科研仪器设备是实现科学创新的必要条件

文/本刊记者 许欢

研究发现，科学需要借助科研仪器来实现。科学技术突破离不开科研仪器技术的发展，尤其当代科技的重大突破越来越依赖于先进科研仪器，科研仪器自主研制已成为创新发展的前提。在5月10日举办的第三届实验室发展大会上，作为自然科学基金重点项目负责人的中国科学院微电子研究所研究员夏洋，对我国科研仪器研制及创新突破的关键点，给出建议。

我国高端仪器依赖进口局面仍未改变

科研仪器是科学研究中不可或缺的工具和手段，能在科研仪器上取得突破，同样能在科学研究上占据优势，这一点也充分体现在诺贝尔科学奖获奖项目中，很多获奖项目都是借助尖端科学仪器得以完成。有资料显示，在诺贝尔科学奖获奖项目中，因发明科学仪器而获奖的项目占11%；另外，72%的物理学奖、81%的化学奖、95%的生理学奖都是借助尖端科学仪器完成，因此，科研仪器对于科学发现和科学研究至关重要。

夏洋表示，虽然近几年，我国国产科研仪器研发已取得很大进展，但高端科研仪器依赖进口局面仍未改变，特别是高端科研仪器国产化，已成众望所归。然而，现实情况是，我国科研仪器在研发及制造上实力并不强，且专门从事科研仪器研发及生产的企业以“小散弱”居多。

尽管，我国已逐渐重视科研仪器设备自主研发，国家各种科研仪器专项基金也大力支持，但国内科研仪器特别是高端科研仪器与国际先进水平仪器，仍有较大差距，甚至部分重要基础科研仪器研发和制造还处于起步阶段，核心技术被美国和欧洲等西方国家牢牢控制，处境异常被动。

据媒体报道，2018年12月，北京大学核磁共振中心向全国几十家核磁用户和仪器供应商发出声明，指出相关供应商大幅提高售后服务费用和零配件价格，还有降低服务标准、阻止第三方供应商维修、设置“只换不修”不公平条款等，以此获取不当利益。根据公开数据，部分供应商维修维护类收入超过了国内销售总收入30%，且逐年增长。

全国政协委员、华东理工大学教授蓝闽波在接受媒体采访时表示，在大型科研仪器设备维护维修领域，部分仪器供应商的销售和售后服务存在严重垄断行为，这主要与我国依赖进口仪器有关。有数据显示，2018年，我国约1800台核磁共振波谱仪中，1400多台为国外某供应商产品，国产仪器仅50台。正因为如此，仪器供应商才会利用其市场支配地位随意涨价，阻止第三方供应商维修，并设置不公平条款，以此获得高额利润。

夏洋认为，我国科研仪器企业规模普遍偏小，目前共3万多家，涉及仪器类别有：分析仪器、环境监测仪器、光学仪器、生命科学仪器、物性测试仪器等，但目前世界排位前50的仪器企业，却没有一家中国企业。主要原因是：首先，我国仪器企业掌握关键核心技术少。比如科研仪器设备设计和生产技术储备不足；原始创新、集成创新和引进吸收再创新能力较为薄弱；缺乏能有效带动和引领科研仪器产业发展的核心技术及关键部件；高端通用科研仪器设备设计、生产技术储备明显不足等。其次，我国许多重大科研仪器设备对进口依赖度高。再次，科研仪器创新人才储备不足、人才队伍不稳定、技术人才流失严重，并且产品利润也相对较低。

此外，很多实验室初建时，会吸纳很多国外人才加入，他们采购仪器设备通常会沿用之前的习惯引进国外仪器，尤其高端仪器方面很难改变。但主要原因还是我国仪器尚处中低端水平，产品宣传相对较弱，竞争力明显不足。

他坦言，其实国产仪器利润单台来看并不算低，但销售数量很少，且只对国内市场销售，销量难以支撑。国外仪器面向全球销售市场，有一定数量保证，销售自然可观。况且，本身国产仪器利润空间很小、品牌力度也欠佳，如此一来，便压缩了服务与研发空间，导致发展空间变小。不过，改变非一蹴而就，在一段时期内，我国仍要维持对进口高性能仪器设备依赖，这也是事实。

国家对重大科学仪器研制大力支持

2021年3月3日，全国两会发布《关于对重大科研仪器行业进行重点支持的提案》。提案指出，目前我国从最普遍的光学显微镜到价格高昂的冷冻电镜，都面临着高端核心技术匮乏、需要依赖进口，存在被“卡脖子”的风险。究其原因，我国科研仪器行业的国家科研项目经费资助有限，难以支撑行业规模化发展；科研仪器设备产业上下游脱节，缺乏具有国际竞争力企业；相关行业人才面临重重挑战，以及对产业重要性及风险性缺乏认知等诸多问题。

代表们建议：国家自然基金委和科技部应加大资助力度，提高对“国家重大科研仪器研制项目”和“重大科学仪器设备开发专项”经费投入。鼓励深耕在科研仪器行业的企业积极创新，探索“产学研”结合发展模式，全面调研行业发展情况与全产业链现状，借鉴国外成功经验，提出指导意见；辅助和推动政府部门进行行业战略规划并制定支持政策。

夏洋透露，目前，各部委都有支持国产仪器研发的政策及项目。国家发改委在《当前优先发展的高技术产业化重点领域》中列入“科学仪器高技术产业化专项”，并制定了《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2011—2030）》；财政部投入专项资金用于支持自主创新性仪器设备研制，进一步支持科技部、自然科学基金委组织实施国家重大科研仪器设备研制专项；科技部2011年启动国家重大科学仪器设备开发专项，专门用于支持重大科学仪器设备开发；自然科学基金委员会与科技部同步设立了国家重大仪器设备研制专项组织，重点支持经费需求在1000万元至1亿元之间的重大科研仪器设备研制项目。

其中，自然科学基金委1000万元以下项目，每年大概有50到60项，可以自由申请，用来研发各种创新项目。此外，1亿元以下项目属于自然科学基金委最大项目，主要用来专门研发各种创新仪器。通常需要约30位专家进行投票，达到2/3才能通过，一般很难达成共识，通过率较低。但自然科学基金委已着手进行调整，以改善目前通过率低的状况。一般来说，自然科学基金委支持原创性仪器研发，有一定难度；相对而言，科技部在鼓励原创基础上，则更希望仪器实现产业化。

夏洋介绍，“十三五”规划对国产仪器研发支持体现在：一是核心部件的研发，一个部件大概会有500万元左右的支持；因为要实现自主研发就要解决核心部件问题，集成不能算自主研发。二是要做实验室高端通用仪器，所谓高端通用仪器就是质谱、电镜、核磁这类仪器。三是专业重大仪器，也就是我国有重大需求的仪器，比如高铁检测仪器。

针对需求创新更能赢得市场青睐

“科研仪器设备”是实现科学创新的必要条件，是促进技术创新的强劲动力，是推动经济社会发展的保障；“科研仪器设备研制”则是支撑科技原创的动力，是工业技术发展的助推器，更是人才队伍培养的重要平台。夏洋称，国产仪器研发要以科学需求引领，尤其高端仪器，一定要先进入科研实验室，先试先行，起到技术引领和技术创新的作用。而且，研发时不应山寨其他先进仪器，因为永远无法实现超越；反而是针对需求有所创新的仪器研发，更能赢得市场青睐。

他建议，在创新时要善于发现现象，再把现象研发成仪器设备，才能自主研制出具有国际领先水平的高端科研仪器装备，成为国家科研装备研制的创新高地，逐步改变我国科研仪器装备严重依赖国外的局面。因此，实验室发展应对我国国产仪器起到：一是科学引领作用，二是技术创新作用，三是应用验证作用，四是技术迭代作用。他透露，今后科技部评估实验室，也会从以上几方面考虑。

另外，科学技术发展也为科研仪器设备研制带来了挑战与机遇，追赶国外先进仪器的步伐也要随之加快。首先，要加快国产仪器行业发展。加强“产学研用”发展模式，大力开展国产科研仪器应用示范；加强科研仪器创新发展力度，打破国外垄断，提高核心竞争力；加强人才培养，培养优秀的仪器设备研发团队；加大投入力度，保障科研仪器设备研制的连续性支持。