科學(xué)智能儀表發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

科學(xué)智能儀表設(shè)備是我國(guó)科學(xué)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵，在我國(guó)相關(guān)科技發(fā)展規(guī)劃和科技計(jì)劃的支持下，科學(xué)儀器設(shè)備已經(jīng)具有了一定的規(guī)模。但是同時(shí)我們也需要認(rèn)清現(xiàn)實(shí)，做好迎接挑戰(zhàn)的機(jī)會(huì)。

我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀分析

目前，我國(guó)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(yíng)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(rùn)為1580.7萬(wàn)元(由于沒(méi)有單獨(dú)的科學(xué)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，本文采用中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)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)的產(chǎn)品主要有質(zhì)譜儀等。近20年來(lái)，在國(guó)家科技計(jì)劃資助下，我國(guó)也形成了具有特色的技術(shù)基礎(chǔ)。但同時(shí)我們也要明確我們面臨的挑戰(zhàn)，例如，過(guò)多的智能儀器需要依賴于出口和我國(guó)科學(xué)技術(shù)壟斷的局面。

首先，發(fā)明集中在監(jiān)測(cè)檢測(cè)儀器、光譜儀器和色譜儀器等領(lǐng)域。“九五"和“十五"期間，國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃資助了一些科學(xué)儀器研發(fā)項(xiàng)目;“十一五"時(shí)期，國(guó)家科技支撐計(jì)劃中設(shè)立了《科學(xué)儀器設(shè)備研制與開(kāi)發(fā)》重大項(xiàng)目;“十二五"時(shí)期，中央財(cái)政設(shè)立國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)資金資助重大科學(xué)儀器設(shè)備的開(kāi)發(fā)?！熬盼?至“十一五"期間，國(guó)家科技攻關(guān)和科技支撐計(jì)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34件、45件和20件，正在申請(qǐng)的發(fā)明分別為9件、32件和38件;獲得發(fā)明授權(quán)的課題分別占課題總數(shù)的23.19%、29.89%和12.99%，申請(qǐng)發(fā)明的課題數(shù)分別占課題總數(shù)的10%、19%和29%。獲得發(fā)明位于前三位的是環(huán)境污染和工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)測(cè)檢測(cè)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(jì)占發(fā)明授權(quán)總數(shù)的68%。

打破我國(guó)智能產(chǎn)品被國(guó)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(shí)期，國(guó)家科技攻關(guān)和科技支撐計(jì)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(jì)124個(gè)，其中zui多的是監(jiān)測(cè)檢測(cè)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，而科學(xué)儀器，如質(zhì)譜聯(lián)用儀、核磁波譜儀、電子顯微鏡、激光干涉儀和核酸測(cè)序儀等，則仍要依賴進(jìn)口。

zui后，自主研制的科學(xué)儀器契合我國(guó)資源特色和市場(chǎng)需求。自主研制的水污染監(jiān)測(cè)儀、空氣污染檢測(cè)儀等較之跨國(guó)公司的產(chǎn)品，更適合我國(guó)環(huán)境檢測(cè)的需求，已應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)試儀器在我國(guó)鋼鐵行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，已形成一種具有中國(guó)特色的分析測(cè)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(duì)國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的依賴。一些科學(xué)儀器的成功研發(fā)，打破了跨國(guó)公司在國(guó)內(nèi)的壟斷局面。

未來(lái)出路

科學(xué)儀器設(shè)備研制涉及多個(gè)學(xué)科和先進(jìn)技術(shù)，產(chǎn)品研發(fā)周期長(zhǎng)，形成產(chǎn)品的市場(chǎng)周期更長(zhǎng)，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(guó)科學(xué)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)在很短時(shí)間內(nèi)，就能全面趕上甚至超過(guò)儀器設(shè)備的制造水平，但可優(yōu)先發(fā)展具有我國(guó)特色、適合我國(guó)市場(chǎng)需求的科學(xué)儀器產(chǎn)品，避免與跨國(guó)公司的直接競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)此，提出六點(diǎn)建議：

利用特色資源，發(fā)展領(lǐng)域分析儀器及系統(tǒng)。我國(guó)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(shí)，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用科學(xué)儀器需要提供現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，但跨國(guó)公司提供現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)的大多是代理公司，因此，跨國(guó)公司難以得到價(jià)值鏈的全部利潤(rùn)，這些給我國(guó)儀器生產(chǎn)企業(yè)提供了機(jī)遇。我國(guó)科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)可重點(diǎn)發(fā)展上述領(lǐng)域的分析儀器，包括農(nóng)產(chǎn)品和食品營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)、農(nóng)藥及殘留檢測(cè)、土壤速測(cè)等農(nóng)業(yè)和食品儀器，環(huán)境監(jiān)測(cè)儀、生命科學(xué)儀器、煤礦安全檢測(cè)儀等。

發(fā)展有一定研發(fā)基礎(chǔ)的科學(xué)儀器產(chǎn)品?！笆?“十一五"期間，國(guó)家科技計(jì)劃支持了一批科學(xué)儀器的研發(fā)，有些項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)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(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)，還難以制造出具有競(jìng)爭(zhēng)力的質(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(duì)于在線、快速、專屬性的要求勝過(guò)對(duì)其他指標(biāo)的要求，生產(chǎn)這樣的質(zhì)譜儀器，不僅可以滿足用戶的需求，還可以避免與跨國(guó)公司直接競(jìng)爭(zhēng)。

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(guó)科學(xué)儀器設(shè)備總體水平落后于發(fā)達(dá)國(guó)家的主要因素。我國(guó)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(lèi)儀器起步早，國(guó)產(chǎn)化程度相對(duì)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(lèi)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(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

研發(fā)科學(xué)儀器的關(guān)鍵零部件。多數(shù)科學(xué)儀器產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)需求量很少，比如大型串級(jí)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(shí)機(jī)不成熟的條件下，建議投入經(jīng)費(fèi)研制科學(xué)儀器產(chǎn)品所必需的關(guān)鍵部件，等待時(shí)機(jī)再研發(fā)整機(jī)。

加強(qiáng)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(jì)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(jì)應(yīng)用之中。一些儀器和民生儀器也從傳統(tǒng)儀器中脫穎而出，如食品檢測(cè)儀器、石油產(chǎn)品檢測(cè)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?？茖W(xué)儀器制造服務(wù)業(yè)包括：為用戶提供針對(duì)市場(chǎng)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(duì)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，建立完善的體系，增強(qiáng)科學(xué)儀器產(chǎn)品的附加價(jià)值，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。