國產(chǎn)光學電子砂輪成型機。
國產(chǎn)掃描電子顯微鏡。資料圖片
科學儀器設(shè)備是科學發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新的重要支撐條件。在我國相關(guān)科技發(fā)展規(guī)劃和科技計劃的支持下，科學儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具有一定規(guī)模，并形成具有我國特色、適應(yīng)我國市場需求的產(chǎn)品和技術(shù)儲備。但是，跨國公司在我國設(shè)立科學儀器研發(fā)和生產(chǎn)基地，不僅壟斷了高端產(chǎn)品市場，而且向中低端產(chǎn)品市場滲透，擠壓了我國科學儀器設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的生存空間。
1、跨國科學儀器設(shè)備公司在中國的擴張
我國已經(jīng)成為跨國科學儀器設(shè)備公司的重要市場，其在華業(yè)務(wù)的增速明顯快于全球平均水平。以德國耶拿分析儀器股份公司為例，從進入我國市場至2009年的8年間，其銷售額增長了10倍，2009年增長率為65%，而其全球增長率為35%。
同時，他們紛紛在華建立獨資生產(chǎn)企業(yè)。例如島津國際貿(mào)易(上海)有限公司的獨資企業(yè)引入日本島津公司的生產(chǎn)技術(shù)質(zhì)量管理體系，關(guān)鍵零部件在日本加工，其他在我國采購，現(xiàn)在已經(jīng)成為島津公司的全球生產(chǎn)基地之一，生產(chǎn)的分析儀器70%供應(yīng)中國市場，30%供應(yīng)美國和歐洲市場。
為了開發(fā)針對中國市場的產(chǎn)品，跨國公司紛紛在華設(shè)立研發(fā)基地，與我國大學和研究機構(gòu)合作。他們往往每年支持若干個項目，研發(fā)周期為1年左右，支付研發(fā)經(jīng)費2萬～3萬美元，主要目的是了解大學的科研前沿和科學發(fā)現(xiàn)，收購大學教授的研發(fā)創(chuàng)意。例如不少企業(yè)在與中國科學院的合作中，主要是對其擁有的發(fā)明專利感興趣。應(yīng)該說，跨國公司在我國早期利用產(chǎn)品賺錢，現(xiàn)在是利用我國的人力資源、知識資源賺錢。
跨國公司的另一個重要發(fā)展方向，是提供系統(tǒng)解決方案，快速響應(yīng)突發(fā)事件。隨著現(xiàn)代社會對于產(chǎn)品質(zhì)量、食品和環(huán)境安全、公共安全的要求越來越高，那些只能對符合標準要求的樣品做出準確測量的單件儀器，已經(jīng)無法滿足解決現(xiàn)實社會所面對的多種多樣問題的要求。為解決重大社會突發(fā)事件提供支撐，已成為各大儀器公司爭取更大市場份額的法寶。有些跨國公司已針對食品安全、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控、藥物開發(fā)和藥品質(zhì)量監(jiān)控、電力、水泥、冶金、石化行業(yè)全流程監(jiān)控提供各自的整體解決方案。對于生命科學研究與醫(yī)學方面的需求，跨國公司不僅提供從取樣、樣品前處理到檢測分析等一系列儀器、設(shè)備和配套試劑，還提供一些外部采購解決方案、實驗室設(shè)計與啟動等服務(wù)，這些均構(gòu)成跨國公司的核心競爭力。
跨國公司的這些特點，對我國科學儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了擠壓。比如跨國公司壟斷高端產(chǎn)品市場，向中低端產(chǎn)品滲透，影響到國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品銷售。但同時，跨國公司難以產(chǎn)生直接的技術(shù)溢出。科學儀器研發(fā)涉及物理、化學、電子、機械等學科，缺少任何一個學科，研發(fā)都不可能獲得成功。而且跨國公司的科學儀器研發(fā)采用分散式結(jié)構(gòu)，因此單個技術(shù)人員的流動難以帶走關(guān)鍵技術(shù)。
不過也應(yīng)承認，跨國公司在間接技術(shù)溢出、質(zhì)量管理體系的影響和人才流動上，對國內(nèi)科研設(shè)備公司有一些有利影響。而且，跨國公司的研發(fā)基地提供了一個使我國相關(guān)企業(yè)與全球連通的渠道，把我國與世界其他地區(qū)用戶、技術(shù)連接起來，以其全球化的視野影響著我國科學儀器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
2、我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀分析
目前，我國科學儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)具備一定規(guī)模。2013年，科學儀器大行業(yè)企業(yè)數(shù)已達1439家，主營業(yè)務(wù)收入為2522億元;出口交貨值為544.5億元，每家企業(yè)的平均利潤為1580.7萬元(由于沒有單獨的科學儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，本文采用中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會的“儀器儀表行業(yè)主要經(jīng)濟指標”的數(shù)據(jù))，主要生產(chǎn)中低端科學儀器產(chǎn)品，正在研發(fā)的高端產(chǎn)品主要有質(zhì)譜儀等。近20年來，在國家科技計劃資助下，我國也形成了具有特色的技術(shù)基礎(chǔ)。
首先，發(fā)明專利集中在監(jiān)測檢測專用儀器、光譜儀器和色譜儀器等領(lǐng)域。“九五”和“十五”期間，國家科技攻關(guān)計劃資助了一些科學儀器研發(fā)項目;“十一五”時期，國家科技支撐計劃中設(shè)立了《科學儀器設(shè)備研制與開發(fā)》重大項目;“十二五”時期，中央財政設(shè)立國家重大科學儀器設(shè)備開發(fā)專項資金資助重大科學儀器設(shè)備的開發(fā)。“九五”至“十一五”期間，國家科技攻關(guān)和科技支撐計劃資助的69項、87項和77項科學儀器研發(fā)課題，分別獲得授權(quán)發(fā)明專利34件、45件和20件，正在申請的發(fā)明專利分別為9件、32件和38件;獲得發(fā)明專利授權(quán)的課題分別占課題總數(shù)的23.19%、29.89%和12.99%，申請發(fā)明專利的課題數(shù)分別占課題總數(shù)的10%、19%和29%。獲得發(fā)明專利位于前三位的是環(huán)境污染和工業(yè)生產(chǎn)專用監(jiān)測檢測儀器、光譜儀器、色譜儀器的關(guān)鍵部件，分別為15件、12件和7件，合計占發(fā)明專利授權(quán)總數(shù)的68%。
其次，半數(shù)科學儀器研發(fā)成果實現(xiàn)了批量或小批量生產(chǎn)。“九五”“十五”和“十一五”時期，國家科技攻關(guān)和科技支撐計劃資助的科學儀器設(shè)備研發(fā)課題中分別有47.83%、60.92%和49.35%的課題成果實現(xiàn)了商品化;分別有21.74%、29.89%和36.36%的研發(fā)成果做出了實驗室樣機。實現(xiàn)商品化的課題共計124個，其中最多的是監(jiān)測檢測專用儀器，主要包括環(huán)境保護、食品安全、進出口檢疫、毒物和爆炸物、藥物、工業(yè)生產(chǎn)用分析儀器等;第二是色譜儀以及分離材料和色譜柱的研發(fā);第三是光譜儀器的研發(fā);第四是科學儀器制成裝置和系統(tǒng)的研制;第五是電化學儀器研制與改進;第六是樣品前處理裝置，分別占商品化課題總數(shù)的31.45%、25.81%、10.48%、7.26%、5.65%和5.65%。實現(xiàn)商品化的主要是中檔科學儀器設(shè)備，而高檔科學儀器，如高檔質(zhì)譜聯(lián)用儀、核磁波譜儀、電子顯微鏡、高檔激光干涉儀和核酸測序儀等，則仍要依賴進口。
最后，自主研制的科學儀器契合我國資源特色和市場需求。自主研制的水污染監(jiān)測儀、空氣污染檢測儀等較之跨國公司的產(chǎn)品，更適合我國環(huán)境檢測的需求，已應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測和工業(yè)企業(yè)。在工業(yè)領(lǐng)域，自主研發(fā)的金屬原位分析儀等分析測試儀器在我國鋼鐵行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，已形成一種具有中國特色的分析測試技術(shù)。色譜儀、光譜儀和質(zhì)譜儀的關(guān)鍵部件研制也取得一些突破，產(chǎn)品投產(chǎn)后減少了對國外同類產(chǎn)品的依賴。一些高端科學儀器的成功研發(fā)，打破了跨國公司在國內(nèi)的壟斷局面。
3、發(fā)展策略建議
科學儀器設(shè)備研制涉及多個學科和先進技術(shù)，產(chǎn)品研發(fā)周期長，形成產(chǎn)品的市場周期更長，需要投入大量資金，而且科學儀器研發(fā)還與科學研究水平息息相關(guān)。因此，不能期望我國科學儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)在很短時間內(nèi)，就能全面趕上甚至超過國際儀器設(shè)備的制造水平，但可優(yōu)先發(fā)展具有我國特色、適合我國市場需求的科學儀器產(chǎn)品，避免與跨國公司的直接競爭。對此，提出六點建議：
利用特色資源，發(fā)展專用領(lǐng)域分析儀器及系統(tǒng)。我國在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護和食品安全等領(lǐng)域用的科學儀器有一定研發(fā)基礎(chǔ)。同時，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用科學儀器需要提供現(xiàn)場服務(wù)，但跨國公司提供現(xiàn)場服務(wù)的大多是代理公司，因此，跨國公司難以得到價值鏈的全部利潤，這些給我國儀器生產(chǎn)企業(yè)提供了機遇。我國科學儀器產(chǎn)業(yè)可重點發(fā)展上述領(lǐng)域的專用分析儀器，包括農(nóng)產(chǎn)品和食品營養(yǎng)成分檢測、農(nóng)藥及殘留檢測、土壤速測等農(nóng)業(yè)和食品專用儀器，環(huán)境監(jiān)測儀、生命科學儀器、煤礦安全檢測儀等。
發(fā)展有一定研發(fā)基礎(chǔ)的高檔科學儀器產(chǎn)品。“十五”“十一五”期間，國家科技計劃支持了一批高檔科學儀器的研發(fā)，有些項目已經(jīng)開始產(chǎn)業(yè)化。“十三五”期間，建議將這些項目作為產(chǎn)業(yè)化支持的重點。依據(jù)目前我國的工業(yè)基礎(chǔ)，還難以制造出具有競爭力的高端質(zhì)譜儀，但并不是所有使用質(zhì)譜儀的領(lǐng)域都要求很高的靈敏度和分辨率。在一些特定領(lǐng)域，對于在線、快速、專屬性的要求勝過對其他指標的要求，生產(chǎn)這樣的專用質(zhì)譜儀器，不僅可以滿足用戶的需求，還可以避免與跨國公司直接競爭。
加強通用分析儀器關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵部件研發(fā)，增強產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵部件落后，是我國科學儀器設(shè)備總體水平落后于發(fā)達國家的主要因素。我國在光譜儀器、色譜儀器的關(guān)鍵部件研發(fā)方面具有一定基礎(chǔ)，尤其是光譜類儀器起步早，國產(chǎn)化程度相對較好，并且有相當一部分儀器出口到海外，但是在可靠性和穩(wěn)定性方面還需要進一步提高。建議加強這兩類通用分析儀器關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵部件的研發(fā)，增強其穩(wěn)定性和可靠性，并建立儀器應(yīng)用評價的數(shù)據(jù)庫。
研發(fā)高檔科學儀器的關(guān)鍵零部件。多數(shù)高檔科學儀器產(chǎn)品的國內(nèi)需求量很少，比如大型串級高精度高靈敏度質(zhì)譜儀、高倍數(shù)電子顯微鏡、高頻率核磁等，目前主要依靠進口，可以滿足需求。在整機技術(shù)攻關(guān)時機不成熟的條件下，建議投入經(jīng)費研制高檔科學儀器產(chǎn)品所必需的關(guān)鍵部件，等待時機再研發(fā)整機。
加強專用科學儀器應(yīng)用標準的研發(fā)。隨著科技不斷進步和計算機技術(shù)的發(fā)展，大量新材料、新技術(shù)、新方法涌入分析儀器產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用之中。一些專用儀器和民生儀器也從傳統(tǒng)儀器中脫穎而出，如食品檢測儀器、石油產(chǎn)品檢測儀器等，這些科學儀器的標準均需要明確和完善。
加快發(fā)展科學儀器制造服務(wù)業(yè)，加強應(yīng)用技術(shù)研究。科學儀器制造服務(wù)業(yè)包括：為用戶提供針對市場需求的技術(shù)解決方案，提供軟件服務(wù)，提供科學儀器產(chǎn)品的配套零部件、耗材等。針對這些領(lǐng)域，建議加強應(yīng)用實驗室建設(shè)，加快應(yīng)用技術(shù)研究，建立完善的銷售服務(wù)體系，增強科學儀器產(chǎn)品的附加價值，增強企業(yè)的競爭力。(作者為中國科學技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院研究員)
