智能儀器儀表發(fā)展現(xiàn)狀及未來出路
2015-9-9 來源： 作者：
科學(xué)智能儀表設(shè)備是科學(xué)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新的重要支撐條件。在我國相關(guān)科技發(fā)展規(guī)劃和科技計劃的支持下，科學(xué)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具有一定規(guī)模，并形成具有我國特色、適應(yīng)我國市場需求的產(chǎn)品和技術(shù)儲備。但同時，我們也需要認(rèn)清現(xiàn)實(shí)，做好迎接挑戰(zhàn)的機(jī)會。
我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀分析
目前，我國科學(xué)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)具備一定規(guī)模。2013年，科學(xué)儀器大行業(yè)企業(yè)數(shù)已達(dá)1439家，主營業(yè)務(wù)收入為2522億元；出口交貨值為544.5億元，每家企業(yè)的平均利潤為1580.7萬元（由于沒有單獨(dú)的科學(xué)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，本文采用中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會的“儀器儀表行業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)”的數(shù)據(jù)），主要生產(chǎn)中低端科學(xué)儀器產(chǎn)品，正在研發(fā)的高端產(chǎn)品主要有質(zhì)譜儀等。近20年來，在國家科技計劃資助下，我國也形成了具有特色的技術(shù)基礎(chǔ)。但同時我們也要明確我們面臨的挑戰(zhàn)，例如，過多的智能儀器需要依賴于出口和我國科學(xué)技術(shù)壟斷的局面。
首先，發(fā)明專利集中在監(jiān)測檢測專用儀器、光譜儀器和色譜儀器等領(lǐng)域。“九五”和“十五”期間，國家科技攻關(guān)計劃資助了一些科學(xué)儀器研發(fā)項(xiàng)目；“十一五”時期，國家科技支撐計劃中設(shè)立了《科學(xué)儀器設(shè)備研制與開發(fā)》重大項(xiàng)目；“十二五”時期，中央財政設(shè)立國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)資金資助重大科學(xué)儀器設(shè)備的開發(fā)。“九五”至“十一五”期間，國家科技攻關(guān)和科技支撐計劃資助的69項(xiàng)、87項(xiàng)和77項(xiàng)科學(xué)儀器研發(fā)課題，分別獲得授權(quán)發(fā)明專利34件、45件和20件，正在申請的發(fā)明專利分別為9件、32件和38件；獲得發(fā)明專利授權(quán)的課題分別占課題總數(shù)的23.19%、29.89%和12.99%，申請發(fā)明專利的課題數(shù)分別占課題總數(shù)的10%、19%和29%。獲得發(fā)明專利位于前三位的是環(huán)境污染和工業(yè)生產(chǎn)專用監(jiān)測檢測儀器、光譜儀器、色譜儀器的關(guān)鍵部件，分別為15件、12件和7件，合計占發(fā)明專利授權(quán)總數(shù)的68%。
打破我國智能產(chǎn)品被國外壟斷局面
其次，半數(shù)科學(xué)儀器研發(fā)成果實(shí)現(xiàn)了批量或小批量生產(chǎn)。“九五”“十五”和“十一五”時期，國家科技攻關(guān)和科技支撐計劃資助的科學(xué)儀器設(shè)備研發(fā)課題中分別有47.83%、60.92%和49.35%的課題成果實(shí)現(xiàn)了商品化；分別有21.74%、29.89%和36.36%的研發(fā)成果做出了實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)。實(shí)現(xiàn)商品化的課題共計124個，其中最多的是監(jiān)測檢測專用儀器，主要包括環(huán)境保護(hù)、食品安全、進(jìn)出口檢疫、毒物和爆炸物、藥物、工業(yè)生產(chǎn)用分析儀器等；第二是色譜儀以及分離材料和色譜柱的研發(fā)；第三是光譜儀器的研發(fā)；第四是科學(xué)儀器制成裝置和系統(tǒng)的研制；第五是電化學(xué)儀器研制與改進(jìn)；第六是樣品前處理裝置，分別占商品化課題總數(shù)的31.45%、25.81%、10.48%、7.26%、5.65%和5.65%。實(shí)現(xiàn)商品化的主要是中檔科學(xué)儀器設(shè)備，而高檔科學(xué)儀器，如高檔質(zhì)譜聯(lián)用儀、核磁波譜儀、電子顯微鏡、高檔激光干涉儀和核酸測序儀等，則仍要依賴進(jìn)口。
最后，自主研制的科學(xué)儀器契合我國資源特色和市場需求。自主研制的水污染監(jiān)測儀、空氣污染檢測儀等較之跨國公司的產(chǎn)品，更適合我國環(huán)境檢測的需求，已應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測和工業(yè)企業(yè)。在工業(yè)領(lǐng)域，自主研發(fā)的金屬原位分析儀等分析測試儀器在我國鋼鐵行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，已形成一種具有中國特色的分析測試技術(shù)。色譜儀、光譜儀和質(zhì)譜儀的關(guān)鍵部件研制也取得一些突破，產(chǎn)品投產(chǎn)后減少了對國外同類產(chǎn)品的依賴。一些高端科學(xué)儀器的成功研發(fā)，打破了跨國公司在國內(nèi)的壟斷局面。
未來出路
科學(xué)儀器設(shè)備研制涉及多個學(xué)科和先進(jìn)技術(shù)，產(chǎn)品研發(fā)周期長，形成產(chǎn)品的市場周期更長，需要投入大量資金，而且科學(xué)儀器研發(fā)還與科學(xué)研究水平息息相關(guān)。因此，不能期望我國科學(xué)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)在很短時間內(nèi)，就能全面趕上甚至超過國際儀器設(shè)備的制造水平，但可優(yōu)先發(fā)展具有我國特色、適合我國市場需求的科學(xué)儀器產(chǎn)品，避免與跨國公司的直接競爭。對此，提出六點(diǎn)建議：
利用特色資源，發(fā)展專用領(lǐng)域分析儀器及系統(tǒng)。我國在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)和食品安全等領(lǐng)域用的科學(xué)儀器有一定研發(fā)基礎(chǔ)。同時，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用科學(xué)儀器需要提供現(xiàn)場服務(wù)，但跨國公司提供現(xiàn)場服務(wù)的大多是代理公司，因此，跨國公司難以得到價值鏈的全部利潤，這些給我國儀器生產(chǎn)企業(yè)提供了機(jī)遇。我國科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)可重點(diǎn)發(fā)展上述領(lǐng)域的專用分析儀器，包括農(nóng)產(chǎn)品和食品營養(yǎng)成分檢測、農(nóng)藥及殘留檢測、土壤速測等農(nóng)業(yè)和食品專用儀器，環(huán)境監(jiān)測儀、生命科學(xué)儀器、煤礦安全檢測儀等。
發(fā)展有一定研發(fā)基礎(chǔ)的高檔科學(xué)儀器產(chǎn)品。“十五”“十一五”期間，國家科技計劃支持了一批高檔科學(xué)儀器的研發(fā)，有些項(xiàng)目已經(jīng)開始產(chǎn)業(yè)化。“十三五”期間，建議將這些項(xiàng)目作為產(chǎn)業(yè)化支持的重點(diǎn)。依據(jù)目前我國的工業(yè)基礎(chǔ)，還難以制造出具有競爭力的高端質(zhì)譜儀，但并不是所有使用質(zhì)譜儀的領(lǐng)域都要求很高的靈敏度和分辨率。在一些特定領(lǐng)域，對于在線、快速、專屬性的要求勝過對其他指標(biāo)的要求，生產(chǎn)這樣的專用質(zhì)譜儀器，不僅可以滿足用戶的需求，還可以避免與跨國公司直接競爭。
加強(qiáng)通用分析儀器關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵部件研發(fā)，增強(qiáng)產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵部件落后，是我國科學(xué)儀器設(shè)備總體水平落后于發(fā)達(dá)國家的主要因素。我國在光譜儀器、色譜儀器的關(guān)鍵部件研發(fā)方面具有一定基礎(chǔ)，尤其是光譜類儀器起步早，國產(chǎn)化程度相對較好，并且有相當(dāng)一部分儀器出口到海外，但是在可靠性和穩(wěn)定性方面還需要進(jìn)一步提高。建議加強(qiáng)這兩類通用分析儀器關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵部件的研發(fā)，增強(qiáng)其穩(wěn)定性和可靠性，并建立儀器應(yīng)用評價的數(shù)據(jù)庫。
研發(fā)高檔科學(xué)儀器的關(guān)鍵零部件。多數(shù)高檔科學(xué)儀器產(chǎn)品的國內(nèi)需求量很少，比如大型串級高精度高靈敏度質(zhì)譜儀、高倍數(shù)電子顯微鏡、高頻率核磁等，目前主要依靠進(jìn)口，可以滿足需求。在整機(jī)技術(shù)攻關(guān)時機(jī)不成熟的條件下，建議投入經(jīng)費(fèi)研制高檔科學(xué)儀器產(chǎn)品所必需的關(guān)鍵部件，等待時機(jī)再研發(fā)整機(jī)。
加強(qiáng)專用科學(xué)儀器應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)。隨著科技不斷進(jìn)步和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大量新材料、新技術(shù)、新方法涌入分析儀器產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)用之中。一些專用儀器和民生儀器也從傳統(tǒng)儀器中脫穎而出，如食品檢測儀器、石油產(chǎn)品檢測儀器等，這些科學(xué)儀器的標(biāo)準(zhǔn)均需要明確和完善。
加快發(fā)展科學(xué)儀器制造服務(wù)業(yè)，加強(qiáng)應(yīng)用技術(shù)研究。科學(xué)儀器制造服務(wù)業(yè)包括：為用戶提供針對市場需求的技術(shù)解決方案，提供軟件服務(wù)，提供科學(xué)儀器產(chǎn)品的配套零部件、耗材等。針對這些領(lǐng)域，建議加強(qiáng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，加快應(yīng)用技術(shù)研究，建立完善的銷售服務(wù)體系，增強(qiáng)科學(xué)儀器產(chǎn)品的附加價值，增強(qiáng)企業(yè)的競爭力。（感謝中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院、中國儀器儀表協(xié)會提供的資料）（來源：中國儀表網(wǎng)）
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