國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器向高端突圍

4月23日，100多家儀器企業(yè)帶著自己的拳頭產(chǎn)品，參加第十九屆中國(guó)科學(xué)儀器發(fā)展年會(huì)。（資料圖片）

第十九屆中國(guó)科學(xué)儀器發(fā)展年會(huì)展出的產(chǎn)品。（資料圖片）

作為科學(xué)研究的“眼睛”，科學(xué)儀器是制造業(yè)皇冠上最耀眼的明珠，而其中的高端科學(xué)儀器，更是支撐前沿科研、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、質(zhì)量檢測(cè)的基礎(chǔ)工具，關(guān)系我國(guó)科技自立自強(qiáng)。從技術(shù)突破到市場(chǎng)探索再到揚(yáng)帆出海，越來越多的企業(yè)在這條“小批量、多品種、高門檻”的特色賽道上深耕細(xì)作，加速挺進(jìn)高端市場(chǎng)。

打破外企壟斷

在生命科學(xué)光學(xué)成像領(lǐng)域，超分辨顯微鏡是細(xì)胞微觀研究的核心設(shè)備。今年4月，北京納析光電科技有限公司圍繞共聚焦成像技術(shù)路線，發(fā)布了“1+4”產(chǎn)品矩陣，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)將超分辨、無標(biāo)記、光標(biāo)記以及結(jié)構(gòu)光照明等不同的成像技術(shù)融合至傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤共聚焦產(chǎn)品上，拓展了共聚焦技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

“大家熟知的冷凍電鏡等技術(shù)雖然能看到精細(xì)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但因樣本需經(jīng)特殊處理，只能觀測(cè)固定的細(xì)胞樣本。生命科學(xué)不僅需要靜態(tài)的‘照片’，還需要?jiǎng)討B(tài)的‘電影’捕捉細(xì)胞形態(tài)的變化。”公司副總經(jīng)理李科告訴記者，“我們核心的技術(shù)路線能在純光學(xué)條件下實(shí)現(xiàn)活細(xì)胞60納米分辨率，性能對(duì)標(biāo)甚至優(yōu)于歐美同類產(chǎn)品，在時(shí)空維度實(shí)現(xiàn)了對(duì)活細(xì)胞的高解析能力。”

顯微鏡是人類追求生命認(rèn)知深度的推動(dòng)器，但傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡長(zhǎng)期無法突破250納米的成像分辨率。直到2014年，來自美國(guó)和德國(guó)的3位科學(xué)家因攻破超分辨率熒光顯微技術(shù)，獲頒諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

沿著先行者的腳步，納析科技創(chuàng)始人李棟2015年回國(guó)后主導(dǎo)開發(fā)了在核心性能方面實(shí)現(xiàn)顯著優(yōu)化的新一代光學(xué)超分辨成像方案。2021年企業(yè)一成立，就推出多模態(tài)結(jié)構(gòu)光超分辨智能顯微鏡Multi-SIM，一舉打破國(guó)內(nèi)高端光學(xué)成像領(lǐng)域洋品牌的壟斷，自2024年起穩(wěn)居國(guó)內(nèi)超分辨顯微鏡市場(chǎng)首位，并在2026年完成首批海外訂單交付。

如果說納析科技是依靠前沿技術(shù)開辟全新高端賽道，那么作為國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器頭部企業(yè)代表，海能未來技術(shù)集團(tuán)股份有限公司則用20年深耕，不斷夯實(shí)細(xì)分領(lǐng)域技術(shù)及產(chǎn)品能力，在這個(gè)“小而精”的產(chǎn)業(yè)中穩(wěn)步推進(jìn)國(guó)產(chǎn)替代。

“2006年公司成立時(shí)，國(guó)產(chǎn)儀器和進(jìn)口儀器差別非常大。”海能技術(shù)總經(jīng)理徐淵回憶，當(dāng)時(shí)食品企業(yè)使用的進(jìn)口定氮儀，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)售價(jià)高達(dá)五六十萬元，而國(guó)產(chǎn)設(shè)備只賣1萬元出頭，功能天差地別，“我們下決心用技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)趕超”。

隨后，海能技術(shù)圍繞核心技術(shù)持續(xù)攻關(guān)，對(duì)標(biāo)歐美頂尖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的定氮儀一上市，就通過技術(shù)能力反向重塑市場(chǎng)格局，倒逼同類進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格跳水。如今，海能技術(shù)在國(guó)內(nèi)這一單項(xiàng)賽道的市占率已達(dá)40%。企業(yè)成立研發(fā)中心，研發(fā)、收購(gòu)優(yōu)勢(shì)技術(shù)，在科學(xué)儀器這個(gè)單品體量有限、品類繁多的賽道上，越走越遠(yuǎn)、越變?cè)綇?qiáng)。

一個(gè)是以技術(shù)創(chuàng)新切入的初創(chuàng)企業(yè)，一個(gè)是深耕多年的國(guó)產(chǎn)老牌廠商，納析科技和海能技術(shù)的實(shí)踐，正是國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器企業(yè)不斷向上突破的縮影。

布局全產(chǎn)業(yè)鏈

科學(xué)儀器是科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)支撐。受學(xué)科屬性、科研資源、應(yīng)用場(chǎng)景等因素影響，我國(guó)科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)形成了專業(yè)化、精細(xì)化的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

例如，高端光學(xué)成像儀器主要面向國(guó)內(nèi)頂尖高校院所、研究型醫(yī)院等前沿科研主體；分析檢測(cè)儀器則廣泛覆蓋食藥監(jiān)、疾控等政務(wù)檢測(cè)場(chǎng)景，以及各類企業(yè)質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)。隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級(jí)提速，各行業(yè)精細(xì)化檢測(cè)需求持續(xù)增長(zhǎng)，為國(guó)產(chǎn)儀器產(chǎn)業(yè)提供了穩(wěn)定的市場(chǎng)支撐。

日前舉辦的第十九屆中國(guó)科學(xué)儀器發(fā)展年會(huì)，匯聚了政產(chǎn)學(xué)研用資媒1800多名業(yè)內(nèi)人士，其中100多家儀器企業(yè)帶來自家的拳頭產(chǎn)品，展現(xiàn)向高端躍遷的努力。

“企業(yè)端的需求更旺盛，去年出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。”致真精密儀器有限公司市場(chǎng)營(yíng)銷中心總經(jīng)理唐忠杰帶來了磁測(cè)量和原子力產(chǎn)品。目前，研究納米級(jí)別微觀結(jié)構(gòu)的原子力顯微鏡，國(guó)內(nèi)高校科研市場(chǎng)百分之八九十被國(guó)外品牌壟斷。“我們現(xiàn)在主攻中高端，要跟國(guó)外企業(yè)一較短長(zhǎng)。”

與國(guó)際巨頭相比，國(guó)產(chǎn)儀器的不足在哪？徐淵解釋：“科學(xué)儀器要適應(yīng)強(qiáng)酸強(qiáng)堿、高溫高壓等惡劣環(huán)境。實(shí)現(xiàn)高可靠性、穩(wěn)定性，不僅要技術(shù)過硬，更需要從原材料開始把控，用特定的工藝來保障。”因此，他們近5年一直保持研發(fā)投入高于13%，全產(chǎn)業(yè)布局重資產(chǎn)運(yùn)行。其市占率最高的兩個(gè)產(chǎn)品，零部件自產(chǎn)率均高達(dá)60%至70%。

從產(chǎn)業(yè)布局來看，科研資源富集度直接決定產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。北京、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)匯聚了國(guó)內(nèi)頂尖的科研人才、實(shí)驗(yàn)室資源與高端應(yīng)用場(chǎng)景，成為我國(guó)科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)的核心聚集地。如北京海淀就依托頂尖高校、科研院所集聚優(yōu)勢(shì)，以及完善的零部件供應(yīng)鏈體系，打造國(guó)產(chǎn)高端科學(xué)儀器創(chuàng)新高地。

目前，海淀區(qū)集聚科學(xué)儀器相關(guān)企業(yè)200余家，2025年產(chǎn)業(yè)收入達(dá)121億元，根據(jù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，2030年區(qū)域相關(guān)企業(yè)總數(shù)將突破350家，產(chǎn)業(yè)規(guī)模提升至200億元。同時(shí)，地方政府出臺(tái)專項(xiàng)三年發(fā)展規(guī)劃，精準(zhǔn)匹配企業(yè)技術(shù)攻關(guān)需求，助力企業(yè)攻克核心技術(shù)、落地創(chuàng)新產(chǎn)品。

“我們定位于整機(jī)研發(fā)+制造，希望提高整機(jī)設(shè)備通用性，給客戶更多選擇。”李科告訴記者，光學(xué)成像以及算法重建本身是物理問題，應(yīng)用于前沿的生命科學(xué)時(shí)，對(duì)復(fù)合型人才需求極高。北京海淀區(qū)有很多關(guān)鍵零部件供應(yīng)商，去年公司拿到了區(qū)里的揭榜掛帥項(xiàng)目，在區(qū)內(nèi)各類科研院所裝機(jī)量已超過10臺(tái)。

蓄力升級(jí)出海

經(jīng)過多年深耕，我國(guó)科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，通用型儀器國(guó)產(chǎn)替代率持續(xù)提升，本土企業(yè)出海步伐不斷加快。業(yè)內(nèi)專家提醒，面對(duì)“出海熱”，一定要有“冷思考”。

“科學(xué)儀器是一個(gè)小眾產(chǎn)業(yè)，體量不大，卻關(guān)系國(guó)計(jì)民生的方方面面。”中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)分析儀器分會(huì)秘書長(zhǎng)曾偉表示，目前高端研究級(jí)科學(xué)儀器還主要依賴進(jìn)口。“出海雖熱，但科學(xué)儀器尤其是分析儀器，是我國(guó)貿(mào)易逆差最大的品種。我們不能只搶占低端市場(chǎng)，而更應(yīng)致力于高端儀器的自主創(chuàng)新。判斷出海是否有價(jià)值，不能只看產(chǎn)品是否賣到了國(guó)外，更要看賣到了哪里、賣了多少。能夠真正打開歐美市場(chǎng)，把儀器賣到技術(shù)的發(fā)祥地去，這種出海更有意義。一切的前提是在高端科學(xué)儀器上實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)與核心零部件、供應(yīng)鏈的自主可控。”

AI與科學(xué)儀器的融合，或許會(huì)成為重塑行業(yè)格局的關(guān)鍵變量。“AI會(huì)推動(dòng)科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展。”徐淵分析，以前儀器企業(yè)僅提供硬件設(shè)備與配套軟件，未來交付的可能是一整套解決方案。

曾偉則認(rèn)為，AI目前很熱，但首先要厘清底層邏輯，有的放矢，讓AI為科學(xué)和科學(xué)儀器賦能。隨著科技發(fā)展，人們更大膽地寄希望于科學(xué)儀器能夠從“數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者”進(jìn)化為“知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者”。如果說AI是科學(xué)儀器的“大腦”，負(fù)責(zé)決策與發(fā)現(xiàn)；儀器則是AI的“雙手”，負(fù)責(zé)物理世界的交互與驗(yàn)證。作為儀器工作者，曾偉認(rèn)為，AI之于科學(xué)儀器的影響，已從“輔助工具”升級(jí)為“共生進(jìn)化”，正在重塑儀器的設(shè)計(jì)邏輯、操作范式乃至產(chǎn)業(yè)格局。

“與過去相比，中國(guó)科學(xué)儀器與檢驗(yàn)檢測(cè)行業(yè)正在進(jìn)入結(jié)構(gòu)性升級(jí)階段。”北京信立方科技發(fā)展股份有限公司董事長(zhǎng)唐海霞表示，科學(xué)儀器從原始創(chuàng)新到產(chǎn)品成熟，通常需要8年到15年的長(zhǎng)周期。無論是政府的政策支持，還是企業(yè)的研發(fā)投入，都需要耐心。（經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者 楊學(xué)聰）