科學(xué)儀器裝備,被稱作科學(xué)家的“眼睛”,它不僅是認(rèn)識(shí)未知世界的科學(xué)工具,也是科技創(chuàng)新成果的重要形式。同樣,作為科學(xué)儀器密不可分的組成部分,傳感器被譽(yù)為信息時(shí)代的“耳眼口鼻”,對(duì)外界信息進(jìn)行收集整理。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智慧城市等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,高端儀器裝備和智能傳感器應(yīng)用不可或缺。二者的發(fā)展水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家是否具有強(qiáng)大國際競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志之一,加快高端儀器裝備的研發(fā)與傳感產(chǎn)品的制造已經(jīng)迫在眉睫。
為進(jìn)一步推動(dòng)北京市高端儀器裝備和傳感器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展,北京市財(cái)政局等5部門近日聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于支持發(fā)展高端儀器裝備和傳感器產(chǎn)業(yè)的若干政策措施實(shí)施細(xì)則》(以下簡(jiǎn)稱《細(xì)則》)明確,通過一系列真金白銀的政策支持,促進(jìn)北京市高端儀器裝備和傳感器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新要素集聚,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系建設(shè)。
高端科學(xué)儀器受制于人
現(xiàn)代科技的重大突破,越來越依靠高端科研儀器的進(jìn)步。在北京清譜科技有限公司展示大廳內(nèi),一款小型質(zhì)譜分析系統(tǒng)吸引了記者的目光。記者看到,工作人員只需要用比1/4指甲蓋還小巧的小勺取樣少許,放進(jìn)烤箱大小的清譜質(zhì)譜分析儀內(nèi),就能在不到2分鐘的時(shí)間內(nèi),獲取送檢樣品的所有信息。
“而過去,科研機(jī)構(gòu)要把送檢樣品送到專業(yè)的鑒定中心進(jìn)行分析檢測(cè),檢測(cè)周期通常需要一周左右?!鼻迦A大學(xué)精密儀器系主任、公司創(chuàng)始人歐陽證告訴記者,海關(guān)檢查到的不明粉末中是否含有毒品、牛奶中是否抗生素超標(biāo)、手術(shù)中切除的腫瘤屬于哪種分型……這些疑惑,都能通過這款儀器得到解決。目前,這款小型質(zhì)譜分析系統(tǒng)已經(jīng)在海關(guān)、醫(yī)療等場(chǎng)景中初步落地應(yīng)用。目前我國在小型質(zhì)譜分析系統(tǒng)領(lǐng)域已處于領(lǐng)先地位。
小型質(zhì)譜分析儀的創(chuàng)新,只是我國高端科學(xué)儀器質(zhì)與量實(shí)現(xiàn)突破的一個(gè)縮影。近年來,伴隨信息科技、生物醫(yī)療、材料科學(xué)、納米技術(shù)的深入發(fā)展,一大批科學(xué)儀器紛紛亮相,滿足了科研的需求。但這并不意味著國產(chǎn)儀器已經(jīng)可以與進(jìn)口儀器在同一起跑線上競(jìng)爭(zhēng)了。儀器研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)仍被國外“卡脖子”,自主掌握的核心技術(shù)少,高端儀器依賴進(jìn)口,仍是當(dāng)前我國科學(xué)儀器設(shè)備領(lǐng)域的主要現(xiàn)狀。
據(jù)國家發(fā)改委的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2016至2019年間,國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)采購的200萬元以上的科學(xué)儀器中,質(zhì)譜儀、X射線類儀器、光學(xué)色譜儀、光學(xué)顯微鏡等國產(chǎn)設(shè)備的比例不足1.5%,其中,3年間,科研機(jī)構(gòu)沒有采購一臺(tái)高端國產(chǎn)光學(xué)顯微鏡。
記者從重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)查詢發(fā)現(xiàn),以“通用”“分析儀器”為搜尋條件,截至目前,該平臺(tái)上全國各高等學(xué)校、科研院所等共計(jì)擁有2.13萬臺(tái)質(zhì)譜儀,其中,以美國賽默飛、美國安捷倫、日本島津、德國布魯克等品牌為主,而明確標(biāo)有中國自主品牌且(或)產(chǎn)地為中國的質(zhì)譜儀數(shù)量卻少得可憐。
同樣,作為高端科學(xué)儀器設(shè)備所需的傳感器產(chǎn)品,也面臨著“卡脖子”的困擾?!拔覈鴤鞲衅靼l(fā)展時(shí)間不長,制造業(yè)門類相對(duì)較少,從業(yè)人員也不多,產(chǎn)業(yè)鏈也不是很長?!鄙钲趨窃揽萍加邢薰径麻L蘭云港介紹,上世紀(jì)80年代末期,東南大學(xué)和中國科學(xué)院合肥機(jī)械智能研究所就獲得過863重點(diǎn)專項(xiàng)的支持,研制六維力傳感器。從研究成果來看,在靜態(tài)精度方面,我國已經(jīng)可以將誤差率縮小到1%到2%,這和世界先進(jìn)水平相差無幾,但是在動(dòng)態(tài)精度上,我國仍然存在較大差距,誤差率高達(dá)5%到10%。
“目前,國內(nèi)大部分傳感器企業(yè)在營收規(guī)模、技術(shù)創(chuàng)新方面,與國外同行相比,仍然處在較低的水平?!北本┐髮W(xué)深圳研究院創(chuàng)新部部長邱四海告訴記者,傳感器作為感知世界的觸角,是人類社會(huì)走向智能的關(guān)鍵源頭。我國目前生產(chǎn)的大部分傳感器都是低端產(chǎn)品。而我國中高端傳感器產(chǎn)品進(jìn)口量占比達(dá)80%,傳感器芯片進(jìn)口量更是達(dá)到了90%以上。在觸覺傳感器的自主研發(fā)方面,我國還有很長的路要走。
真金白銀推動(dòng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系建設(shè)
科技部重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科學(xué)儀器國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)數(shù)據(jù)顯示,近年來,我國高校、科研院所科學(xué)儀器發(fā)展迅速。在全國范圍內(nèi),價(jià)值50萬元以上大型科學(xué)儀器的保有量已經(jīng)超過10萬臺(tái)(套),但進(jìn)口品牌在多個(gè)領(lǐng)域仍然占據(jù)壟斷地位。為加快推動(dòng)國內(nèi)高端儀器裝備和傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展,北京市作為首善之區(qū)率先發(fā)力,在2021年10月印發(fā)了《關(guān)于支持發(fā)展高端儀器裝備和傳感器產(chǎn)業(yè)的若干政策措施》。