振興我國科學儀器設備產業刻不容緩

趙 捷，張杰軍

(1.中國科學技術發展戰略研究院，北京 100038;2.科學技術部政策法規司，北京 100862)

振興我國科學儀器設備產業刻不容緩

趙 捷1，張杰軍2

(1.中國科學技術發展戰略研究院，北京 100038;2.科學技術部政策法規司，北京 100862)

科學儀器設備是科學技術與產業發展的基石，其發展水平決定著國家創新能力和產業競爭力。我國科學儀器設備產業缺乏核心技術，其發展面臨內憂外困的局面。產業發展的落后已嚴重制約我國自主創新能力的進一步提升。本文分析了我國科學儀器設備產業發展中存在的問題，以及產生問題的原因，并提出相關政策建議。

科學儀器設備產業;振興

Abstract:Scientific instrument plays a pivotal role in scientific research，economic and social development.It is an indispensible tool to prompt scientific frontier.However，the further improvement of independent innovation capability of China has been seriously restricted by the backward development of scientific instrument industry.This paper analyzes the problems and reasons of the development of scientific instrument industry in China，and puts forward related policy suggestion.

Keywords:Scientific instrument industry;Revitalize

科學儀器設備是搶占科技前沿高地的必備工具，是戰略性新興產業發展和傳統產業改造升級的必要設施，直接影響一國的科技發展水平和產業競爭力。科學儀器設備在環境保護、食品安全、安全生產、衛生防疫、國際貿易、國防建設和反恐等領域中有著不可替代的作用。因此，科學儀器設備在科技創新和經濟社會發展中具有戰略性地位。近些年來，我國科學儀器設備市場需求不斷擴大，增速較快。2005—2009年，科學儀器設備銷售額年均增長率為20%，2009年達到1474.99億元［1］。但值得關注的是，目前絕大部分中高檔儀器依賴進口，2005—2009年實驗分析儀器進口額年均增長率為16.38%［1］。高檔科學儀器依賴進口，但是尖端科學儀器設備以及涉及國家安全的核心技術難以引進，這種狀況已嚴重制約了我國科學技術發展水平的提高。大量引進的中高檔科學儀器設備嚴重沖擊了我國科學儀器產業的發展。這種狀況難以滿足建設創新型國家的戰略需求，振興我國科學儀器設備產業刻不容緩。

1 科學儀器設備產業發展面臨內憂外困的局面

1.1 企業缺少有自主知識產權的產品，與發達國家相比存在明顯差距

科學儀器研發需要長期技術積累，但面對國外先進儀器設備的沖擊，大部分企業為了生存選擇代理國外品牌設備或是仿制國外產品，導致企業發明專利數量少且缺乏有自主知識產權的產品。對國內研發能力較強的20家科學儀器設備企業的調查結果顯示，2008年，研發強度在10%以上的占55%;研發投入在千萬元以上的占30%，其余為幾百萬元;自企業成立以來年均授權的發明專利數量普遍在0.44～8.9件之間［2］。而安捷倫科技(中國)有限公司每年研發投入強度在10% ～15%之間，研發投入數千萬美元。與跨國公司相比，我國企業研發強度雖不算低，但投入數額不大。

1.2 科學儀器設備產品標準與計量檢測規程不匹配，造成新研制的儀器設備難以取得生產許可證

按照《中華人民共和國標準化法》和《中華人民共和國計量法》的要求，科學儀器設備的生產制造必須符合相應的國家標準、行業標準、地方標準和企業標準，科學儀器設備制造和使用必須符合相應的計量檢測規程。但是分析儀器的產品標準大多是推薦標準，而檢測規程則是強制執行。由于計量檢測規程更新速度慢，使其與國家標準之間存在許多矛盾;此外，存在計量檢測規程主要針對通用科學儀器等原因，使其不能覆蓋所有新的科學儀器，尤其是一些專用儀器，如地縣級使用的環境保護等檢測用儀器多屬專用儀器，這些因素導致新研制的科學儀器設備難以取得生產許可，不利于國產科學儀器設備的使用。

1.3 企業無力購置精密加工設備，難以完成高端科學儀器設備的研制和量產

目前我國大多數科學儀器生產企業沒有能力購置精密加工機床，如有精密加工需求只能外協。由于批量小、難度高、價格貴，往往難以找到合適的加工單位。此外，精密加工零部件組裝成儀器后需要檢測，有些還需要專用測試儀器，但目前企業沒有能力購置或研制完整的精密測試儀器，因此難以完成高端儀器的研制和批量生產。如目前市場上的主流質譜儀產品——四極桿質譜儀，其四極桿加工精度在1～2μ之間，裝配后的精度在2～3μ之間，需要高精密加工機床和高精度檢測設備，這些設備需投資幾百萬元，即使經濟實力較強的國有科學儀器設備生產企業也難以裝備齊全。而大型跨國儀器生產企業擁有自己的高精密加工和檢測設備，雖然小型企業沒有，但在國外有專業化的精密加工企業可以提供服務。

1.4 產業配套能力差，核心技術和關鍵零部件嚴重依賴進口

大型跨國企業都有高質量、穩定的零配件供應商，而目前我國科學儀器設備研發和生產缺乏這樣的零配件產業鏈，很多儀器企業的配件都需要自己生產，不僅效率低，且成本很高。一些尖端電子產品和精密加工件依賴進口的情況十分嚴重，中檔科學儀器設備中60%的關鍵部件和配套設備均依賴進口，如在光譜儀領域，數字化光源系統和高分辨光學系統等關鍵技術與國際一流水平存在很大差距，而高刻線光柵、光電倍增管、電子倍增器更是主要依賴進口［2］。這種情形嚴重制約了我國科學儀器自主研發進程。

1.5 低端重復研發，導致惡性競爭

目前，國際上共有分析儀器94類，我國只能生產其中的17類，而2009年我國共有實驗分析儀器企業284家，且大多是中小企業。眾多企業研發集中于少數品種，為應對激烈的市場競爭，企業不得不降低儀器性能、競相壓價，減少了利潤空間，使一些原本已初具規模的企業由于長期陷入惡性競爭，無力謀劃長遠發展。為了控制成本，有些生產離子色譜儀器的廠家選擇性能較低的電子元器件。而電子元器件的質量直接影響產品的穩定性，這樣做的結果是我國科學儀器設備的質量難以提高。原子熒光光譜儀是我國至今唯一得到國外同行認可、居于國際領先水平的國產分析儀器，2000年時每年最高售量為100臺，國內生產企業只有1～2家，到2008年時全國銷售量已超過1500臺，生產企業也增加到10家，但由于產品均是中低端導致價格惡性競爭，嚴重影響了我國原子熒光光譜儀產業的健康發展［2］。這種局面如果不能及時改善，我國科學儀器設備企業將面臨全軍覆沒的危險。

1.6 跨國公司的擠壓日益嚴重

高速增長的中國科學儀器市場吸引了眾多的跨國公司來我國銷售產品。目前，中國已經成為安捷倫科技公司的全球第二大市場，僅次于美國，成為賽默飛世爾科技全球第三大市場。2008年，安捷倫科技公司全球銷售額為58億美元，亞太地區 (主要是中國市場)的銷售額為20.88億美元，賽默飛世爾科技全球銷售額為105億美元，在中國的年銷售額大約為3億美元。知名跨國公司的銷售額遠遠大于國內企業的銷售額。2008年，國內企業最高銷售額為7億元人民幣。跨國公司不僅壟斷了高端產品市場，而且還向中低端產品滲透。高端產品從本國進口，中低端產品在我國生產。截止到2009年，島津國際貿易 (上海)有限公司已建設4家工廠，賽默飛世爾科技 (中國)有限公司已獨資建設了6家工廠，安捷倫科技 (中國)有限公司已建設3家工廠。主要產品包括:醫療設備、液壓設備、分析儀器 (氣相色譜，液相色譜、原子吸收和紫外等實驗室常用的量大面廣的科學儀器)、環境監測儀器、過程儀器、真空泵、生物培養基等。有些產品除了供應本地，還面向全球市場。如島津公司生產的分析儀70%供應國內市場，30%供應美國和歐洲市場。其產品針對中國市場需求，提供整體解決方案，憑借較高的性價比，搶占了原本屬于我國企業的中低端產品市場。如，日本島津國際貿易 (上海)有限公司生產的氣相色譜儀、液相色譜儀，將自動控制改為手動控制，價格降低，但功能沒有受影響，成本比我國同類儀器低廉，穩定性強、精度高，對我國產品銷售產生不利影響。賽默飛世爾科技 (中國)有限公司生產的生物培養基銷量一直穩居國內市場第一位。

2 科學儀器設備產業發展戰略缺失、政府資助資源分散，導致當前產業發展困境

2.1 產業發展的宏觀戰略缺失

我國科學儀器設備長期歸口機械工業部門管理，但是機械工業部門沒有對科學儀器設備發展制定專門的規劃，《“十二五”機械工業發展總體規劃》僅涉及國產高端測試儀器。工信部將精密和智能儀器儀表與實驗裝置列入《“十二五”高端裝備制造業產業發展規劃》給予重點支持，但也只涉及精密測量儀器，而不是科學儀器設備全行業。“九五”以來，科學技術部制定的三個科學儀器設備發展規劃，支持的重點均是科研條件和科學儀器設備自主研發，較少涉及產業發展。美國等發達國家十分重視對科學儀器設備產業發展的支持，將科學儀器納入信息技術產業，并通過制定規劃、計劃或路線圖，確定戰略框架和長期視野，引導科學儀器設備產業發展。

2.2 大多數企業為生存而戰，缺乏長遠發展規劃

我國科學儀器各行業企業的平均利潤較低，2009年按科學儀器大行業劃分，58%行業企業的平均利潤在500萬元以下，實驗分析儀器制造業企業只有292萬元。對于科學儀器制造這樣的高技術產業，利潤水平較低。營利能力弱直接影響企業的研發投入力度，導致企業無力謀劃長遠市場。2009年科學儀器大行業新產品產值占全行業產值比重在1.4% ～23.88%之間。2007—2009年間新產品產值占行業總產值的比重除環境監測專用儀器儀表制造業略有增長外，其他行業均呈下降趨勢［1］，表明企業的技術儲備不足，缺乏競爭后勁。而在我國銷售產品、設立研發和生產基地的跨國公司，不僅研發未來1～2年的產品，還研發5～10年的產品，技術積累深厚，我國企業難以與其競爭。

2.3 政府科學儀器設備投資模式不合理，不利于自主創新

首先，重引進、輕自主研發。在國家支持的重大科研項目以及“985”、“211”工程的學科建設經費中用于購置科學儀器設備的經費過高，而安排的自主研發經費少，如我國設立的“重大新藥創制專項”，投入新藥研發的大量經費用于購置國外的儀器設備。這樣做的結果不僅制約了自主研發能力的突破，同時也對我國科學儀器設備產業造成巨大沖擊。其次，經費投入分散、強度低、不連續。 “九五”和“十五”時期，科技攻關計劃、863等科技計劃用于科學儀器的研發資金為13.41億元，共投入1971個項目，平均每項投入強度僅為68萬元［3］，投入項目雖多，但強度較低，難以滿足儀器研發需求。目前國家科技計劃資助科學儀器自主研發以競爭性項目為主，且不重復支持，研發周期大多為1～3年，這對于儀器研發來說周期太短，導致許多儀器研發到一半就處于停滯狀態，或者研發團隊為了結題而降低設計要求和水平，難以達到實際應用的目標。資助的不穩定性，使研發團隊難以形成一定的知識和技術積累，研發基地也難以形成。研發團隊的松散和研發項目的斷續已成為科學儀器設備自主研發水平難以提高的首要問題。第三，對產學研合作和產業化支持不足。“九五”和“十五”時期的科技攻關計劃、863計劃共安排科學儀器研發課題1168項，但企業承擔的僅占21%，用于支持產學研合作的課題僅占4.8%，其余為研究機構和大學承擔，但是這些機構關注技術的先進性，對市場需求了解不深刻，造成科技成果與應用脫節，而且科技成果是否轉化與項目驗收和科技人員的職稱評定沒有關聯，因此，在完成樣機研發和測試之后，高校和研究機構缺乏產業化動力。在“九五”和“十五”時期的各類科技計劃項目經費中，支持產業化項目的經費僅占29%;2005年國家發改委雖然實施了“科學儀器高技術產業化專項”，但資助項目不多。火炬計劃、成果推廣計劃等也支持科學儀器設備產業化開發，但是以貸款支持為主［3］。科技型中小企業創新基金對科學儀器產業化的支持經費支持強度不高。由于缺乏資金支持，許多多年來逐漸掌握的測試方法及儀器制造技術或者樣機，在完成后不能進行工程化研究和試生產以解決穩定性和實用性問題，最終無法形成產品，實現產業化。

3 著力解決關鍵環節，促進我國科學儀器設備產業加快發展

3.1 制定科學儀器設備產業發展規劃

科學儀器是信息獲取的源頭，是信息技術的重要組成部分，因此，應將科學儀器設備產業納入信息產業管理。此外，科學儀器設備的生產與大規模生產存在本質的不同，科學儀器設備是小批量、多品種，其產業發展往往伴隨著科學研究的新發現，因此，不能用指導生產性辦法來指導科學儀器產業發展。應根據科學儀器設備產業發展的特點制定產業發展規劃，編制產業技術路線圖，指導產業發展。

3.2 利用政府采購、購買國產儀器稅收優惠等政策為國內自主創新科學儀器設備創造市場

國產儀器的穩定性、可靠性問題是其在政府采購中難以中標的重要原因之一。在實踐中，有些中端國產儀器性能具有相當的穩定性，但缺乏相關數據支撐。建議建立國產科學儀器設備評價機構，對國產儀器穩定性和可靠性進行評價，并據此建立國產儀器產品政府采購目錄。利用財政資金購買科學儀器設備，如果國產儀器能滿足其性能指標需求，應通過政府采購購買國內產品，限制采購進口產品;在購買國外儀器產品時應搭配一定比例資金購置滿足性能指標的國產儀器設備;非財政資金購買國產儀器，政府可以給予一定的財政補貼。購買國產科學儀器設備的機構可以享受一定幅度的稅收優惠政策，以此推動國產科學儀器設備的使用，扶持行業龍頭企業發展。

3.3 重點支持中高端科學儀器研發與生產

跨國公司在中國生產的中端科學儀器產品的絕大部分零部件是在國內采購和定點加工，只有2～3個關鍵零部件需從國外進口，說明我國已經具備生產高品質中端科學儀器設備的能力。我國企業可利用跨國公司的管理技術和管理人才以及零部件供應模式，大力發展量大面廣的國產中端科學儀器產品，迅速占領國內市場。以集成創新為主線重點攻克與食品安全、環境保護、醫藥衛生相關的生命科學儀、色譜儀、光譜儀、電化學儀器等通用科學儀器的長期穩定性和可靠性;利用優勢資源發展在食品安全、環境保護、工農業生產等領域應用的專用分析儀器設備;在具備一定研發基礎的高端科學儀器產品中扶持一批能夠與國外企業競爭的產品。“十五”、“十一五”期間，國家科技計劃支持了一批高端科學儀器研發，有些項目已經開始產業化，“十二五”期間可將這些項目作為產業化支持的重點，如專用質譜儀的開發和生產，質譜儀聯用技術的研究開發等;攻關重大高端科學儀器產品所必需的核心關鍵零部件，等待時機成熟研發整機。

3.4 引導大企業做大做強、小企業做專

提供貸款推動企業兼并重組，改變企業散、小、弱的狀態，促進綜合實力強，技術和產品集成度高的骨干企業集團的形成;推動小企業朝著專業化技術、專業化部件、專業化產品的方向發展。小企業的技術來源應是創業者所掌握的特有的技術，這類創業者主要來源于高校、科研院所、用戶等，因此，國家政策應鼓勵科學家辦公司，孵化科技成果，促進科學儀器設備產業發展。

3.5 穩定支持關鍵技術、關鍵零部件的研發

為保證關鍵零部件研發不僅僅停留在實驗室階段，推動研發成果實現商品化并得到市場認可，建議對該類課題驗收以產業化為目標。目前國家科技計劃不允許重復立項，但有些關鍵零部件的性能指標經過一次立項研發后依然不如國外，若給予繼續支持可以趕上，應允許再立項。此外，產業關鍵共性技術、關鍵零部件應由研究機構、大學和企業的專家共同認定，以貼近市場需求。

3.6 放寬產品標準，加強應用標準研發，推動國產科學儀器設備的使用

科學儀器設備的產品標準應更加關注安全技術標準和通用技術標準的建立與執行，放寬對其他標準的要求，以利于新科學儀器設備的產生。同時應加強有中國特殊需求科學儀器設備應用標準的研發。在食品安全檢測、環境保護檢測、節能減排、藥品檢測、公共安全檢測等缺乏相關應用標準的領域重點開展應用標準研發與建立，迫使企業和研究機構加強應用技術研究，促進相關領域國產儀器的使用。加強有自主知識產權科學儀器，如原子熒光光譜儀等儀器國際標準的研究，促使其出口參與國際競爭。

3.7 加強科學儀器研發基地和現代精密儀器加工制造基地建設

加強科學儀器研發基地建設，加快建設國家重點實驗室，包括學科綜合交叉、相互融合的國家重點實驗室，專業性國家重點實驗室，并在國家重大項目經費、國家重點實驗室運行經費中安排一定比例的經費用于科學儀器設備的自主研發，以加強對研發基地的穩定支持;加強企業技術開發中心建設和以企業為主導的工程化轉化基地建設，建議在食品安全、生態環保、質譜、光譜和色譜等重點領域選擇技術優勢明顯、產業化效益顯著的企業新建工程技術研究中心，突出重點產業關鍵技術的工程化轉化。同時，在政府的支持扶助下，以國內有實力的企業為主，集社會各方力量和國有、民營資本在長三角地區、北京地區、東北地區，建立2～3個精密加工制造基地，為行業企業以及大學和研究機構的精密加工需求提供服務。精密加工制造基地要在引進國外精密加工制造技術的同時，加快消化吸收再創新。

［1］中國儀器儀表行業協會．儀器儀表大行業主要經濟指標［J］．中國儀器儀表行業信息，2006—2010年，第1期:33－43．

［2］科學技術部．我國典型科學儀器企業自主創新情況及各企業對構建科學儀器技術創新體系建議調研匯編［R］．北京:2009．

［3］趙捷，張杰軍，鄭健．政府支持科學儀器設備產業自主創新的若干思考［J］．中國科技論壇，2009，(10):47－51．

(責任編輯 譚果林)

Revitalizing Chinese Scientific Instrument Industry

Zhao Jie1，Zhang Jiejun2
(1.Chinese Academy of Science and Technology for Development，Beijing 100038，China;2.Department of Police and Regulation of MOST，Beijing 100862，China)

F201;G312;TH7

A

中國科學技術協會“試驗儀器設備產業發展的戰略研究”課題 (2009ZCYJ06)。

2012－02－29

趙捷 (1960－)，女，北京人，研究員;研究方向:科技政策。