理工科教育是一個國家科學技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。這500多名申請赴美攻讀博士或碩士學位的研究生，大部分學習電氣電子工程、計算機、機械、化學、材料科學、生物醫(yī)學等理工類專業(yè)。其中絕大多數(shù)辦理簽證的時間是在美新政府上臺后，也就是今年甚至最近剛剛發(fā)生的事情。

 

為什么是意料之中呢？因為美國對于中國留學生的打壓也不是一兩年了，有人甚至因此被美國安上“間諜”罪名遭受牢獄之災。

特別是懂王在任時，直接點名出了一個 《禁止特定中國留學生和研究人員入境禁令》（1104號禁令），簡直就是學術(shù)界的《排華法案》。拜登政府雖然名義上推翻了懂王的很多具體政策，但打壓中國科學技術(shù)的戰(zhàn)略目標卻沒有動搖，拒簽留學生算是一脈相承了。

 

而根據(jù)美國一學術(shù)機構(gòu)的統(tǒng)計，如果拜登政府死咬著不松，那么大約每年有3000至5000名理工科中國研究生以及理工科訪美學者赴美簽證將受到影響。  

 

但對于普通中國老百姓而言，這事又有點出人意料。留學，曾經(jīng)是獨一無二的鍍金利器，海歸更是精英的代稱。但多年之后，在中美關(guān)系如此劍拔弩張，政策歧視如此嚴重，疫情又如此嚴峻的當下，不但海歸們風光不再，甚至留學熱本身都成了反思的素材。

有的人甚至對這次事件表示：拒了正好，就不該去！

 

然而現(xiàn)實是，目前中國的理工科教育依舊需要從西方“取經(jīng)”，大量中國留學生與學者依舊需要冒著“生物病毒”與“政治病毒”的危險踏上大洋彼岸。這是一個從“科學儀器”開始的長期歷史疑難雜癥。

 

   1

 

工欲善其事必先利其器。科研的競爭，往往也是科學儀器的競爭。

2017諾貝爾化學獎被授予來自英國、美國、瑞士的三位科學家，理由是 “研發(fā)冷凍電子顯微鏡，用于測定溶液中生物大分子高分辨率結(jié)構(gòu)”，直接開啟了生物化學的革命。

 

據(jù)統(tǒng)計，到2017年，諾貝爾獎自然科學獲獎項目中，因發(fā)明科學儀器而直接獲獎的項目占11%。而且72%的物理學獎、81%的化學獎、95%的生理學或醫(yī)學獎都是借助尖端科學儀器來完成的。

 

5月28日，中國科學院第二十次院士大會、中國工程院第十五次院士大會和中國科協(xié)第十次全國代表大會，在人民大會堂同時召開。會上，國家領(lǐng)導人特別指出，要從國家急迫需要和長遠需求出發(fā)，在石油天然氣、基礎(chǔ)原材料、高端芯片、工業(yè)軟件、農(nóng)作物種子、科學試驗用儀器設(shè)備、化學制劑等方面關(guān)鍵核心技術(shù)上全力攻堅，加快突破一批藥品、醫(yī)療器械、醫(yī)用設(shè)備、疫苗等領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)。

 

這里點出的領(lǐng)域，很多都上過無數(shù)次的熱門了，而科學試驗用儀器設(shè)備似乎打中了人們的認知盲點。其實，無論是長遠的芯片等高科技產(chǎn)業(yè)，還是最急迫的醫(yī)療行業(yè)，都離不開科學儀器的支持。也恰恰是這個領(lǐng)域，中國確實被卡脖子到離開國外供應，就寸步難行的境地。

6月下旬，中國科學院電工研究所副所長韓立說，我國高端科學儀器現(xiàn)狀慘淡——多種科學儀器基本被國外廠商壟斷，某些類型的儀器國內(nèi)廠商市場占有率甚至趨近于零。

在醫(yī)院設(shè)備里，廣為人知的CT、核磁共振儀、大型X光機等等高端設(shè)備，基本被GE、飛利浦、西門子三家瓜分。

科研領(lǐng)域，比如，核磁波譜儀，是分析各種無機物有機物成分結(jié)構(gòu)的神器，國產(chǎn)僅0.99%；液質(zhì)聯(lián)用儀，用于藥物開發(fā)、食品分析、環(huán)境檢測，國產(chǎn)占1.19%；X射線衍射儀，化學、化工、材料、冶金、石油等領(lǐng)域必不可少，國產(chǎn)1.32%……

 

人民日報曾走訪了上百家企業(yè)發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)線和研發(fā)中心里的科學儀器，統(tǒng)統(tǒng)都是“美械師”、“德械師”甚至“日械師”。大眾很難相信，今天的中國科研裝備現(xiàn)狀，居然凄慘到了百年前“萬國造”的時代。

2018年的國家科技基礎(chǔ)條件資源調(diào)查工作顯示，在單價超過50萬元的大型儀器中，國產(chǎn)品占有率為13.4%左右。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，2016年進口儀器儀表449.6億美元，僅次于石油和電子器件，是第三大進口產(chǎn)品。隨著中國尖端科技研發(fā)的井噴，基礎(chǔ)的科學儀器進口需求反而越來越高，在2019年已經(jīng)高達519.93億美元，逆差接近200億美元。

 

雖然國家一直鼓勵自主研發(fā)，但當前成果還是主要集中于中低端領(lǐng)域，越高端依賴性越嚴重。2021年，美國化學會旗下期刊《化學與工程新聞(C&EN)》評選的國際排名前20名科學儀器公司中，美國上榜8家頂尖科研儀器廠商，日本上榜5家，德國和瑞士各上榜3家，英國上榜1家。

中國作為GDP排名第二，工業(yè)總產(chǎn)值獨霸全球的國家，沒有一家。

 

如果說有些行業(yè)中國是大而不強，科學儀器這里真是的連大都談不上，把國內(nèi)頭部廠家捆在一起都不如人家一個，很多高精尖儀器甚至連山寨都搞不出來，重點！有些連TM山寨都搞不出來！

 

有人說，半導體領(lǐng)域最難的是光刻機，可在“科學儀器”這里，似乎到處都是“光刻機”。如果說中國產(chǎn)品壟斷了全球的貨架，那么日德產(chǎn)品就占據(jù)了中國的流水線，而美國產(chǎn)品則充斥著中國的實驗室。

 

上世紀90年代初，美國商務(wù)部下屬機構(gòu)出過一份報告：儀器儀表工業(yè)總產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的4%，但它對國民經(jīng)濟的影響達到66%。也正是美國，控制了今天全球科學儀器的高端市場。

在激烈的貿(mào)易戰(zhàn)中，美國商務(wù)部就曾起草一份法規(guī)，擴大對華禁售范圍，把任何他們認為有可能涉及軍用的東西，即便是民間購買、醫(yī)療用途，統(tǒng)統(tǒng)一刀切，其中就包括了數(shù)字示波器這樣的科學儀器。這是中美貿(mào)易戰(zhàn)的火花第一次濺到“科學儀器”這個小眾領(lǐng)域，也再次敲響了一記“卡脖子”的警鐘。

 

而尷尬的是，即便美國不屑于卡這塊的脖子，在國產(chǎn)科學儀器凄慘的現(xiàn)狀下，相關(guān)的科研環(huán)境也飽受折磨、苦不堪言。

 

 

   2

 

2018年12月5日深夜，北京大學核磁中心地下一層，10臺價值20億元的核磁共振波譜儀正在無人干預的情況下滿負荷運轉(zhuǎn)。

 

 

突然間，一團白霧噴出，尖銳的聲音隨之響起。研究人員趕來發(fā)現(xiàn)，儀器發(fā)生了嚴重故障，而且一時間無法逆轉(zhuǎn)，隨即聯(lián)系儀器制造商布魯克公司，要求其在調(diào)查清楚儀器失超原因后，盡快提供解決方案。關(guān)鍵時刻，布魯克公司卻把手一伸，“先拿23萬人工費出來”，閉口不談造成故障的原因。

 

要是維修失敗，這23萬科研經(jīng)費等于扔水里了。核磁中心不答應這種明顯有違市場公平的條件，要求對方在一個星期之內(nèi)給出方案，然而十天之后，對方毫無動靜。

 

北大核磁中心算是同類型實驗室中數(shù)一數(shù)二的存在，從布魯克購買的核磁共振波譜儀也是全國最多，妥妥VVVIP。無奈，德國布魯克公司更是一個超級壟斷巨頭。

如果說其他高端儀器設(shè)備，雖然也差不多100%進口，但好歹還有幾個外國品牌競爭，而核磁可就布魯克一家獨大。作為一家初創(chuàng)于德國的高端分析儀器制造商，布魯克公司的核磁共振部門BioSpin于2008年在美國上市，其最大競爭對手安捷倫公司于2014年退出核磁市場后，完全壟斷了市場。

 

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)：截至2018年，中國核磁共振波譜儀的市場保有量約為1800臺，美國瓦里安（Varian）占有量約為300臺，日本電子（JEOL）50臺，武漢中科牛津波譜50臺，剩下1400臺基本由德國布魯克公司生產(chǎn)。

 

一個愿打一個愿挨，市場行為，就是欺負你怎么滴？但如果連北大核磁中心都可以欺負，全國103所大學、190多家布魯克公司設(shè)備的用戶那不就是任其揉捏？

 

北大核磁中心怒了，決定帶著大家一起維權(quán)！2018年12月23日，經(jīng)有關(guān)單位核準，布魯克核磁用戶維權(quán)特別委員會臨時成立，全國各路受害者齊聚一堂，調(diào)查取證，對布魯克公司喊話，要求解決整個中國區(qū)的售后維修問題。

 

面對這樣的陣勢，布魯克公司依舊態(tài)度強硬，反而要求一對一解決問題，而且第一次談判時避重就輕、把整體問題代換成偶然失誤，談判僅僅20分鐘就不歡而散。 

為什么布魯克為什么如此囂張？無他，其中利潤實在太豐厚了。2016年，中科院某實驗室的一臺室外機出現(xiàn)故障，報修后，布魯克借口保修期已過，直接要求花20多萬元重新購買。研究人員感覺不對，就另找了一個廠家修好，只花1萬多。沒想到，布魯克聽說此事，竟然直接威脅這家公司立刻中止與中科院的這個實驗室的合作。 

 

中科院該實驗室、北大核磁中心的遭遇不是孤例。布魯克報價2.2萬元的交換機，與淘寶200多元的是同款，布魯克報價20萬元的配件單元，其他公司報價2萬元就能搞定。

 

巨頭們在華肆無忌憚的背后，是全球科學儀器行業(yè)進入"一超多強"的大壟斷時代。所謂一超，便是科學儀器行業(yè)的超級霸主，賽默飛世爾。

 

 

2006年，英國Thermo （賽默）和美國Fisher（飛世爾）合并后，就開始了持續(xù)20年的并購狂潮，讓很多獨立品牌從市場消失。通過200多次并購，Thermo Fisher不斷完善在各個行業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品線，控制了很多品牌成為行業(yè)老大，形成了科學儀器領(lǐng)域航母戰(zhàn)斗群般的存在。

 

與此同時，在特定領(lǐng)域也形成了一個個占山為王與賽默飛世爾抗衡的強者，比如核磁領(lǐng)域的布魯克，比如病理領(lǐng)域的德國徠卡。

 

賽默飛世爾旗下有個病理品牌Shandon珊頓，2008年又并購了德國知名病理品牌Microm美康。放眼全球，對手只剩下德國徠卡和日本櫻花。其中，德國徠卡早已經(jīng)占據(jù)先機。它在1995年就在華成立了全資子公司，在很多省份的市場占有率甚至最高做到了90%以上，一度成為組織病理切片機的代名詞！賽默飛世爾重金砸了十年，也沒有把徠卡從市場的絕對壟斷地位上拉下來，最終以約11.4億美元的現(xiàn)金出售解剖病理學業(yè)務(wù)。

 

 

為什么國外科學儀器企業(yè)要如此追求各種形式的壟斷？因為科學儀器行業(yè)的最典型特征——體量小，投入大，但一個賽道利潤市場就那么多。正因為體量小、利潤空間有限，所以賽默飛世爾才需要不斷擴張、壟斷，從而攫取更多利潤。一旦壟斷形成，巨頭們哪怕不用一分錢研發(fā)，也能躺著賺錢，后來者就要承受投入與回報不成比例的艱難考驗。

“請您多用、狠用，不嫌棄地用我們的國產(chǎn)儀器，多給我們使用反饋，幫我們逐步提升與國際品牌的競爭力。”在2021年6月，由中國農(nóng)科院舉辦的中國科學儀器自主創(chuàng)新應用示范基地在成立儀式上，面對國內(nèi)科研單位代表，一位儀器行業(yè)的老兵幾乎用上了懇求的口吻。

   3

 

現(xiàn)代科學經(jīng)過幾百年發(fā)展，早就過了靠燒杯和試管就能開創(chuàng)一個學科、掀起一次革命的時代。沒有高端科學儀器，再先進的理論都只能是瞎子手里的槍。

 

2013年，清華為了在生命科學領(lǐng)域“趕英超美”，以3000萬一臺的價格從美國FEI公司進口了全套冷凍電鏡設(shè)備。為了講價，負責清華生命科學研究的施一公教授整整與美國人磨了兩個星期，最后效果是其團隊如開掛一般，頻頻在《細胞》、《自然》、《科學》三大頂級學術(shù)期刊上發(fā)文。

 

 

由于施一公團隊總是依靠依賴冷凍電鏡的成果發(fā)文，還被扣上了“水”頂級期刊的大帽子。水不水這里無法評價，但這種“神器在手，立馬飛升”的現(xiàn)象至少反映出，中國的科研前沿領(lǐng)域的的確確受制于高端儀器設(shè)備的滯后，更反映出對于科學儀器需求的迫切性。

 

然而越急，越容易出事。為了在科技樹上趕超式追趕歐美，中國科研經(jīng)費投入多年激增，高居全球第二，成了全球科研儀器行業(yè)增長最快的市場。面對這么一塊大蛋糕，國際儀器巨頭們絞盡了腦汁，不惜用上灰色甚至黑色手法。

 

中國法院網(wǎng)曾經(jīng)刊登的一篇文章《揭秘科研經(jīng)費腐敗黑洞：一人搞科研全家隨便吃》就指出，很多科研項目在涉及儀器設(shè)備時，能用進口通通都按進口的、最貴的價格申報。一些國外儀器的設(shè)備經(jīng)銷商很早便會盯上項目負責人，通過回扣的方式讓科研人員購買他們的設(shè)備。

 

比如，南京理工大學研究生院生產(chǎn)的高端光學測量儀器干涉儀，各項技術(shù)指標都不比國外儀器差，價格只有國外儀器的1/4，要便宜七八十萬元，但很多科研機構(gòu)還是要購買國外的儀器。再比如，此前，相關(guān)案件曾披露，國內(nèi)一名實驗設(shè)備采購員在為本單位采購聚焦顯微鏡、分析儀等儀器過程中，一次就收受儀器設(shè)備廠商給予的好處費近萬美元。

 

這種現(xiàn)象司空見慣，防不勝防，讓本就處于落后追趕的國產(chǎn)儀器行業(yè)進入了惡性循環(huán)，陷入了更尷尬的境地。國家砸錢越多，國產(chǎn)科學儀器行業(yè)越慘，因為連低端市場都沒了。

“我們現(xiàn)在的處境比以前更惡劣了。過去是省一級，現(xiàn)在連縣一級都開始大規(guī)模要求采購進口儀器。”2015年，國產(chǎn)儀器行業(yè)在長春的一次沙龍上，一位從業(yè)人員認為，政府采購招標方越來越多通過各種手段采購進口儀器。2017年在西部某省的教學設(shè)備采購清單上，國產(chǎn)儀器干脆全軍覆沒。

 

沒有市場，就沒有反饋和數(shù)據(jù)，即便拿到投資，也無法改進產(chǎn)品，最后越來越落后，差之千里，甚至陷入了低端產(chǎn)品的惡性競爭中，進一步在圈子里敗壞了口碑。

 

“中國人購買科研儀器的熱潮，不知道救活了多少外國公司！”一位科技部原副部長對此痛心疾首。

 

 

   4

 

中國人真的做不出高端科學儀器嗎？當然不是。其實，科研實力強，科學儀器必然也不弱，而中國科學家們在創(chuàng)造工具這各事情上并不次于其他國家。

 

在上個世紀末之前，由于現(xiàn)實條件限制，除了少部分設(shè)備能夠自己提供外，中國科學家們大多數(shù)研究往往不需要儀器或者使用低端儀器就行，甚至很多研究干脆是“有儀器就做，沒儀器只能作罷”。后來情況好點了，也是哪有機器就去跑一跑、測一測，出一點成果。

 

這是因為高端儀器往往涉及禁運很難買到，即便能買也比國外晚很多，科研創(chuàng)新自然慢人很多拍，最后就算有了儀器，如果沒有維護能力，也很難發(fā)揮最大作用。

 

這么下去不是辦法。國外壟斷控制儀器的問題，嚴重阻礙了原始科研創(chuàng)新，也成了中國人創(chuàng)造新工具的動力。

 

 “多波段脈沖單自旋磁共振譜儀”，是一種能夠在不破壞研究對象的前提下，提供微觀物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的設(shè)備，對前沿基礎(chǔ)科學以及我國開展原創(chuàng)性研究能力意義重大。2013年初，中科大杜江峰院士團隊開始了這款高精尖設(shè)備的研發(fā)。而當時有一個德、美國團隊也在走同樣的方向，于是就把相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品對華禁運。2016年，等杜江峰團隊攻克了技術(shù)，連關(guān)鍵傳感器的原料都給禁了。但這反而逼著中國的科研人員一步步、全鏈條掌握了整套核心技術(shù)。

 

 

“在這個過程中，能明顯感覺到國外儀器廠商對我們的態(tài)度，經(jīng)歷了幾輪反轉(zhuǎn)。” 一位研究人員對當時外國人的心態(tài)轉(zhuǎn)變記憶猶新。“我們實驗室有近40臺裝備，除了2009年買過一臺進口儀器外，這12年來沒買過成套裝備，基本上自己想到的、需要的，都由自己做。”

 

但杜院士也認為，實驗室做出的儀器只要指標上滿足就行了，但要變成批量生產(chǎn)的標準化產(chǎn)品還有很長的路要走。從零到一突破的確很艱難，但從一到萬的市場推廣卻更加兇險。

1973年，中國就開始了第一臺激光測速儀的試驗，而且是由清華大學、中科院力學所等好幾個科研單位和院校八仙過海。兩年之后，中國第一臺激光多普勒測速儀就下線了，還由銀河儀表廠小批量生產(chǎn)了五臺，每臺5萬元，比當時進口一臺2-3萬美元（匯率八點多）要節(jié)省得多，性能同樣先進。

 

 

可惜，這種小規(guī)模生產(chǎn)無法養(yǎng)活銀河儀表廠七八百職工，激光多普勒測速儀的產(chǎn)學研合作也只能草草結(jié)束。后來，銀河儀表廠更是在了市場化的浪潮徹底沉淪了，只能靠生產(chǎn)低端產(chǎn)品續(xù)命。

 

銀河儀表廠只是中國國產(chǎn)儀器淪落的一個縮影——不是輸給技術(shù)競賽，而是輸給了經(jīng)濟規(guī)律，失去了發(fā)育的土壤，自然連高端儀器的山寨都無能為力，永遠被人壓著頭打。

中國國產(chǎn)“科學儀器”仿佛從近三十年的經(jīng)濟狂飆中，直接掉隊了。在國際對抗日益激烈的今天，科學儀器之痛，已經(jīng)不單單是一個產(chǎn)業(yè)的問題，一個經(jīng)濟問題，也是一個歷史難題，更是中國科研體系至今要依賴歐美的重要原因。

 

科學無國界，但科學家有，儀器設(shè)備廠更有。時至今日，國產(chǎn)儀器行業(yè)的慘淡已經(jīng)證明，市場、資本規(guī)律主導下，隨著國際壟斷巨頭的成型，中國科學儀器的境況只能越來越惡化。長此以往，中國科研體系將永遠擺脫不了對國外的依賴。

 

“我經(jīng)常跟年輕人說，要有情懷，高端科學儀器動不動就要上百萬上千萬，（利潤）不像手機產(chǎn)業(yè)鏈，如果沒人去做，只靠市場牽引，是做不成的。”杜江峰院士如是說。