员杨金良告诉《中国科学报》记者,平台主要对国产大型科学仪器提供验证。即把企业的产品交由检疫检验部门,和国外产品平行使用,以此予以验证、评价。

“搭建这种供需平台,无疑是一种双赢的结果。”杨金良说。

为进一步加强对空气污染的监控,未来,中国将部署 1500 余个 PM2.5 监测站点,建成世界最大规模的 PM2.5 监测网络。PM2.5 监测设备市场潜力巨大,却一度被国外企业抢占先机。

“中国进口的 PM2.5 监测设备,救活了美国一家‘默默无闻’的仪器制造企业。”一名环境健康专家曾向记者感慨。

中国环境监测总站环境质量综合评价室工程师张凤英向《中国科学报》记者透露,环境监测总站目前正在对相关仪器设备进行计量检测,其中有不少国内产品,但测试结果尚未出来。

据环境监测总站消息,截至 7 月底,已有 10 种 PM2.5 自动监测系统完成大部分检测工作,预计将于明年初测试完成后推向市场,届时将打破国外检测技术的垄断局面。

尽管市场不断发出召唤,但短期内国产仪器厂商仍难以摆脱产品技术差距和品牌认知差距所带来的尴尬。

在一次行业展会上,北京东西分析仪器有限公司市场部部长董丹向《中国科学报》记者抱怨,用户对于国产仪器的稳定性等指标判断还停留在过去的认识上,很难改变。只要经费到位,大多用户倾向于采购国外产品。

“前几年还有七八百万元的政府采购单子,现在几乎没有了,都做零散的小单子。”董丹介绍,他们的产品很难进入好的实验室,因为科研机构对仪器设备的要求比较高;同时也很难进入质检等行业应用大户。这些单位拨的经费较多,一般也不会采购他们的产品。

“国产仪器的一些指标已经达到国外仪器的水平,我们就希望政府能给国产仪器多一些平台,再多一些支持。”董丹说。

海尔医疗科研仪器北京某代理商告诉《中国科学报》记者,海尔生产的低温冰箱系列产品已经在部分国内单位和机构得到应用,虽然市场空间很大,但进一步拓展依然充满了阻力。

“国产仪器不仅仅是性价比高的问题,它的售后服务相对有保障。”该代理商强调,“出了问题,我们能马上送一台备用的过去。而国外品牌维修售后比较麻烦,并且服务价格很高。”

“中国的分析仪器行业良莠不齐,整体质量体系不完善,这种现状对整个行业的形象、品牌必然造成损害。”刘召贵认为,来自市场的质疑还需要企业通过市场来解决。

刘召贵今年参加了一个大气重金属检测仪器的竞标,发现用户更关注仪器指标能否满足,指标够了就 OK,“已经不再刻意要求非国外仪器不用了”。

“今年已经开始悄悄变化了,只要有国产仪器参加,大家都愿意选择国产仪器。说实话,中国分析仪器的春天就要到来了。”刘召贵说。

来源:中国科学报 作者:张 林

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