虛弱的儀器：制造業(yè)的薄弱地帶

      分析實驗儀器領(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(shù)字來自國際戰(zhàn)略方向公司SDI出版的權(quán)威刊物《儀器市場展望IBO》。一眼看下去，在Top40的名單中，尚無一家中國企業(yè)。

  在Top40的名單中，美國廠商占據(jù)了半數(shù)以上，上榜企業(yè)達到22家，而且銷售收入在15億美元以上的5位廠商，均是來自美國，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。沒有一家中國企業(yè)。2008-2010年，是一個很有意義的時間段，中國裝備制造業(yè)規(guī)模成功地實現(xiàn)超越。2009年，中國裝備制造的規(guī)模超過美國，成為世界第一；第二年，中國制造業(yè)規(guī)模超過美國成為世界第一。

  然而儀表行業(yè)，卻走向了一個相反的方向。

        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察，可以發(fā)現(xiàn)在這一細分領(lǐng)域中國制造的陣地是那么的空白，實力是如此的薄弱。

  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，仍然沒有中國企業(yè)。

  換成其他一些咨詢公司和研究機構(gòu)的結(jié)果，排名也是大同小異。統(tǒng)計口徑和數(shù)據(jù)標準或者有所區(qū)別，但這些數(shù)據(jù)中也可以看出一個直觀的結(jié)論：十年之后，中國在試驗儀器領(lǐng)域還是沒有領(lǐng)先企業(yè)，制造業(yè)發(fā)達國家對這個行業(yè)仍然具有絕對控制力。

        儀器儀表是先進制造的急先鋒

  如果說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(guī)?？梢钥闯鰜淼摹Ｒ爰庸こ黾{米級零部件，就需要有更高納米級尺度的測量儀器。正如通過直尺可以測量一條直線的長度，通過精密的儀器則可以“測量”中國制造創(chuàng)新的進度和生產(chǎn)的精度。

  儀器儀表不是大行業(yè)，但它的戰(zhàn)略性不能簡單用生產(chǎn)規(guī)模來衡量。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)值的影響作用時就指出，美國的儀器儀表工業(yè)總產(chǎn)值雖然只占據(jù)了其工業(yè)總產(chǎn)值的4%，但它對國民經(jīng)濟的影響超過了60%。中國光學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(diào)，“儀器儀表是工業(yè)生產(chǎn)的‘倍增器’，科學研究的‘先行官’，軍事上的‘戰(zhàn)斗力’和社會生活中的‘物化法官’。”“儀器儀表產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟和科學技術(shù)發(fā)展‘卡脖子’的產(chǎn)業(yè)?？茖W技術(shù)是第一生產(chǎn)力，而現(xiàn)代儀器設(shè)備則是第一生產(chǎn)力的三大要素之一。”

  隨著這幾年對先進制造業(yè)調(diào)研的深入，筆者最認同的是王老這句話，“事實上，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(chǔ)；而儀器的發(fā)展是建立在認識世界的基礎(chǔ)之上的。正確的概念應(yīng)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工具，也是控制生產(chǎn)過程的工具。”這幾年筆者在調(diào)研中最直觀的感覺就是隨著產(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，這種現(xiàn)象在金融危機后尤為明顯。2010-2015年，筆者走訪了國內(nèi)航空航天、汽車、電子通訊、船舶、機械制造等六個行業(yè)，龍頭企業(yè)對先進技術(shù)裝備的進口中，高端儀器儀表占比出現(xiàn)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)的綜合實力，這里做一個簡單的測算。如果一個國家的制造水平直接體現(xiàn)在三個方面，第一個方面是終端產(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(guī)模占全球總量已經(jīng)超過25%，這個方面可以得到90%分；第二個體現(xiàn)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(shè)是90%；第三個方面體現(xiàn)在我們創(chuàng)新能力的輸出，其中很重要一個方面就是我們支撐創(chuàng)新的工具上的輸出，而先進儀器行業(yè)則是其中很重要的組成，假設(shè)這個方面我們的得分是20%。

  這個簡單的計算，三個方面是乘數(shù)關(guān)系，而非簡單的加總，90%*90%*20%=0.162，如果我們來看美國，假設(shè)它的三個指標數(shù)值分別是80%、80%、80%，結(jié)果是0.512，綜合能力仍然是我們的三倍以上。其實從我們終端產(chǎn)品的分布也可見一斑，有朋友指出，中國制造在西方的商場里，德日制造在中國的工廠里，美國制造在中國的實驗室里。

        先進制造業(yè)中應(yīng)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)一針見血指出國內(nèi)對國外先進研發(fā)裝備的依賴，并給出案例。2017年5月落成的吉利研發(fā)中心，幾乎全部采用了進口裝備：最高時速270公里的75寸聲學轉(zhuǎn)轂來自德國馬哈，聲學實驗室平板吸音材料來自德國朗德，電磁兼容實驗室材料來自日本理研，底盤開發(fā)設(shè)備來自英國K&C。而最核心的、耗資5億元建設(shè)的動力總成試驗中心，19套發(fā)動機性能臺架，全部來自奧地利AVL公司；其它73套試驗臺架，核心零部件也全部進口。“62億元的規(guī)劃投資，已經(jīng)完成投資50多億元，除去少量的廠房、配套投資，大頭都花在了試驗驗證設(shè)備上，而進口設(shè)備更是占了90%以上。”吉利汽車集團副總裁如是說。這也是沒有辦法的事情，吉利以前曾經(jīng)采購過國產(chǎn)的震動試驗臺架，但精度和可靠性與進口設(shè)備差距太大。而一旦最初的數(shù)據(jù)采集錯了，整個研發(fā)流程中就會一錯再錯。這是企業(yè)不能承受之重，重金采購國際設(shè)備是唯一的選擇。

  不只是吉利公司，國內(nèi)各行業(yè)的龍頭企業(yè)在選擇研發(fā)裝備時都會優(yōu)先考慮國外品牌，而儀器設(shè)備正是研發(fā)裝備的重要構(gòu)成。在一些政府機構(gòu)的研究報告也是反復(fù)提到，高端儀器的進口占比超過90%，一些領(lǐng)域更是100%依賴進口。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“洋裝備”。隨便哪個煉化或化工廠走走就可以發(fā)現(xiàn)，真正的自動化儀表幾乎全是外資品牌：艾默生、西門子、E＋H，ABB、費希爾、橫河等。20年前是這樣，10年前是這樣，現(xiàn)在仍舊是這樣。

  大學實驗室情況同樣也是以進口裝備居多。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)的實驗室設(shè)備還是很少。

數(shù)據(jù)上的反映更加直觀。近十年儀器儀表領(lǐng)域各類產(chǎn)品進口均出現(xiàn)了成倍增長。以分析儀器產(chǎn)品為例，2006年全國進口分析儀器15.4億美元，但2017年進口數(shù)據(jù)變成了68.2億美元，增長了343%。電子測量儀器2006年進口35.5億美元，2017年則增長到59.8億美元，增長了68.2%。如果把整個市場分為低端、中端、高端三個層次，則進口產(chǎn)品幾乎全是中高端產(chǎn)品，高端市場占比超過90%，中端市場占比超過70%。

  2009年北京大學、國家納米科學中心和國家科學圖書館在國家自然科學基金委的專項課題支持下，對國內(nèi)科學儀器研發(fā)現(xiàn)狀做了系統(tǒng)調(diào)研。長達100多頁的調(diào)研報告表明這樣一個結(jié)果：目前我國的科學儀器研究和制造，與發(fā)達國家相比差距不是縮小了，而是逐步拉大，對國外儀器依賴度逐年增高。

  這其中，分析儀器長期是進口依賴的“重災(zāi)區(qū)”。曾經(jīng)有文章指出，光譜、色譜和生化分析儀器等高端應(yīng)用市場更是基本看不到國產(chǎn)品牌的身影，無論是政府質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構(gòu)、科研院所、甚至國家級的重點實驗室或分析測試中心，或是第三方檢測機構(gòu)的實驗室，幾乎清一色都是Agilent、布魯克、賽默飛世爾、島津、日立、Mettler-Toledo等進口品牌。最近筆者調(diào)研的幾家生物制藥領(lǐng)域的頂尖實驗室，完全看不到國內(nèi)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)依賴的重災(zāi)區(qū)，在這個領(lǐng)域里嚴重受制于人，在貿(mào)易戰(zhàn)中也容易受到打擊。雖然這是一個小行業(yè)，但卻很大程度上決定了制造創(chuàng)新的精度和速度。如果說對手限制生產(chǎn)設(shè)備的進口是打擊中國制造的當下，那么限制先進儀器的進口，則會毀及中國制造的產(chǎn)業(yè)未來。這一點不可不防。