进击的“国产替代风”|国产生命科学仪器产业发展分析

科学仪器是一个国家战略的核心科技力量，工欲善其事，必先利其器。现代科技发展实践表明，科研仪器是科学研究不可或缺的工具和手段，谁在科研仪器上率先突破，谁就往往能占据科学研究的先发优势。据不完全统计，诺贝尔自然科学类奖项中，68.4%的物理学奖、74.6%的化学奖和90%的生理学或医学奖成果借助各种先进的科学仪器完成，或直接与新仪器方法或功能的发展相关。高端科研仪器的创新、制造和应用水平，也是一个国家科技实力和工业实力的重要标志，对于支撑创新活动乃至经济社会发展都有较大的作用。

自从20世纪70年代诞生的基因工程及PCR技术、克隆技术和干细胞研究等现代生物技术以来，全球生命科学乃至生物产业的研究和发展进入了一个新的阶段，这些以创造或改变生物类型及生物机能为目标的现代生物技术已成为新技术革命的三大支柱之一。中国未来要成为一个生物技术和生物产业强国，首先一定要成为生命科学仪器研发和制造的强国。

近年来，我国的科研仪器尤其是生命科学仪器在国产化上已取得积极进展，但由于历史积累不足等多方面原因，高端科研仪器依赖进口的局面尚未得到根本改观。在建设世界生命科技强国的征程中，科研仪器特别是高端生命科学仪器如何尽快实现国产化，已成为一个不容回避的重要问题。

2021年5月28日，习近平总书记在两院院士大会和中国科协第十次全国代表大会上的讲话指出：要从国家急迫需要和长远需求出发，在石油天然气、基础原材料、高端芯片、工业软件、农作物种子、科学试验用仪器设备、化学制剂等方面的关键核心技术上全力攻坚，加快突破一批药品、医疗器械、医用设备、疫苗等领域关键核心技术。

当前我国在高端生命科学科研仪器自主研发的现状如何？国产生命科学仪器研发和产业化进程中还面临哪些困难，今后的路子应该怎么走？

1． 进击的国产替代风，我国生命科学仪器技术研究和产品开发势不可挡

科学仪器设备依赖进口的问题，国家层面已经高度重视。早在1998年，国家自然科学基金委就设立了科学仪器基础研究专项。2011年，“国家重大科研仪器设备研制专项”和“国家重大科学仪器设备开发专项”设立，分别由国家自然科学基金委和科技部管理，一个负责原创性的仪器研究，一个负责工程化和产业化。

据了解，2011至2018年，国家自然科学基金委资助来自中央有关部门推荐、经费体量在1000万元以上的重大科研仪器项目53项，批准资助金额38.14亿元；资助全国科研工作者自由申请、经费体量在1000万元以下的重大科研仪器项目466项，批准资助金额32.03亿元；两类项目合计资助经费超过70亿元。经过这么多年国家层面持续不断的投入，在高端科研仪器领域，包括核磁共振波谱仪在内，常用的高分辨质谱仪等大型分析仪器、大部分的生命科学仪器如磁共振成像仪、超分辨荧光成像仪、扫描和透射电镜等已经初步掌握其中的核心关键技术，正在朝着产业化的路上疾步迈进。

在民营企业层面，国内一批优秀的生命科学仪器企业在崛起。定位于基因测序仪及配套试剂耗材研发商的华大智造，是全球具有自主研发并量产临床级高通量基因测序仪能力的企业之一；聚光科技在质谱、色谱、光谱技术平台已完成布局，在产品技术开发和产业化方面已经取得一定的进展;定位于研发并产业化细胞组学光学成像仪器的上海萌薇在细胞参数分析仪等产品的主要性能参数处于国内领先地位，未来有望商业化放量，业绩有望逐渐迎来拐点。

作为生物产业科技创新的必要基础和重要成果，生命科学仪器的“高端化”、“国产化”与“自主可控”，已经成为我国生物科技行业发展的原动力，也是行业未来的必然方向。

2． 国产生命科学仪器面临的困难和解决思路

据国内生命科学仪器专业门户网站仪器信息网统计，2020年全球分析仪器和生命科学仪器市场约为637.5亿美元(折合人民币超4000亿元)，年复合增长率4.4%。但是在多数高端科研仪器领域，由于中国基础薄弱，依赖进口的局面仍没有得到改善，研发和生产与国际先进水平相比还有一定差距。

究竟是什么卡住了高端生命科学仪器国产化的脖子？

总结起来大致有以下三方面原因，一是高端科研仪器的开发往往要依托基础研究上的进步，而前期基础研究不足，是阻碍国产高端科研仪器研发的重要因素；二是同美国等发达国家相比，我国对高端生命科学仪器的整体投资强度还不够高，从最早阶段的原始生命科学研究创新创意、生命科学仪器的关键部件开发到搭建第一台样机，再到最终批量生产，高端生命科学仪器不仅需要巨额投资，还需要很长的时间周期。也就是说生命科学仪器研制周期长、难度大、投入人力物力多、投资风险高，科研人员往往更愿意购买国外的先进仪器，研发仪器的积极性不高，国产仪器公司研发的产品又面临品牌方面的劣势，要得到客户的认可很难；三是从事生命科学仪器研制的中小企业往往很难获得风险投资基金的青睐，资本大多数追求短期效益。

2022年5月份国家发布了“十四五”生物经济发展规划，可以预见未来10-20年是我国生命科学仪器发展的关键时期和黄金时期，就像科学研究需要长期积累一样，高端生命科学仪器的国产化也需要一个过程，不可能“一口吃成胖子”。我国要快速在这个领域追赶甚至超过欧美发达国家，需要国家层面和社会层面在以下几个方面一起努力。

（1） 国家主管部门应在相关科学问题和基础理论方面加大支持力度，多鼓励从事前沿生命科学研究领域的专家学者提出创新性的仪器设备需求，从机制上激励科学家与拥有仪器开发能力的企业进行合作，打通基础研究和产品开发的一体化链条，让参与者都能受益；

（2） 从需求侧充分发挥政府政策导向作用。国产高端生命科学仪器在实际推广和应用时，往往较难获得用户的信任。一方面，与国外成熟仪器相比，一些国产仪器在性能指标和稳定性、可靠性上存在差距；另一方面，一些科研人员受到研究习惯影响，如出于保持与已有文献一致的实验数据等考虑，往往会选择国外品牌型号的仪器。我们国家科研经费大都是政府投入为主，政府可以鼓励采用国家研究经费的科学机构和研究人员多采购和使用国产高端生命科学仪器，给予国产品牌更多‘容错’‘试错’的机会，因为如果国产生命科学仪器研发生产的单位得不到市场应用的反馈，很难继续改进和完善。

（3） 打铁还需自身硬。从事国产高端生命科学仪器研发生产的公司要从产业链角度布局，从智能化数字化自动化的未来趋势着手，加强核心软件开发、关键部件开发和始终如一的品质控制，形成产业链上的良性发展。

美国和欧洲日本等发达国家的高端生命科学仪器也是在多年的应用中不断成熟和完善起来的，只要国产仪器设备厂商坚持自主研发，坚持核心知识产权的保护，加强技术攻关、协同创新、成果转化、产业推进、人才培养等方面的工作，不断提高研发能力，久久为功地做下去，相信我国生命科学仪器企业在不远的将来一定会实现高端生命科学仪器的国产化替代。

作者简介：

章保平，上海萌薇生物医疗科技有限公司总裁，中共党员，上海市宝山区人大代表，中国生物工程学会生命科学仪器专业委员会委员，2013年开始创新创业。上海萌薇生物医疗科技有限公司自成立以来，致力于研发智造中国人自己的高端生命科学仪器，已经获得30多项软件著作权以及发明专利和实用新型专利，公司产品为包括生物制药市场在内的广大生命科学领域客户所欢迎，逐渐成为中国高端生命科学仪器领域的领军企业。