实验仪器比汽车工业难百倍，中国又发展成了哪一步？
研究仪器国产化替代这件事，的确一点也不比造芯片难。
根据权威数据，中国每年向全球出口近600万辆汽车，已经被公认为汽车工业跑道的领头羊。
但是，作为世界第二大科学仪器市场，我们不得不面对高档仪器国产化不到20%的困境。相比之下，仅在2023年，中国科学仪器进口规模就达到了169.8亿美元，而出口规模仅为42.7亿美元，达到2024年。 2008年，中国从美国进口的精密仪器数量仍然超过120亿美元。
看起来，汽车和科研仪器之间的差距是如此之大。
其背后，国产科研仪器长期以来并不容易。最近发生的事情是，6月28日，博众精工旗下的苏州博众仪器科技有限公司举办了国内首个200kV场发射透射电子显微镜发射（TEM）发布会。
众所周知，科学研究离不开实验仪器，大多数人不明白的是，这次发布会对国内科研仪器的突破有多大进展。
“经过五年的技术研究和反复磨练，博众仪器已经牢牢掌握了整个链条的核心技术，从整机商品到每一个关键部件。”博众精工总经理说。
这种说法隐藏了许多研究人员长期以来的无奈。实验室价值数千万的进口质谱仪突然出现故障。医生李明盯着屏幕上停滞的数据曲线苦笑。“美国工程师说需要三个星期才能修复。我等不起我的实验。”
说白了，我们实验室的科研仪器离不开外国人的设备。问题是，这个东西怎么会成为产业化的一道坎？中国打赢科研实验仪器还有多久？
为什么科研实验中也存在着“卡脖子”的问题？
科学界的“瓜”，终于吃进了实验室，一般情况下，一个看似不起眼的实验过程，涉及到与国运相关的技术博弈。
俗话说，业余爱好者看热闹，业余爱好者看门道。在业余爱好者心目中，实验室里琳琅满目的瓶瓶罐罐和配套设备既普通又神秘。一般来说，与工业精密模具相比，实验室里的仪器给人的感觉是简单的；神秘在于大众不知道，科研仪器，尤其是高端实验设备，隐藏着无数鲜为人知的科学问题。
以博众为例。作为中国第一款200kV场发射商用透射电子显微镜，通俗地理解自然是用于科研、观察、分析的。然而，这种可以观察原子结构的科学眼睛。自2018年被列入35个卡脖子技术名单以来，其国产化长期接近于零，市场被日立、蔡司等国际巨头牢牢垄断。
据了解，作为高端科研仪器的代表商品，BZ-F200 透射镜侧重于集成电路、材料研发和前沿科学领域，适用于晶格尺度结构分析、微区结构表征和纳米尺度外观分析、界面表征和成分判断等研究。它是一个国家科学研究不可或缺的东西。
这么多专业词听起来复杂吗？的确，设备越复杂，价值越大，如果不能实现自控，研究成果的自主创新似乎有些没有感染力。
那么高档透射电镜仪器有多难？
此前，高档透射镜行业长期被国外仪器公司垄断，核心部件被海外技术封锁。特别是热场电子枪、高稳定性电源、热场电子源、精密加工镜筒、纳米测角台等核心部件的自主生产，几乎是国内厂商从未做过的事情，在实验室做了之后还要经得起长期的验证。
把上面的每一项技术、生产和产业链环节拆开来看，都是万里长征。在公众负责人看来，“这条透射镜领域的创业之路极其曲折。没有人才，没有技术，没有供应链，没有客户和资金，团队在艰难的时候一度不知所措。是解决中国“卡脖子”技术的坚定信念，让团队走到了今天。”
在这一点上，不难理解，一台帮助科学家进行研究和观察的镜像设备竟然如此不易。
然而，透射镜的困境只是几十年来中国科研实验仪器被卡在脖子上的一个小缩影。放大后，走进任何一个高端实验室，你看到的都是西方无形的“科技垄断”。
比如电子天平的关键磁场力传感器，用于科研、测量、分析，长期依赖瑞士梅特勒的专利:再比如质谱仪中四极杆质量分析器的尺寸精度需要达到微米级，中国在这一领域长期缺乏基础；安捷伦和岛津控制着高效液相色谱仪的高压泵系统。...
这些只是实验设备的具体产品，但在设备研发生产中需要耗材，工业化还有很长的路要走。举个简单的例子，一克层析填料的成本堪比黄金，而生物研究试剂的国产化率只有10%，赛默飞、BioRad等美国公司占据90%的市场；有时候，医用级高分子材料的进口依赖度高达85%，实验室里不起眼的一次性塑料培养皿。...
例子自然不能一一列举。共同的问题是，科研实验仪器涉及尖端精密机械、电子技术、计算机科学等领域。回顾过去，直到2024年，国内设备份额才难以突破17%，比如质谱、色谱等高端领域。 价位。
新华社曾经有一篇关于一个医学研究博士的直观感受的报道。“实验室基本都是进口的，除了国产冰箱，比如常用的质谱仪、核磁共振仪等。，几乎都是美国和德国品牌。”
甚至有研究人员调侃说，我们的论文产出世界第一，但是用来发现真相的‘眼睛’和‘尺子’都是借来的。在这一背景下，中国需要一批面对困难、面对困难的企业。
第一批吃螃蟹的突围者
幸运的是，鲁迅先生说:“自古以来，我们就有努力的人，努力的人，为人民请命的人，为法律献出生命的人——这是中国的脊梁。”
科学研究实验仪器领域，也没有过不去的坎儿，国内一些公司试图挑战处理卡脖子难题，而且已经有一批代表性商品。
刚刚在今年5月登陆资本市场的汉邦科技应该算一个。由于该色谱公司登陆科技创新板时，拥有国内生产级液相色谱市场份额的39.2%，其动态轴向压缩色谱柱已安装在恒瑞制药、郑达天晴等制药公司的生产线上，甚至出口到德国和印度。
但是不要以为汉邦的突破就是轻而易举，至少从二十年的最后一战开始。
当创始人张晓东在2005年开发了第一个国产动态轴向压缩色谱柱时，大多数外国工程师给出了“中国人会模仿外壳，但永远不会做核心填料”的评价。现在，汉邦的微球基质键合技术已经获得了53项专利，耗材交付周期比国际巨头缩短了80%。
汉邦是怎么做到的？长话短说，科学研究没有捷径。我老老实实坐冷板凳做研究。几十年来，当我有技术突破的时候，我有希望。这就是我的自信。幸运的是，有许多像汉邦这样的公司。
举例来说，在质谱仪和色谱仪方面，聚光技术旗下的谱育技术已经成功推出了三重四极杆ICP。-MS/MS，截至2024年，全国高校拥有的1241台四极杆质谱仪，不仅是进口产品的展示厅，也是国产设备的试验场。该仪器在半导体超痕杂质分析方面表现良好。打破了国外厂商的长期垄断。
外界不知道，这家公司和大学联合开发了这种检测仪器，它的原型机已经在实验室睡了十年，直到公司注入工程化能力才实现产业化。
与此同时，和信仪器也在积极开发高档三重四级杆质谱，预计中国公司在美国占据60%市场份额的大环境下，在五年内突破关键技术，至少迈出了第一步。
例如，在光谱仪和电子显微镜领域，国内制造商也开始给力。其中，天瑞仪器的X荧光光谱仪已成功纳入国家新产品，钢研纳克的直读光谱仪在国内市场份额日益超过30%。
虽然冷冻透射镜、扫描镜等设备的进口率在电子显微镜方面高达90%以上，但美国FEI(现属赛默飞世尔)和赛默飞世尔一直处于垄断地位。然而，中国仪器量子的电子顺磁共振波谱仪、电子显微镜等产品已成功进入中国科学院、清华大学等高端机构。
在电子平衡产品上，“过去客户张开嘴问是否有类似的国际品牌产品，现在他们会仔细比较我们的技术参数。”梅田科学仪器公司销售相关负责人展示了比亚迪的验收报告，称“他们在电池检测线上使用了我们的平衡水分仪等产品来代替进口产品，节省了60%的成本。”
许多现象都指出，市场和用户开始越来越接受国产产品。
万里长征，中国科研仪器
为什么越来越多的国产科研仪器开始脱颖而出？
对上述企业案例进一步仔细研究，不难看出，“国内细分行业的进步，公司长期坚持的自主研发和投资，以及与行业合作伙伴和高校的共同努力，形成了中国科研实验仪器的国产替代和突破土壤。
在此之前美国公布的《商业管制清单》中，需求同样影响商业驱动，这是市场经济永恒的原则。 ，就有42% 该条款涉及科学仪器，中国高档精密仪器国产化不足 1.5%，但另一方面，取代空间巨大。
在政策层面，国家颁布了《关于促进仪器行业高质量发展的指导意见》，提出了扫描镜、透射镜等关键设备的首套补贴，采购补贴高达设备价格的1/3。；设备更新计划推动全国重点实验室年平均预算6000万元，市场规模超过180亿元。
不难理解，学术界和科研界曾经“迷信”过西方的尖端品牌和成就，在中国企业开始追逐的时候，市场渗透是很自然的事情。
“几乎没有人会拒绝一个性能、价格、精度都不错的国产品牌”，这是一个研究助理的心声。可见酒香不怕巷子深，好的产品总能有客户，公司基础深，国产科研仪器产品没有销量。
然而，成绩并不意味着一路顺风，回顾现实，国内科研仪器产品的突破仍然是万里长城的第一步。
目前，国家层面指出，科研仪器共享领域仍存在“闲置浪费现象严重、专业服务能力不足、开放共享水平低”等问题。研究设备、生产设备和使用设备往往不能联系在一起，也就是说科研成果的转化与产学研的契合是不够的。
还有改进质量的空间。比如三重四极杆质谱仪的射频电源稳定性差距导致检测灵敏度比进口产品低一个数量级；超高效液相色谱仪的泵压波动范围仍然是安捷伦产品的2.3倍。一位实验室主任直言:国产设备可以使用，但数据漂移200小时后仍然让人不敢赌论文结果。”
归根结底，一种普通的实验仪器设备，要从样机到商业设备，通常需要1000多个小时的连续性和稳定性测试，例如，国产透射镜虽然发布，但是要进入复旦大学、交通大学的顶级实验室，还需要长期的可靠性验证。
所以，如果给实验仪器的攻坚战定一个时间表，国内替代品牌从能用到好用还需要多长时间？
值得注意的是，华创证券在2025年4月的研究报告中预测，今明两年将出现国内订单重量转折点。它的基础是三重优势的叠加。比如关税压力被迫取代加速(进口成本上升40%。 以上）、政策硬性要求公办机构国内采购比例50%、行业评论R&D费用率突破10%的临界点，客户体验也将迫使整个产业链提升质量。
此外，包括上海在内的这些地方城市也在进行布局，其中计划在2027年左右建成科学仪器产业集团，国产化提升至35%，从行业角度看，一些机构预测，到2030年，市场总体规模将超过2万亿元，高端品牌国产化将超过35%。
写在最后
最后，我们试图给出中国科研实验仪器实现大多数完全自主和可控的观点。一是技术的可控性。目前，代表性公司取得了成功，产业链的成熟度有待加强。另一方面，产品和市场是两回事，还有很长的路要走，才能得到客户的认可。
但是从长远来看，国产科研仪器的曙光已经现在。，复杂的外部环境无法阻挡中国工程师的想象力。在精准粗糙的夹缝中，在时间和耐心的锤炼中，国产品牌可以一点一点地突破和封锁，打磨自己的刻度。
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