科研儀器國產化替代這事兒，真的一點也不比造晶片的難度小。
權威資料顯示，中國每年要向全球出口接近600萬輛汽車，已是名副其實的汽車工業賽道里的老大。
可是，作為全球第二大科學儀器市場，卻又不得不面臨著高階儀器國產化率不足20%的困境。作為對比，僅僅在2023年，中國科學儀器進口規模高達169.8億美元，而出口規模僅為42.7億美元，到2024 年，中國從美國進口精密儀器金額還是有120億美元之多。
看起來，汽車與科研儀器呈現出的差距是如此巨大。
這背後，其實是國產科研儀器長期以來的不容易。發生在近期的事是，6月28日，博眾精工旗下的蘇州博眾儀器科技有限公司舉行了一場國產首臺商用200kV場發射透射電子顯微鏡（TEM）釋出會。
都知道科學研究離不開實驗儀器，大多數人不清楚的是，這場釋出會對國產科研儀器的突破進步有多大。
“經過五年的技術攻關與反覆錘鍊，從整機產品到每一個關鍵零部件，博眾儀器已把全鏈條核心技術牢牢掌握在自己手中。”博眾精工總經理說道。
這話藏著不少科研人員長期以來的無奈，發生實驗室裡價值千萬的進口質譜儀突發故障，博士生李明盯著螢幕上停滯的資料曲線苦笑，”美國工程師說要三週才能來維修，我的實驗，等不起啊。”
說得直白一點，我們實驗室裡的科研儀器，離不開外國人的裝置。問題是，這東西怎麼就成了國產化必須邁上的坎兒？中國打贏科研實驗儀器攻堅戰又還有多久？
科研實驗裡為何也藏有“卡脖子”問題？
科學世界裡面的“瓜”，終究吃到了實驗室裡，往往一場看似不起眼的實驗過程，牽涉的便是關乎國運的技術博弈。
俗話說外行看熱鬧，內行看門道。在外行人心裡，實驗室裡滿目琳琅的瓶瓶罐罐和配套器件既普通又神秘，普通，是因為相比工業精密模具而言，實驗室裡的儀器給人的感覺是簡簡單單；而說它神秘，在於大眾並不知曉，科研儀器尤其是高階實驗裝置，裡面藏著無數鮮為人知的科學難題。
不妨還是以博眾為例子，作為中國首臺200kV場發射商用透射電子顯微鏡，通俗地理解，自然是用於科研研究觀察分析的。不過，也就是這枚能觀測原子結構的科學慧眼”，自2018年被列入35項卡脖子”技術清單以來，其國產化率長期趨近於零，市場被日立、蔡司等國際巨頭牢牢壟斷。
作為高階科研儀器的代表性產品，據瞭解，BZ-F200 透射電鏡主要圍繞積體電路、材料研發以及前沿科學領域，適用於晶格尺度的結構解析、微區結構表徵和奈米尺度形貌分析、介面表徵以及成分判斷等研究，是一個國家進行科學研究少不了的玩意兒。
這麼多專業詞彙聽起來是不是很複雜？的確，越是複雜和價值巨大的裝置如果都不能實現自主可控，那研究成果的自主創新顯得多少有點沒有說服力。
那高階透射電鏡儀器有多難？
此前，高階透射電鏡產業長期被國外儀器公司壟斷，核心零部件受到國外技術封鎖。尤其是熱場電子槍、超高穩定度電源、熱場電子源、精密加工鏡筒、奈米級測角臺等核心零部件的自主生產，都是國產廠家幾乎以前都沒幹過的事，並且幹了也還得經得住在實驗室裡的長期驗證。
把上面每一個技術、生產和產業鏈環節拆開來看，都是萬里長征。在博眾負責人看來，“這條透射電鏡領域創業的路途是異常曲折的，沒有人才、沒有技術、沒有供應鏈，缺乏客戶與資金，困難重重下團隊也曾迷茫。是解決國家‘卡脖子’技術的堅定信念，讓團隊走到了今天。”
講到這裡，就不難理解，一臺幫助科學家進行研究觀察的映象裝置竟然如此不容易。
但是，透射電鏡的困境只是數十年來我國科研實驗儀器被卡脖子的一個小小縮影，放大來看，走進任何一間高階實驗室，目之所及盡是西方的隱形”科技壟斷。
比如，用於科研測量分析的電子天平的核心電磁力感測器，長期依賴瑞士梅特勒的專利:又比如，質譜儀中四極杆質量分析器的加工精度需達到微米級，我國在此領域長期缺乏基礎；高效液相色譜儀的高壓泵系統被安捷倫、島津把控著90%份額…………
這些還只是實驗裝置的具體產品，而在裝置研發生產都需要耗材領域，國產化依然道路且長，舉個簡單的例子，一克層析填料的成本堪比黃金，而生物科研試劑的國產化率僅10%，賽默飛、BioRad等美國企業佔據90%市場；有的時候，實驗室裡不起眼的一次性塑膠培養皿，其醫用級高分子材料進口依賴度竟高達85%…
例子自然無法一一列舉，反映的共同問題是，科研實驗儀器涉及尖端精密機械、電子技術、計算機科學等領域。而回過頭來看，諸如質譜、色譜等高階領域，國產裝置份額直到2024年才艱難突破17% 大關。
新華社曾有這麼一篇報道，說的是一位醫藥研究博士的直觀感受。“實驗室裡除了冰箱是國產的，其他基本是進口的，比如常用的質譜儀、核磁共振儀等，幾乎都是美國、德國牌子。”
甚至會有科研人調侃，我們的論文產出全球第一，但用來發現真理的‘眼睛’和‘尺子’卻都是借來的。”這些背景下，中國需要有一批挑戰困難，迎難而上的企業。
第一批吃螃蟹者的突圍者
好在，魯迅先生說過：“我們從古以來就有埋頭苦幹的人，有拼命硬幹的人，有為民請命的人，有捨身求法的人——這就是中國的脊樑。”
在科研實驗儀器領域，也沒有過不去的坎兒，國內一些企業嘗試挑戰解決卡脖子難題，並且已有一批代表性產品。
剛在今年5月登陸資本市場的漢邦科技要算一個。因為在這家色譜企業登陸科創板時，手中就握著39.2%的國產生產級液相色譜市場佔有率，其動態軸向壓縮色譜柱已裝入恆瑞醫藥、正大天晴等藥企的生產線，甚至出口德國、印度。
但別以為漢邦的突圍就是輕輕鬆鬆，至少始於二十年來的破釜沉舟。
當創始人張曉東在2005年研製出首臺國產動態軸向壓縮色譜柱時，大多外企工程師給的評價是，”中國人能仿製外殼，但永遠做不出核心填料。” 如今，漢邦的微球基質鍵合技術已獲得53項專利，耗材交貨週期比國際巨頭縮短80%。
漢邦是如何做到的？長話短說，科學研究裡面沒有捷徑，老老實實坐冷板凳搞研究，幾十年如一日，有技術突破了就有奔頭，底氣也正是這麼來的，幸運的是，類似漢邦的企業不少。
比如，質譜儀與色譜儀方面，聚光科技旗下的譜育科技成功推出三重四極杆ICP-MS/MS，截至2024年，全國高校擁有的1241臺四極杆質譜儀，既是進口裝置的展示廳”，也成了國產裝置的試煉場”，該儀器在半導體超痕量雜質分析方面表現出色，打破了國外廠商的長期壟斷。
外界並不知曉，這家公司與高校聯合開發這臺測量儀器，其原型機也曾在實驗室沉睡十年，直到企業注入工程化能力才實現產業化。
同時，禾信儀器也在積極研發高階三重四級杆質譜，預計在5年內突破關鍵技術，在美國佔據60%市場份額的大背景下，中國企業至少有了第一步。
再比如，光譜儀與電子顯微鏡領域，國產廠家同樣開始給力，其中，天瑞儀器的X熒光光譜儀已成功列為國家新產品，而鋼研納克的直讀光譜儀在國內市場的佔有率更是日漸超過了30%。
雖然電子顯微鏡方面，冷凍透射電鏡、掃描電鏡等裝置的進口率高達90%以上，美國FEI（現屬賽默飛世爾）和賽默飛世爾一直處於壟斷地位。不過，國儀量子的電子順磁共振波譜儀、電子顯微鏡等產品還是成功進入中國科學院、清華大學等高階機構。
電子天平產品上，“過去客戶開口就問有沒有國際品牌的同類產品，現在會認真比較我們的技術引數。”天美科學儀器的企業銷售相關負責人展示著比亞迪的驗收報告表示，“他們在電池檢測線上用了我們的天平水分儀等產品，替代進口產品，成本節省了60%。”
諸多現象指向一個結論，市場和使用者開始越來越接受國產產品。
中國科研儀器的萬里長征
為什麼越來越多的國產科研儀器開始脫穎而出？
進一步仔細研究上述這些企業案例不難發現，“國產細分工業領域的進步、企業長期堅持的自主研發與投入、聯合產業界夥伴與高校合力攻關”，構成了中國科研實驗儀器產品國產化替代和突圍的土壤。
需求同樣影響商業驅動，這是市場經濟亙古不變的原理，在此前美國公佈的《商業管制清單》中 ，就有42% 條款涉及科學儀器，中國高階精密儀器國產化率不足 1.5%，但反過來說，替代空間巨大。
政策層面，國家曾出臺《關於促進儀器行業高質量發展的指導意見》，提出首臺套補貼覆蓋掃描電鏡、透射電鏡等關鍵裝置，採購補貼最高達裝置價格的1/3；裝置更新計劃推動全國重點實驗室年均預算6000萬元，市場規模超180億元。
不難理解，學術界與科研界過去一直“迷信”西方的高尖端品牌和成果，當中國企業開始追趕時，市場滲透是自然而然的事。
“幾乎沒人會拒絕效能、價格、精密度都還不錯的國產品牌“這是一位科研助理的心聲。可見，酒香不怕巷子深，好產品總能有買家，企業底子深，國產科研儀器產品不愁沒銷路。
不過，成績不代表一路順風，回過頭來看現實，國產科研儀器產品的突圍還只是走了萬里長城第一步。
目前，國家層面指出，“閒置浪費現象嚴重、專業化服務能力不足、開放共享水平不高”等依然科研儀器共享領域的難題。研究儀器的和生產儀器的以及使用儀器的往往無法耦合到一塊，換句話說，科研成果轉化與產學研的融合度還不夠，
還有品質方面也有改進空間，比如，三重四極杆質譜儀的射頻電源穩定性差距導致檢測靈敏度比進口裝置低1個數量級；超高效液相色譜儀的泵壓波動幅度仍是安捷倫產品的2.3倍。一位實驗室主任坦言：國產裝置能用，但連續開機200小時後的資料漂移仍讓人不敢賭上論文成果。”
畢竟，一個普通的實驗儀器裝置，要從樣機到商用裝置，往往要有數千小時的連續性和穩定性測試，打個比方，國產透射電鏡雖然釋出，但想進入復旦、交大的頂級實驗室，還需透過很長時間的可靠性驗證。
那麼，如果給實驗儀器的攻堅戰定個時間表，國產替代的品牌從能用”到好用”還要多久？
值得注意的是，華創證券在2025年4月的研報中預判，國產訂單放量拐點將在今明兩年出現。其依據是三重利好疊加，比如說，關稅壓力倒逼替代加速（進口成本上升40% 以上）、政策強制要求公立機構國產採購比例50%、業內企業評論研發費用率突破10%的臨界點，加之客戶使用體驗也會倒逼整個產業鏈提升質量。
還有包括上海在內這些地方城市也在佈局，其中規劃到2027年前後建成科學儀器產業叢集，國產化率提升至35%，站在行業視角，有機構預測到2030年市場整體規模可突破2萬億元，高階產品國產化率超35%。
寫在最後
我們在最後試圖給出中國科研實驗儀器實現大部分完全自主可控的結論，一個是技術的可控，目前代表性企業已有成就，產業鏈的成熟度還待加強；另外一方面，產品與市場是兩回事，贏得客戶認可還有一段路走。
但從長遠看，國產科研儀器曙光已現，外部複雜環境也封不住中國工程師的想象力在精密與粗糙的夾縫中，在時間與耐心的淬鍊裡，一點一點鑿穿封鎖，國產品牌可以磨出自己的刻度。
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