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高端科研仪器国产化值得等候(科技视点·“存眷高端科研仪器国产化”(上))

2019-04-15 06:07暂无阅读:632评论:0

在日前举办的第十七届中国国际科学仪器及实验室装备博览会上,参展人员在交流。

影像中国

工欲善其事,必先利其器。现代科技成长实践表明,科研仪器是科学研究弗成或缺的对象和手段,谁在科研仪器上率先冲破,谁就往往能占有科学研究的先发优势。

近年来,我国的科研仪器在国产化上已取得积极进展,但因为汗青储蓄不足等多方面原因,高端科研仪器依靠进口的局势尚未获得基本变更。在扶植世界科技强国的征程中,科研仪器稀奇是高端科研仪器若何尽快实现国产化,已成为一个不容回避的主要问题。

当前我国高端科研仪器自立研发的近况若何?在高端科研仪器国产化历程中还面临哪些难题,往后的路子应该怎么走?从今天起本版刊发“存眷高端科研仪器国产化”系列报道,环绕这些问题进行商量,敬请存眷。

——编者

要想成为科研强国,必需首先成为仪器强国

日前,人类汗青上首张黑洞“正面照”发布,在全世界引起普遍存眷。这张“照片”是由来自全球30多个研究所的科学家们经由分布在全球分歧区域的8个射电千里镜阵列构成的一个虚拟千里镜收集拍摄到的。

黑洞“照片”的成功拍摄,离不开射电千里镜的使用。现代科技成长实践表明,重大科学研究功效的取得,往往是以科学仪器和手艺手段上的冲破为先导;科学仪器的进展必然水平上代表着科学前沿的偏向,也是鞭策科技立异的主要撑持。

据不完全统计,诺贝尔天然科学类奖项中,68.4%的物理学奖、74.6%的化学奖和90%的生理学或医学奖功效借助各类进步的科学仪器完成,或直接与新仪器方式或功能的成长相关。

中国科学院电工研究所研究员肖立业敷陈记者:“跟着人类对天然的熟悉向加倍微观的时空标准、更大的宇宙时空标准和加倍极端的物理前提偏向成长,传统的科研手段已经不克完全胜任。稀奇是在偏实验性的研究范畴,没有高端科研仪器,要想做出重大原始立异科研功效很难题。”

高端科研仪器的研发也提拔了科技立异的效率。中国科学院科技计谋咨询研究院副院长张凤举例说:“在人类基因组规划起头之初,曾估计完成测序至少需要15年。跟着大规模测序手段稀奇是毛细管电泳测序仪的成长,使得时间缩短了2—3年。”

此外,高端科研仪器的立异、制造和应用水平,也是一个国度科技实力和工业实力的主要标记,对于撑持立异运动甚至经济社会成长都有较大的感化。

固然我国的仪器手艺研究与产物斥地工作已取得较猛进展,然而在高端科研仪器范畴,除核磁共振波谱仪外,常用的高差别质谱仪等大型剖析仪器、大部门的生命科学仪器如磁共振成像仪、超差别荧光成像仪、冷冻透射电镜等还大量依靠进口。

在国际上,全球科研仪器市场也根基由少数几个国度的大型企业主导。美国化学会旗下《化学与工程新闻》杂志发布的2018年度全球仪器公司TOP20排位榜中,有8家是美国公司,7家来自欧洲,5家公司位于日本。

中国电子科技集体第41研究所首席科学家年夫顺说:“高端科研仪器依靠进口已成为制约我国自立立异能力提拔的一个主要身分。”

中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员杨学明认为:“若是仪器研发硬实力上不去,我们就无法成长本身的高端科研仪器,不光要破费大量的资金购置,并且轻易受制于人。”

“要想成为科研强国,必需首先成为仪器强国。鼎力成长具有自立常识产权的高端科研仪器,是我国科技成长的主要一环。”张凤认为。

我国仪器手艺研究与产物斥地已初见成绩

高端科研仪器依靠进口的问题已获得有关部门的高度正视。早在1998年,国度天然科学基金委就设立了科学仪器根蒂研究专项。2011年,“国度重大科研仪器设备研制专项”和“国度重大科学仪器设备斥地专项”设立,离别由国度天然科学基金委和科技部治理,一个负责原创性的仪器研究,一个负责工程化和财富化。据认识,2011至2018年,国度天然科学基金委帮助来自中央有关部门介绍、经费体量在1000万元以上的重大科研仪器项目53项,核准帮助金额38.14亿元;帮助全国科研工作者自由申请、经费体量在1000万元以下的重大科研仪器项目466项,核准帮助金额32.03亿元;两类项目合计帮助经费跨越70亿元。

在这些科研规划的支撑下,我国仪器手艺研究与产物斥地已初见成绩。以科技部“重大科学仪器设备斥地重点专项”为例,“十二五”科学仪器专项共放置项目208个,今朝已周全进入验收阶段,有些功效已具备批量生产能力,获得了推广应用。“十三五”时代,科学仪器专项共放置项目142个,今朝正处于要害手艺攻关和工程化样机研制阶段。

年夫顺敷陈记者,估计将来几年,我国科学仪器功效将进入主要的推广应用阶段,将缓解我国对国外高端科研仪器的依靠。

依托中国科学院武汉物理与数学研究所手艺成立的武汉中科牛津波谱手艺有限公司,所研制生产的核磁共振波谱仪系统整机已成功推向市场。公司CEO魏嘉说:“我们在国内已经成功卖出了70多台核磁共振波谱仪,在国外也卖出了一些。”

“在国内核磁共振波谱仪市场历久被国外企业主导的配景下,70多台已经算是相当不错的发卖成就”,魏嘉说,“这一方面得益于中科院武汉物理与数学研究所历久在核磁共振波谱仪范畴里的手艺储蓄,另一方面则受惠于国度科学仪器研制规划的鼎力支撑。”

2007年,中国科学院武汉物理与数学研究所起头承担国度重大科学仪器研制项目,先后获得6000多万元的资金支撑,用于核磁共振主机研发及工程化。经由多年攻关,该所于2014年成功研制出完整的原型样机。之后,该所又成立了公司,将手艺转移,由公司进行财富化及市场应用的推广。

“最主要的是一些核磁界的老前辈敢于做‘第一个吃螃蟹的人’”,魏嘉说,“在使用过程中,他们发现我们的仪器也不差,并且售后修理更轻易,于是起头帮我们络续地介绍,慢慢口碑就有了。如今好多国内用户起头认识我们,产物有了必然的知名度。”

不外也应看到,像中科牛津那样的企业还不敷多。中国科学院化学研究所研究员徐坚说,在多数高端科研仪器范畴,因为根蒂微弱,依靠进口的局势仍没有获得改善,研发和生产与国际进步水平比拟还有必然差距。

国产高端科研仪器研发还需跨越障碍

事实是什么卡住了高端科研仪器国产化的脖子?

受访者指出,高端科研仪器的斥地往往要依托根蒂研究上的提高,而前期根蒂研究不足,是阻碍国产高端科研仪器研发的主要身分。好比,获得诺贝尔奖的PCR手艺(一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学手艺)就鞭策了PCR仪的斥地,显著提拔了研究效率。

同国外比拟,我国对高端科研仪器的整体投资强度还不敷高。从创意、要害部件斥地到搭建第一台样机,再到最终批量生产,高端科研仪器不光需要巨额投资,还需要很长的时间周期。“因为高端科研仪器研制周期长、难度大、投入人力物力多、投资风险高,科研人员往往更甘愿购置国外的进步仪器,研发仪器的积极性不高。”张凤说,“从事仪器研制的中小企业往往很难获得风险投资基金的青睐。”

徐坚说,高端科研仪器市场被国外大企业主导,留给国内企业的份额自己就已很小,投入大收益小,一些中小企业天然不肯意做这生意。中科院大连化学物理研究所研究员傅强对此深有体味:“我们曾经成长出一项手艺,还与一家仪器企业合作,实现了工程化,生产出四五套,也投入使用了。然则后来这家企业发现市场不大,就不肯意投入很大的力量持续做下去。”

已经研制成功的国产仪器,也几多存在着“空心化”问题。年夫顺说:“要害部件作为仪器设备的‘心脏’,直接决意了仪器的手艺含量。今朝我国大多数仪器产物所用要害焦点器部件,如CPU、光电倍增管、各类探测器和传感器等,还需要依靠进口。”

受访者认为,要害部件和根蒂软件国产能力不足,导致仪器整机厂家的利润空间被压缩,使国产仪器整机手艺水平受限,市场承认度不高,影响了行业的成长强大;这种情形反过来又压减了要害器部件的采购数量,难以形成财富链上的良性成长。

从需求侧来看,国产高端科研仪器在实际推广和应用时,往往较难获得用户的信任。一方面,与国外成熟仪器比拟,一些国产仪器在机能指标和不乱性、靠得住性上存在差距;另一方面,一些科研人员受到研究习惯影响,如出于连结与已有文献一致的实验数据等考虑,往往会选择国外品牌型号的仪器。

张凤说:“国产高端科研仪器需要被赐与更多‘容错’‘试错’的机会,若是国产仪器研发生产的单元单子得不到反馈,很难持续改善和完美。”

就像科学研究需要历久储蓄一般,高端科研仪器的国产化也需要一个过程,弗成能“一口吃成胖子”。“国外的高端科研仪器也是在多年的应用中络续成熟和完美起来的。”受访者认为,只要国度持续加大支撑力度,有关各方联袂攻坚、持续起劲,高端科研仪器国产化值得等候。

《 人民日报 》( 2019年04月15日 19 版)