以下文章来源于星海情报局,作者星海老局
科研仪器国产化替代这事儿,真的一点也不比造芯片的难度小。
权威数据显示,中国每年要向全球出口接近600万辆汽车,已是名副其实的汽车工业赛道里的老大。
可是,作为全球第二大科学仪器市场,却又不得不面临着高端仪器国产化率不足20%的困境。作为对比,仅仅在2023年,中国科学仪器进口规模高达169.8亿美元,而出口规模仅为42.7亿美元,到2024 年,中国从美国进口精密仪器金额还是有120亿美元之多。
看起来,汽车与科研仪器呈现出的差距是如此巨大。
这背后,其实是国产科研仪器长期以来的不容易。发生在近期的事是,6月28日,博众精工旗下的苏州博众仪器科技有限公司举行了一场国产首台商用200kV场发射透射电子显微镜(TEM)发布会。
都知道科学研究离不开实验仪器,大多数人不清楚的是,这场发布会对国产科研仪器的突破进步有多大。
“经过五年的技术攻关与反复锤炼,从整机产品到每一个关键零部件,博众仪器已把全链条核心技术牢牢掌握在自己手中。”博众精工总经理说道。
这话藏着不少科研人员长期以来的无奈,发生实验室里价值千万的进口质谱仪突发故障,博士生李明盯着屏幕上停滞的数据曲线苦笑,”美国工程师说要三周才能来维修,我的实验,等不起啊。”
说得直白一点,我们实验室里的科研仪器,离不开外国人的设备。问题是,这东西怎么就成了国产化必须迈上的坎儿?中国打赢科研实验仪器攻坚战又还有多久?
科研实验里为何也藏有“卡脖子”问题?
科学世界里面的“瓜”,终究吃到了实验室里,往往一场看似不起眼的实验过程,牵涉的便是关乎国运的技术博弈。
俗话说外行看热闹,内行看门道。在外行人心里,实验室里满目琳琅的瓶瓶罐罐和配套器件既普通又神秘,普通,是因为相比工业精密模具而言,实验室里的仪器给人的感觉是简简单单;而说它神秘,在于大众并不知晓,科研仪器尤其是高端实验设备,里面藏着无数鲜为人知的科学难题。
不妨还是以博众为例子,作为中国首台200kV场发射商用透射电子显微镜,通俗地理解,自然是用于科研研究观察分析的。不过,也就是这枚能观测原子结构的科学慧眼”,自2018年被列入35项卡脖子”技术清单以来,其国产化率长期趋近于零,市场被日立、蔡司等国际巨头牢牢垄断。
作为高端科研仪器的代表性产品,据了解,BZ-F200 透射电镜主要围绕集成电路、材料研发以及前沿科学领域,适用于晶格尺度的结构解析、微区结构表征和纳米尺度形貌分析、界面表征以及成分判断等研究,是一个国家进行科学研究少不了的玩意儿。
这么多专业词汇听起来是不是很复杂?的确,越是复杂和价值巨大的设备如果都不能实现自主可控,那研究成果的自主创新显得多少有点没有说服力。
那高端透射电镜仪器有多难?
此前,高端透射电镜产业长期被国外仪器公司垄断,核心零部件受到国外技术封锁。尤其是热场电子枪、超高稳定度电源、热场电子源、精密加工镜筒、纳米级测角台等核心零部件的自主生产,都是国产厂家几乎以前都没干过的事,并且干了也还得经得住在实验室里的长期验证。
把上面每一个技术、生产和产业链环节拆开来看,都是万里长征。在博众负责人看来,“这条透射电镜领域创业的路途是异常曲折的,没有人才、没有技术、没有供应链,缺乏客户与资金,困难重重下团队也曾迷茫。是解决国家‘卡脖子’技术的坚定信念,让团队走到了今天。”
讲到这里,就不难理解,一台帮助科学家进行研究观察的镜像设备竟然如此不容易。
但是,透射电镜的困境只是数十年来我国科研实验仪器被卡脖子的一个小小缩影,放大来看,走进任何一间高端实验室,目之所及尽是西方的隐形”科技垄断。
比如,用于科研测量分析的电子天平的核心电磁力传感器,长期依赖瑞士梅特勒的专利:又比如,质谱仪中四极杆质量分析器的加工精度需达到微米级,我国在此领域长期缺乏基础;高效液相色谱仪的高压泵系统被安捷伦、岛津把控着90%份额.....