加快實現(xiàn)科研儀器從原型機到產(chǎn)業(yè)化，需要從完善生產(chǎn)工藝、落實好首臺（套）政策、克服路徑依賴三方面發(fā)力
文 |《瞭望》新聞周刊記者 郭方達
望遠鏡拉開了人類探索星空的序幕，顯微鏡則將微觀世界呈現(xiàn)眼前……在科技發(fā)展的歷史長河中，科研儀器是探索世界、驗證猜想的重要工具。當前科學研究正向極宏觀拓展、向極微觀深入、向極端條件邁進，科研成果與尖端科研儀器更加密不可分。
尖端科研儀器研發(fā)周期長、技術壁壘高，我國科研儀器自主研發(fā)相對滯后，正進行艱難的突圍之戰(zhàn)。這一過程中，我國已經(jīng)積累了一批關鍵核心技術，在一些領域具備研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的科研儀器設備的能力，當前亟需加快實現(xiàn)從原型機到產(chǎn)業(yè)化的進程。受訪專家建議，科研儀器研制企業(yè)要以高精度、高性能、高可靠等指標為追求，不斷完善元件生產(chǎn)工藝、控制成本。此外，相關部門還需落實好首臺（套）政策，為國產(chǎn)科研儀器提供市場驗證機會，共同推動科研儀器更新迭代、自主可控。
科研成果何以“借手”完成
“實驗室里除了冰箱是國產(chǎn)的，其他基本是進口的，比如常用的質(zhì)譜儀、核磁共振儀等，幾乎都是美國、德國牌子?！币晃粡氖箩t(yī)藥研究的博士生告訴記者。
記者采訪了解到，目前我國高校院所使用進口儀器的情況較為普遍。例如在電子顯微鏡、質(zhì)譜類儀器等領域，國產(chǎn)化率僅有個位數(shù)。高端科研儀器從歐美日等發(fā)達國家進口較多，特別是賽默飛、安捷倫等美國品牌，占據(jù)我國高端科研儀器領域較大市場份額。
儀器信息網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2024上半年，全球上市儀器公司營收排行前十的公司中，九家來自美國。
不少受訪者表達了對科研儀器受制于人的擔憂。有專家表示，美國限制高科技產(chǎn)品出口，科研儀器中色譜儀、質(zhì)譜儀、掃描電鏡、三坐標儀等多個品類均被加征5%到25%不等的關稅。南開大學化學學院教授、分析科學研究中心主任劉定斌等專家表示，考慮到中美兩國未來博弈態(tài)勢，這種情況有可能加劇，需加快推進科研儀器的自主研發(fā)。
記者采訪了解到，在科研儀器一些新賽道上，部分國產(chǎn)廠商逐漸嶄露頭角。如天津三英精密儀器股份有限公司在國內(nèi)率先研發(fā)完成X射線三維顯微鏡產(chǎn)品?！坝肅T技術做精密結構分析，國內(nèi)外研究基本同步，我們感受不到明顯壓力?！逼髽I(yè)董事長須穎說。森特爾（天津）光電儀器開發(fā)有限公司副總經(jīng)理楊海龍也表示，公司在程控電源領域已經(jīng)做到國內(nèi)領先，其性能和功能已經(jīng)可以與進口產(chǎn)品相媲美。
推動從原型機到產(chǎn)業(yè)化三大發(fā)力點
受訪專家認為，伴隨科技競爭愈演愈烈，科研儀器的重要性更加凸顯，科研儀器自主可控是科技自立自強的必要路徑。加快實現(xiàn)科研儀器從原型機到產(chǎn)業(yè)化，需要從完善生產(chǎn)工藝、落實好首臺（套）政策、克服路徑依賴三方面發(fā)力。
首先需要完善生產(chǎn)工藝?？蒲袃x器產(chǎn)業(yè)鏈條上的元器件研制、生產(chǎn)企業(yè)，應以高精度、高性能、高可靠等指標為發(fā)展目標。在元件供應體系中，任何一項沒有達到標準，都可能對整個產(chǎn)品造成巨大影響。一些國產(chǎn)科研裝備難以兼顧精準度與穩(wěn)定性，說明相關產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)的生產(chǎn)工藝還需完善。
“一些產(chǎn)品在實驗室階段，原型機指標參數(shù)很好，甚至好于國外同類產(chǎn)品，可無法在產(chǎn)品階段復現(xiàn)?！表毞f說，“即便能復現(xiàn)實驗室階段的性能參數(shù)，也可能無法支持穩(wěn)定運行?！?
例如在化學分析、生物醫(yī)藥等領域廣泛使用的色譜分析儀，對精準度和穩(wěn)定性要求極高。某型號國產(chǎn)色譜分析儀在分析復雜有機化合物時，初期檢測結果的精準度與進口設備相近，但連續(xù)運行數(shù)小時后，保留時間、峰面積等關鍵數(shù)據(jù)開始出現(xiàn)波動。根源是該儀器的溫控系統(tǒng)元件質(zhì)量參差不齊，部分溫度傳感器的精度無法穩(wěn)定維持在規(guī)定范圍內(nèi)，導致柱溫波動，影響樣品分離效果，最終造成檢測數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。
須穎等受訪專家認為，從原型機到產(chǎn)業(yè)化，要深入研究元件供應體系，提升生產(chǎn)工藝，把控元件質(zhì)量，保障儀器的高精度、高性能和高可靠性。此外，原型機在研發(fā)階段可以“不計成本”，但產(chǎn)業(yè)化必須考慮成本效益，需優(yōu)化生產(chǎn)流程，在保證儀器性能的前提下合理選用材料和零部件，提高與國外同類產(chǎn)品的競爭力。
其次，為推動科研儀器迭代升級，需要充分的市場驗證并進行問題反饋，為擴大用戶量，相關部門應積極落實首臺（套）政策，確保真金白銀惠及研發(fā)機構及企業(yè)，提高企業(yè)積極性。
楊海龍表示，尖端科研儀器研發(fā)費用高，企業(yè)需要足夠資金回報。為使用戶改變使用慣性，給國產(chǎn)廠商更大市場空間，他建議，循序漸進加大國內(nèi)高校院所對于國產(chǎn)科研儀器的采購指標，落實好首臺（套）政策。
再者，應打破對國外儀器設備的路徑依賴，加速國產(chǎn)儀器產(chǎn)業(yè)化進程?！扒岸螘r間去拜訪國內(nèi)幾所知名高校，他們實驗室里用的電源很多是德國品牌。”楊海龍說，高校實驗室如果購買國內(nèi)尖端科研儀器，為確保儀器的穩(wěn)定性、可靠性，采購手續(xù)更加復雜，這會影響甚至降低對國產(chǎn)儀器的購買意向。有受訪博士生表示，導師在海外求學時就使用國外儀器，回國后帶組也會傾向于采購此前使用順手的儀器，學生也易形成對國外儀器設備路徑依賴。
掌握科研工具自主權
近年來，我國為推進科研儀器自主研發(fā)進程，先后設立了科學儀器基礎研究專項、國家重大科研儀器設備研制專項、國家重大科學儀器設備開發(fā)專項等基金項目，取得一定進展。業(yè)內(nèi)專家認為，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革交織的背景下，國產(chǎn)替代的腳步還需進一步加速。
營造公平競爭市場環(huán)境，發(fā)揮民營企業(yè)主動性。須穎表示，民營企業(yè)靈活度高，反應快，能較快調(diào)動市場資源組織團隊攻關。目前在國家組織的科研項目當中，民營企業(yè)參與難度較高?！敖ㄗh在國家重大項目中，適當向符合資質(zhì)、通過技術評審的民營企業(yè)傾斜，幫助企業(yè)跨過技術研發(fā)到市場的鴻溝?！?
建立差異化人才評價機制和長周期支持機制。有高校學者表示，科研儀器研發(fā)是一個長期而復雜的過程，涉及理論提出、仿真模擬、三維建模到機械組裝等多個環(huán)節(jié)，相較其他研究領域，經(jīng)費消耗大、成果產(chǎn)出慢、論文影響力低，科研人才主動性不強。建議在破除“四唯”、容錯構建等方面探索更加多元化的機制，激勵更多年輕研究者投身其中。
既重使用也重維護，提高維修維護人員技術水平。完成國產(chǎn)科研儀器采購后，由于科研儀器維保領域?qū)I(yè)人才及知識缺乏，也可能制約儀器發(fā)揮效能。例如有高校院所購入先進的基因測序儀后，因缺乏定期維護，外部灰塵污染影響儀器散熱，內(nèi)部液路系統(tǒng)或光學檢測系統(tǒng)殘留反應試劑或積累灰塵、污漬，影響儀器的正常使用和檢測數(shù)據(jù)的準確性。且儀器故障后，因缺少維修資金，長時間擱置造成資源浪費。受訪科研工作者建議，應改變科研儀器“重購置、輕管理，重使用、輕維修”的思維，加強維修維護管理責任與意識，加大儀器維修維護資金投入，培養(yǎng)一批在儀器維保、定制服務等領域的專業(yè)化團隊，進一步擴充人才基石。
加大尖端科研儀器共享力度，釋放既有儀器潛能。國務院曾發(fā)布《關于國家重大科研基礎設施和大型科研儀器向社會開放的意見》，旨在破解閑置浪費現(xiàn)象嚴重、專業(yè)化服務能力不足、開放共享水平不高等科研儀器共享領域的難題。受訪專家認為，可以進一步敞開共享大門，充分打通高校院所與市場企業(yè)之間的壁壘，通過聯(lián)盟、第三方公司等渠道，釋放閑置科研儀器資源?！?
