2008年，國際戰(zhàn)略方向公司SDI出版了權(quán)威刊物《儀器市場(chǎng)展望》。這本雜志列了分析儀器行業(yè)Top40，美國廠商占據(jù)半數(shù)以上，上榜企業(yè)22家。另外，全球銷售收入在15億美元以上的5家廠商，全部來自美國。其中包括行業(yè)知名的賽默飛世爾、丹納赫和安捷倫。
表1 2008年世界分析儀器銷售收入排行榜前40位廠商
分組 排名 廠商名稱 國家
15億美元以上 1 Thermo Fisher(賽默飛世爾科技) 美國
15億美元以上 2 Danaher(丹納赫) 美國
15億美元以上 3 Applied Biosystems(應(yīng)用生物系統(tǒng)) 美國
15億美元以上 4 Agilent Technologies(安捷倫科技) 美國
15億美元以上 5 VWR International 美國
10-15億美元 6 Waters 美國
10-15億美元 7 Shimadzu(島津) 日本
10-15億美元 8 PerkinElmer(珀金埃爾默) 美國
10-15億美元 9 Becton Dickinson 美國
7.5-10億美元 10 Varian(瓦里安) 美國
7.5-10億美元 11 Invitrogen(英杰生命技術(shù)) 美國
7.5-10億美元 12 GE Healthcare Biosience(通用電氣醫(yī)療生物科學(xué)) 美國
7.5-10億美元 13 Mettler-Toledo(梅特勒－托利多) 瑞士
7.5-10億美元 14 Smiths Detection(史密斯檢測(cè)) 日本
7.5-10億美元 15 JEOL日本電子株式會(huì)社) 德國
7.5-10億美元 16 Sartorius(賽多利斯) 日本
7.5-10億美元 17 Hitachi High Technologies日立高新技術(shù) 日本
7.5-10億美元 18 Olympus(奧林巴斯) 德國
7.5-10億美元 19 Sigma-Aldrich(西格瑪－奧德里奇) 美國
7.5-10億美元 20 Ametek(阿美特克) 美國
5-7.5億美元 21 Millipore(密理博) 美國
5-7.5億美元 22 Qiagen 德國
5-7.5億美元 23 Roche(羅氏) 瑞士
5-7.5億美元 24 Bio-Rad(伯樂) 美國
5-7.5億美元 25 Spectris PLC(思百吉) 英國
5-7.5億美元 26 Beckman Coulter(貝特曼庫爾特) 美國
5-7.5億美元 27 GE Sensing(通用電氣傳感與測(cè)量) 美國
5-7.5億美元 28 Bruker BioSciences(布魯克生物科技) 德國
5-7.5億美元 29 Nikon(尼康) 日本
4-5億美元 30 Bruker Biospin(布魯克拜厄斯賓) 德國
4-5億美元 31 Carl Zeiss(卡爾蔡司) 德國
4-5億美元 32 Teledyne Technologies(泰萊達(dá)技術(shù)) 美國
4-5億美元 33 Eppendorf(艾本德) 德國
3.5-4億美元 34 Affymetrix(昂飛) 美國
3.5-4億美元 35 Roper(羅珀) 美國
3.5-4億美元 36 IIIumina 美國
3.5-4億美元 37 Tecan(帝肯) 瑞士
3.5-4億美元 38 Renishaw plc(雷尼紹) 英國
3.5-4億美元 39 Horiba(日本崛場(chǎng)制作所) 日本
3.5-4億美元 40 GE Homeland Protection(通用電氣國土安防)美國
在榜單剩余的廠家中，日本和德國各有6家，英國和瑞士各有3家。中國企業(yè)的數(shù)量是0。可見，美日歐已壟斷全球的儀器行業(yè)。
值得注意，這時(shí)中國的制造業(yè)規(guī)模已相當(dāng)龐大。2009年，裝備制造規(guī)模超過美國，成為世界第一。2010年，制造業(yè)整體規(guī)模超過美國， 首居全球首位。然而國內(nèi)的儀器儀表行業(yè)，卻走向了一個(gè)相反的方向。十年過后，中國在這一領(lǐng)域還是沒有領(lǐng)先的企業(yè)，發(fā)達(dá)國家對(duì)行業(yè)仍然具有絕對(duì)控制力。
去年3月，美國知名雜志C&EN公布了2018年全球儀器公司的名單，在前20家公司中，8家是美國公司，7家來自歐洲，5家公司位于日本。中國依舊沒有一家企業(yè)沒有入選。若換成其它一些咨詢公司和研究機(jī)構(gòu)的結(jié)果，雖然統(tǒng)計(jì)口徑和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或者有所區(qū)別，但排名也是大同小異。
儀器儀表屬于制造業(yè)裝備的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，在制造業(yè)中的占比微乎其微。但是，它的地位遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是其規(guī)模能比擬。
1、儀器儀表是先進(jìn)制造業(yè)的“命脈”
儀器儀表是指用來檢測(cè)、觀察、計(jì)算各種物理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備。比如顯微鏡，探測(cè)器，壓力表，成像儀，測(cè)量?jī)x等等。
儀器儀表設(shè)備的作用巨大。首先，它是科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的基石，以及化學(xué)、材料、生命科學(xué)等研究的重要保障。
另外，儀器儀表不僅應(yīng)用在制造業(yè)的方方面面，還是先進(jìn)制造業(yè)的“命脈”。因?yàn)樵礁叨说漠a(chǎn)業(yè)，對(duì)于儀器儀表的需求越強(qiáng)烈。換句話說，要生產(chǎn)出最尖端的產(chǎn)品，就離不開最先進(jìn)的儀器。比如加工出納米級(jí)零部件，就需要有更高納米級(jí)尺度的測(cè)量?jī)x器。
儀器儀表在國內(nèi)外都曾引起重視。上世紀(jì)90年代初，美國商務(wù)部國家標(biāo)準(zhǔn)局評(píng)估儀器儀表的影響作用時(shí)指出：雖然美國儀器儀表工業(yè)總產(chǎn)值，只占據(jù)了全國工業(yè)總產(chǎn)值的4%，但它對(duì)美國國民經(jīng)濟(jì)的影響竟然超過了60%。同樣在上世紀(jì)末，中國儀器儀表及計(jì)量科教事業(yè)的奠基人之一、兩院院士王大珩曾經(jīng)指出，儀器儀表行業(yè)看似“配角”，實(shí)為“核心”。
“儀器是認(rèn)識(shí)世界的工具。這是相對(duì)機(jī)器是改造世界的工具而言的，而改造世界是以認(rèn)識(shí)世界為基礎(chǔ)的。”他說。這句話意思是說，儀器是認(rèn)識(shí)世界的工具，機(jī)器是改造世界的工具。此外，儀器是認(rèn)識(shí)未知世界的科學(xué)工具，也是控制生產(chǎn)過程的工具。
王大珩還強(qiáng)調(diào)，“儀器儀表是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”，是科學(xué)研究的“先行官”，是軍事上的“戰(zhàn)斗力”，是現(xiàn)代生活的“物質(zhì)法官””。這句話精確概括了儀器儀表對(duì)國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究和國家安全的重要作用。而近十年來，隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)速度加快，各行業(yè)高端儀器儀表的需求大增。有統(tǒng)計(jì)顯示，2010-2015年，在國內(nèi)航空航天、汽車、電子通訊、船舶、機(jī)械制造等六個(gè)行業(yè)中，龍頭企業(yè)對(duì)高端儀器儀表的進(jìn)口增幅明顯。
目前，隨著制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化迅猛發(fā)展，儀器儀表已成為AI、大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合的核心紐帶。與此同時(shí)，儀器儀表在全球制造業(yè)格局重塑、制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，以及科技強(qiáng)國、高質(zhì)量發(fā)展中的地位日益突顯。
2、各行業(yè)高端應(yīng)用“空白”
經(jīng)過多年的發(fā)展推進(jìn)，我國目前已經(jīng)成為全球儀器儀表生產(chǎn)大國，也是儀器儀表行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模最大、品類最齊全的國家之一。但我國還遠(yuǎn)不是儀器儀表設(shè)備強(qiáng)國。這體現(xiàn)在國內(nèi)高端儀器儀表領(lǐng)域嚴(yán)重依賴進(jìn)口，同時(shí)國產(chǎn)儀器儀表在先進(jìn)制造業(yè)中應(yīng)用幾乎“空白”。
比如2017年5月，耗資62億元的吉利研發(fā)中心落成時(shí)，幾乎全部采用了進(jìn)口裝備：最高時(shí)速270公里的聲學(xué)轉(zhuǎn)轂來自德國馬哈，聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室平板吸音材料來自德國朗德，電磁兼容實(shí)驗(yàn)室材料來自日本理研，底盤開發(fā)設(shè)備來自英國K&C。而最核心的、耗資5億元建設(shè)的動(dòng)力總成試驗(yàn)中心，19套發(fā)動(dòng)機(jī)性能臺(tái)架，全部來自奧地利AVL公司。其它73套試驗(yàn)臺(tái)架，核心零部件也全部進(jìn)口。
吉利副總裁馮擎峰說，公司以前采購過國產(chǎn)震動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)架，但精度和可靠性與進(jìn)口設(shè)備差距太大。“如果最初數(shù)據(jù)采集錯(cuò)了，整個(gè)研發(fā)流程會(huì)一錯(cuò)再錯(cuò)。
除了吉利集團(tuán)，從事自主科研近30年的沈陽奧吉娜研發(fā)中心，在這方面也深有體會(huì)。這個(gè)研發(fā)中心的實(shí)驗(yàn)分析儀器設(shè)備均為日本、美國、意大利等國的進(jìn)口品牌。奧吉娜非常想購買國產(chǎn)品牌，但在全國范圍內(nèi)卻找不到符合要求的儀器設(shè)備。
整體上，國內(nèi)各行業(yè)的龍頭企業(yè)在選擇研發(fā)裝備時(shí)，通常都會(huì)優(yōu)先考慮國外品牌。這是因?yàn)椋瑑x器設(shè)備是研發(fā)裝備的重要構(gòu)成和配套。在一些政府機(jī)構(gòu)的行業(yè)研究報(bào)告也是反復(fù)提到，高端儀器的進(jìn)口占比超過90%，一些領(lǐng)域更是100%依賴進(jìn)口。
比如在石化行業(yè)，真正的自動(dòng)化儀表幾乎全是“洋裝備”：艾默生、西門子、E+H、ABB、費(fèi)希爾、橫河......20年前是這樣，10年前是這樣，現(xiàn)在仍舊是這樣。
在光譜、色譜和生化分析儀器等高端應(yīng)用市場(chǎng)，更是基本看不到國產(chǎn)品牌的身影：無論是國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室或分析測(cè)試中心，政府質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、科研院所或是第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室，幾乎清一色都是進(jìn)口品牌。
早在2009年，在國家自然科學(xué)基金委的專項(xiàng)課題支持下，北京大學(xué)、國家納米科學(xué)中心和國家科學(xué)圖書館對(duì)國內(nèi)科學(xué)儀器研發(fā)現(xiàn)狀做了系統(tǒng)調(diào)研。這項(xiàng)100多頁的調(diào)研報(bào)告得出一個(gè)結(jié)論：與發(fā)達(dá)國家相比，我國的科學(xué)儀器研究和制造的差距，不是縮小了而是逐步拉大，對(duì)國外儀器依賴度逐年增高。
比如，從“八五”開始，我國各地科研院所及高校所需的大型科學(xué)儀器進(jìn)口比例就維持在90%以上，到“十一五”期間，比例繼續(xù)上升到了95.9%。目前，國內(nèi)核磁共振儀、高分辨質(zhì)譜儀等大型分析儀器，以及大部分生命科學(xué)儀器如磁共振成像儀、超分辨熒光成像儀、冷凍透射電鏡都大量依靠進(jìn)口。
可以預(yù)見，國內(nèi)科研工作在未來一段時(shí)期內(nèi)，依然將高度依賴進(jìn)口高性能儀器設(shè)備。
3、中國落后的原因是什么？
新中國成立后，我國自主研制了各種類型的精密儀器。其中一些雖然與世界領(lǐng)先水平存在差距，但也曾為中國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展作出了不可或缺的貢獻(xiàn)。
通過多年的積累，我國儀器儀表在一些技術(shù)方面具有很好的基礎(chǔ)。如果能持續(xù)得到支持，不斷創(chuàng)新突破，有望達(dá)到世界領(lǐng)先水平。但是近年來，一些本來已經(jīng)發(fā)展得較好的國產(chǎn)精密儀器受到進(jìn)口產(chǎn)品的沖擊，已經(jīng)失去僅有的優(yōu)勢(shì)，甚至面臨消亡。
這是什么原因呢？隨著我國對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展投入增高，科研團(tuán)隊(duì)獲得經(jīng)費(fèi)變多，因而購買進(jìn)口儀器成為普遍現(xiàn)象，各實(shí)驗(yàn)室配備的基本都是進(jìn)口儀器。
也就是說，在儀表儀器領(lǐng)域，中國從未改善過“造不如買”的局面。然而無奈的是，中國要研制先進(jìn)的科技產(chǎn)品，攻克科研項(xiàng)目，又“不得不買”。
這產(chǎn)生的直接結(jié)果就是：對(duì)國產(chǎn)儀器的發(fā)展造成損害，對(duì)國家的基礎(chǔ)能力提升不利，也形成在科學(xué)儀器方面對(duì)國外的依賴，造成了技術(shù)安全方面的隱患。
儀表儀器產(chǎn)業(yè)的自身特點(diǎn)是規(guī)模和市場(chǎng)不大，研發(fā)涉及專業(yè)廣、持續(xù)投入大、見效緩慢，但是吸收和應(yīng)用新技術(shù)成果最快。我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚、基礎(chǔ)薄弱，布局分散同時(shí)進(jìn)程滯后，目前尚未形成從頂層設(shè)計(jì)到具體政策落實(shí)的一套完整、系統(tǒng)的總體規(guī)劃，產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)整體較差。
自前國內(nèi)儀器儀表存在的諸多問題包括：自主創(chuàng)新能力欠缺、集中度較低、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理等情況，整個(gè)行業(yè)的整體水平亟待提高。
此外，國際先進(jìn)的儀器儀表企業(yè)一般都遵循“探索一代、儲(chǔ)備一代、研發(fā)一代、生產(chǎn)一代”的戰(zhàn)略布局，國內(nèi)跟蹤對(duì)標(biāo)的產(chǎn)品往往是國外“生產(chǎn)一代”的產(chǎn)品。這種創(chuàng)新生態(tài)已固化在我國儀器儀表基礎(chǔ)科學(xué)研究、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品開發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)。這種生態(tài)的形成有歷史和社會(huì)原因，雖然短期產(chǎn)生一定經(jīng)濟(jì)效益，但對(duì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展傷害巨大。
目前，在市場(chǎng)調(diào)節(jié)下，有的國產(chǎn)儀器即便價(jià)格便宜很多，也因?yàn)樾阅芨?jìng)爭(zhēng)不過外國儀器逐漸消亡。而如果國產(chǎn)儀器不能維持創(chuàng)新領(lǐng)先，必然將失去持續(xù)發(fā)展的機(jī)會(huì)。
其實(shí)一些重要的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和測(cè)試精密儀器也不能完全依靠市場(chǎng)調(diào)節(jié)，需要自己掌握和具有研制能力。這就需要國家政策和經(jīng)費(fèi)上支持，堅(jiān)持自主創(chuàng)新發(fā)展。同時(shí)積極整合資源，重點(diǎn)突破外企對(duì)高精密和高附加值、知識(shí)密集型產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)壟斷，帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展，以助力經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型維護(hù)經(jīng)濟(jì)安全。
4、國內(nèi)科研缺的是什么？
國內(nèi)的儀器儀表行業(yè)形勢(shì)正愈發(fā)嚴(yán)峻。2017年至2019年，規(guī)模以上企業(yè)數(shù)量，從4358家增加至4451家，但行業(yè)整體營(yíng)收從9658億元，下降到7242億元。下滑趨勢(shì)十分明顯。
此外，2017-2019年，國內(nèi)儀器儀表出口交貨值平均約為1000億元，進(jìn)口金額常年維持在1000億美元以上。對(duì)外依存度尤其是高端儀表的依賴性仍然較強(qiáng)。
目前，國內(nèi)儀器儀表行業(yè)仍以中小型企業(yè)為主導(dǎo)，年?duì)I業(yè)收入超過50億元的企業(yè)鳳毛麟角。上市公司共計(jì)38家，合計(jì)營(yíng)收為377億元。，占比僅5.22%。
另外，行業(yè)內(nèi)學(xué)也存在較嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性矛盾。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，2019年我國進(jìn)口儀器儀表總額為519.93億美元，出口總額為338.38億美元，進(jìn)出口逆差達(dá)181.55億美元。
全行業(yè)僅供應(yīng)用計(jì)量?jī)x器儀表、衡器、繪圖計(jì)算及測(cè)量?jī)x器，大地測(cè)繪專用儀器四個(gè)子行業(yè)為順差。行業(yè)存在低端(如電度表、水表、煤氣表)產(chǎn)能過刺，高端能力不足的問。
2019年，我國國內(nèi)市場(chǎng)需求約為8495.06億元，國產(chǎn)自給比例約為57.78%，雖然國外企業(yè)僅占42.22%的份額，但主要占領(lǐng)了高利潤(rùn)的精密光學(xué)儀器、分析儀器、實(shí)驗(yàn)室儀器和醫(yī)療儀器等中高端市場(chǎng)。
外國企業(yè)能壟斷世界市場(chǎng)的原因在手，通過核心技術(shù)把現(xiàn)代高端產(chǎn)業(yè)和其他人們所需要的不可或缺、不可替代的關(guān)鍵部件、材料和產(chǎn)品做到極致。中國既缺少這樣的民術(shù)和產(chǎn)品，又缺少這樣的企業(yè)。
而其中的原因又在于，既缺少戰(zhàn)略眼光，又缺少科學(xué)精神。缺少戰(zhàn)略眼光是指長(zhǎng)期購買和依靠國外的技術(shù)和產(chǎn)品、沒有從高瞻遠(yuǎn)矚的角度著問題，即從源頭抓起，引導(dǎo)和支持企業(yè)注重核心枝術(shù)構(gòu)關(guān)鍵材料的研發(fā)和創(chuàng)新，或者努力打造產(chǎn)品。
另外，缺少科學(xué)精神則是既缺少實(shí)事求是和實(shí)干精神，又耐不住坐冷板凳，熱衷于投機(jī)取巧，甚至弄虛作假，希冀一夜成功和突破。想要在核心技術(shù)和產(chǎn)品方面有所突破，不再受制于人，就在于是否擁有科研人才，并且以配套的體制鼓勵(lì)科研人員創(chuàng)新和研發(fā)。但目前形勢(shì)依然嚴(yán)峻。
比如在人才方面，以清華大學(xué)精儀系為例，該系2018年簽訂三方協(xié)議就業(yè)人數(shù)共計(jì)55人，絕大部分去往科學(xué)研究和技術(shù)服務(wù)業(yè)，軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)，大中型制造企業(yè)以及軍工單位等，只有不到10%的畢業(yè)生去往儀器儀表企業(yè)。“這個(gè)專業(yè)的同學(xué)多數(shù)都轉(zhuǎn)行，極少留在這一行。”是他們的聲音。這與儀器儀表行業(yè)的薪酬水平以及現(xiàn)階段畢業(yè)生面臨的生活壓力和收入落差有密切關(guān)系。
5、結(jié)語
儀器儀表行業(yè)是中國制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)依賴的重災(zāi)區(qū)，在這個(gè)領(lǐng)域里嚴(yán)重授制于人，在貿(mào)易戰(zhàn)中也容易受到打擊。雖然這是一個(gè)小行業(yè)，但卻很大程度上決定了制造創(chuàng)新的精度和速度。
如果說對(duì)手限制生產(chǎn)設(shè)備的進(jìn)口是打擊中國制造的當(dāng)，那么限制先進(jìn)儀器的進(jìn)口，則會(huì)毀及中國制造的產(chǎn)業(yè)未來。這一點(diǎn)，不可不防。
王大珩院士有一個(gè)非常經(jīng)典的比喻：“中國科學(xué)技術(shù)要像蛟龍一樣騰飛，這條蛟龍的頭是信息技術(shù)，儀器儀表則是蛟龍的眼睛，要畫龍點(diǎn)睛。”
正如通過直尺可以測(cè)量一條直線的長(zhǎng)度，通過精密的儀器則可以“測(cè)量”中國制造創(chuàng)新的進(jìn)度和生產(chǎn)的精度。中國制造要騰飛，儀器儀表升級(jí)必定不可或缺。
作者：陳辰
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