虛弱的儀器：制造業(yè)的薄弱地帶

      分析實(shí)驗儀器領(lǐng)域幾乎空白

最近查閱資料，在一本雜志上看到2008年分析儀器行業(yè)的國際排名，數字來(lái)自國際戰略方向公司SDI出版的權威刊物《儀器市場(chǎng)展望IBO》。一眼看下去，在Top40的名單中，尚無(wú)一家中國企業(yè)。

  在Top40的名單中，美國廠(chǎng)商占據了半數以上，上榜企業(yè)達到22家，而且銷(xiāo)售收入在15億美元以上的5位廠(chǎng)商，均是來(lái)自美國，包括賽默飛世爾、丹納赫和安捷倫。

  日本和德國各6家，英國和瑞士各3家。沒(méi)有一家中國企業(yè)。2008-2010年，是一個(gè)很有意義的時(shí)間段，中國裝備制造業(yè)規模成功地實(shí)現超越。2009年，中國裝備制造的規模超過(guò)美國，成為世界第一；第二年，中國制造業(yè)規模超過(guò)美國成為世界第一。

  然而儀表行業(yè)，卻走向了一個(gè)相反的方向。

        冰凍三尺非一日之寒

  分析試驗儀器屬于裝備制造業(yè)中儀器儀表行業(yè)的的一個(gè)細分領(lǐng)域，在制造業(yè)中的占比更是微乎其微。但如果拿起放大鏡去仔細觀(guān)察，可以發(fā)現在這一細分領(lǐng)域中國制造的陣地是那么的空白，實(shí)力是如此的薄弱。

  2017年美國知名雜志C&EN公布了全球儀器公司的名單，排在前幾名的仍然安捷倫、丹納赫、島津等熟悉的名稱(chēng)，仍然沒(méi)有中國企業(yè)。

  換成其他一些咨詢(xún)公司和研究機構的結果，排名也是大同小異。統計口徑和數據標準或者有所區別，但這些數據中也可以看出一個(gè)直觀(guān)的結論：十年之后，中國在試驗儀器領(lǐng)域還是沒(méi)有領(lǐng)先企業(yè)，制造業(yè)發(fā)達國家對這個(gè)行業(yè)仍然具有絕對控制力。

        儀器儀表是先進(jìn)制造的急先鋒

  如果說(shuō)機床和光刻機是用于生產(chǎn)的裝備，那么儀器儀表則是用于產(chǎn)品研發(fā)的測量裝備。要想生產(chǎn)出尖端的產(chǎn)品，離不開(kāi)最尖端的儀器。越高端的產(chǎn)業(yè)，對于分析儀器的需求越強烈。這個(gè)產(chǎn)業(yè)對制造業(yè)的影響支撐作用，絕對不是從產(chǎn)業(yè)規?？梢钥闯鰜?lái)的。要想加工出納米級零部件，就需要有更高納米級尺度的測量?jì)x器。正如通過(guò)直尺可以測量一條直線(xiàn)的長(cháng)度，通過(guò)精密的儀器則可以“測量”中國制造創(chuàng )新的進(jìn)度和生產(chǎn)的精度。

  儀器儀表不是大行業(yè)，但它的戰略性不能簡(jiǎn)單用生產(chǎn)規模來(lái)衡量。上世紀90年代初，美國商業(yè)部國家標準局評估儀器儀表對美國國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的影響作用時(shí)就指出，美國的儀器儀表工業(yè)總產(chǎn)值雖然只占據了其工業(yè)總產(chǎn)值的4%，但它對國民經(jīng)濟的影響超過(guò)了60%。中國光學(xué)和儀器儀表及計量科教事業(yè)的奠基人之一、兩院院士王大珩曾經(jīng)指出，儀器儀表行業(yè)看似“配角”實(shí)為“核心”。他曾經(jīng)多次指出測量技術(shù)是信息技術(shù)的重要組成部分，是信息技術(shù)的源頭。他強調，“儀器儀表是工業(yè)生產(chǎn)的‘倍增器’，科學(xué)研究的‘先行官’，軍事上的‘戰斗力’和社會(huì )生活中的‘物化法官’。”“儀器儀表產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)發(fā)展‘卡脖子’的產(chǎn)業(yè)?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，而現代儀器設備則是第一生產(chǎn)力的三大要素之一。”

  隨著(zhù)這幾年對先進(jìn)制造業(yè)調研的深入，筆者最認同的是王老這句話(huà)，“事實(shí)上，儀器與機器有很大差異。機器是改造世界的工具，以認識世界為基礎；而儀器的發(fā)展是建立在認識世界的基礎之上的。正確的概念應當是：儀器是認識世界的工具，機器是改造世界的工具。儀器是認識未知世界的科學(xué)工具，也是控制生產(chǎn)過(guò)程的工具。”這幾年筆者在調研中最直觀(guān)的感覺(jué)就是隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)升級速度加快，各行各業(yè)對于高端儀器的需求隨之增長(cháng)，這種現象在金融危機后尤為明顯。2010-2015年，筆者走訪(fǎng)了國內航空航天、汽車(chē)、電子通訊、船舶、機械制造等六個(gè)行業(yè)，龍頭企業(yè)對先進(jìn)技術(shù)裝備的進(jìn)口中，高端儀器儀表占比出現明顯加大的趨勢。儀器儀表行業(yè)甚至可以影響到我們國家制造業(yè)的綜合實(shí)力，這里做一個(gè)簡(jiǎn)單的測算。如果一個(gè)國家的制造水平直接體現在三個(gè)方面，第一個(gè)方面是終端產(chǎn)品的輸出水平上，中國在這方面已經(jīng)做到了全球第一，而且占比正在不斷加大，制造業(yè)規模占全球總量已經(jīng)超過(guò)25%，這個(gè)方面可以得到90%分；第二個(gè)體現在制造產(chǎn)品能力的輸出，這方面反映在裝備產(chǎn)品的輸出上，我們國家已經(jīng)成為全球第一大裝備生產(chǎn)大國，也是全球第一大機電產(chǎn)品出口國，我們的得分假設是90%；第三個(gè)方面體現在我們創(chuàng )新能力的輸出，其中很重要一個(gè)方面就是我們支撐創(chuàng )新的工具上的輸出，而先進(jìn)儀器行業(yè)則是其中很重要的組成，假設這個(gè)方面我們的得分是20%。

  這個(gè)簡(jiǎn)單的計算，三個(gè)方面是乘數關(guān)系，而非簡(jiǎn)單的加總，90%*90%*20%=0.162，如果我們來(lái)看美國，假設它的三個(gè)指標數值分別是80%、80%、80%，結果是0.512，綜合能力仍然是我們的三倍以上。其實(shí)從我們終端產(chǎn)品的分布也可見(jiàn)一斑，有朋友指出，中國制造在西方的商場(chǎng)里，德日制造在中國的工廠(chǎng)里，美國制造在中國的實(shí)驗室里。

        先進(jìn)制造業(yè)中應用的空白

  人民日報在2017年7月3日的文章《制造業(yè)升級莫成 “洋裝備”盛宴》曾經(jīng)一針見(jiàn)血指出國內對國外先進(jìn)研發(fā)裝備的依賴(lài)，并給出案例。2017年5月落成的吉利研發(fā)中心，幾乎全部采用了進(jìn)口裝備：最高時(shí)速270公里的75寸聲學(xué)轉轂來(lái)自德國馬哈，聲學(xué)實(shí)驗室平板吸音材料來(lái)自德國朗德，電磁兼容實(shí)驗室材料來(lái)自日本理研，底盤(pán)開(kāi)發(fā)設備來(lái)自英國K&C。而最核心的、耗資5億元建設的動(dòng)力總成試驗中心，19套發(fā)動(dòng)機性能臺架，全部來(lái)自?shī)W地利AVL公司；其它73套試驗臺架，核心零部件也全部進(jìn)口。“62億元的規劃投資，已經(jīng)完成投資50多億元，除去少量的廠(chǎng)房、配套投資，大頭都花在了試驗驗證設備上，而進(jìn)口設備更是占了90%以上。”吉利汽車(chē)集團副總裁如是說(shuō)。這也是沒(méi)有辦法的事情，吉利以前曾經(jīng)采購過(guò)國產(chǎn)的震動(dòng)試驗臺架，但精度和可靠性與進(jìn)口設備差距太大。而一旦最初的數據采集錯了，整個(gè)研發(fā)流程中就會(huì )一錯再錯。這是企業(yè)不能承受之重，重金采購國際設備是唯一的選擇。

  不只是吉利公司，國內各行業(yè)的龍頭企業(yè)在選擇研發(fā)裝備時(shí)都會(huì )優(yōu)先考慮國外品牌，而儀器設備正是研發(fā)裝備的重要構成。在一些政府機構的研究報告也是反復提到，高端儀器的進(jìn)口占比超過(guò)90%，一些領(lǐng)域更是100%依賴(lài)進(jìn)口。石化行業(yè)也是如此，有不少朋友向筆者指出，在其工作領(lǐng)域，隨處可見(jiàn)“洋裝備”。隨便哪個(gè)煉化或化工廠(chǎng)走走就可以發(fā)現，真正的自動(dòng)化儀表幾乎全是外資品牌：艾默生、西門(mén)子、E＋H，ABB、費希爾、橫河等。20年前是這樣，10年前是這樣，現在仍舊是這樣。

  大學(xué)實(shí)驗室情況同樣也是以進(jìn)口裝備居多。顯微鏡是徠卡、離心機是鉑金埃爾默和Beckman、氣質(zhì)聯(lián)用是安捷倫、掃描電鏡是日立、移液槍是eppendorf等。國產(chǎn)的實(shí)驗室設備還是很少。

數據上的反映更加直觀(guān)。近十年儀器儀表領(lǐng)域各類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)口均出現了成倍增長(cháng)。以分析儀器產(chǎn)品為例，2006年全國進(jìn)口分析儀器15.4億美元，但2017年進(jìn)口數據變成了68.2億美元，增長(cháng)了343%。電子測量?jì)x器2006年進(jìn)口35.5億美元，2017年則增長(cháng)到59.8億美元，增長(cháng)了68.2%。如果把整個(gè)市場(chǎng)分為低端、中端、高端三個(gè)層次，則進(jìn)口產(chǎn)品幾乎全是中高端產(chǎn)品，高端市場(chǎng)占比超過(guò)90%，中端市場(chǎng)占比超過(guò)70%。

  2009年北京大學(xué)、國家納米科學(xué)中心和國家科學(xué)圖書(shū)館在國家自然科學(xué)基金委的專(zhuān)項課題支持下，對國內科學(xué)儀器研發(fā)現狀做了系統調研。長(cháng)達100多頁(yè)的調研報告表明這樣一個(gè)結果：目前我國的科學(xué)儀器研究和制造，與發(fā)達國家相比差距不是縮小了，而是逐步拉大，對國外儀器依賴(lài)度逐年增高。

  這其中，分析儀器長(cháng)期是進(jìn)口依賴(lài)的“重災區”。曾經(jīng)有文章指出，光譜、色譜和生化分析儀器等高端應用市場(chǎng)更是基本看不到國產(chǎn)品牌的身影，無(wú)論是政府質(zhì)量監督檢驗機構、科研院所、甚至國家級的重點(diǎn)實(shí)驗室或分析測試中心，或是第三方檢測機構的實(shí)驗室，幾乎清一色都是Agilent、布魯克、賽默飛世爾、島津、日立、Mettler-Toledo等進(jìn)口品牌。最近筆者調研的幾家生物制藥領(lǐng)域的頂尖實(shí)驗室，完全看不到國內品牌的身影。

        小記

  儀器儀表行業(yè)同樣是中國制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)依賴(lài)的重災區，在這個(gè)領(lǐng)域里嚴重受制于人，在貿易戰中也容易受到打擊。雖然這是一個(gè)小行業(yè)，但卻很大程度上決定了制造創(chuàng )新的精度和速度。如果說(shuō)對手限制生產(chǎn)設備的進(jìn)口是打擊中國制造的當下，那么限制先進(jìn)儀器的進(jìn)口，則會(huì )毀及中國制造的產(chǎn)業(yè)未來(lái)。這一點(diǎn)不可不防。