科學(xué)智能儀表發(fā)展現狀及趨勢
科學(xué)智能儀表設備是我國科學(xué)發(fā)展和技術(shù)創(chuàng )新的關(guān)鍵，在我國相關(guān)科技發(fā)展規劃和科技計劃的支持下，科學(xué)儀器設備已經(jīng)具有了一定的規模。但是同時(shí)我們也需要認清現實(shí)，做好迎接挑戰的機會(huì )。
我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的現狀分析
目前，我國科學(xué)儀器設備產(chǎn)業(yè)具備一定規模。2013年，科學(xué)儀器大行業(yè)企業(yè)數已達1439家，主營(yíng)業(yè)務(wù)收入為2522億元;出口交貨值為544.5億元，每家企業(yè)的平均利潤為1580.7萬(wàn)元(由于沒(méi)有單獨的科學(xué)儀器設備產(chǎn)業(yè)統計數據，本文采用中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì )的“儀器儀表行業(yè)主要經(jīng)濟指標"的數據)，主要生產(chǎn)中低端科學(xué)儀器產(chǎn)品，正在研發(fā)的產(chǎn)品主要有質(zhì)譜儀等。近20年來(lái)，在國家科技計劃資助下，我國也形成了具有特色的技術(shù)基礎。但同時(shí)我們也要明確我們面臨的挑戰，例如，過(guò)多的智能儀器需要依賴(lài)于出口和我國科學(xué)技術(shù)壟斷的局面。
首先，發(fā)明集中在監測檢測儀器、光譜儀器和色譜儀器等領(lǐng)域?！熬盼?和“十五"期間，國家科技攻關(guān)計劃資助了一些科學(xué)儀器研發(fā)項目;“十一五"時(shí)期，國家科技支撐計劃中設立了《科學(xué)儀器設備研制與開(kāi)發(fā)》重大項目;“十二五"時(shí)期，中央財政設立國家重大科學(xué)儀器設備開(kāi)發(fā)專(zhuān)項資金資助重大科學(xué)儀器設備的開(kāi)發(fā)?！熬盼?至“十一五"期間，國家科技攻關(guān)和科技支撐計劃資助的69項、87項和77項科學(xué)儀器研發(fā)課題，分別獲得授權發(fā)明34件、45件和20件，正在申請的發(fā)明分別為9件、32件和38件;獲得發(fā)明授權的課題分別占課題總數的23.19%、29.89%和12.99%，申請發(fā)明的課題數分別占課題總數的10%、19%和29%。獲得發(fā)明位于前三位的是環(huán)境污染和工業(yè)生產(chǎn)監測檢測儀器、光譜儀器、色譜儀器的關(guān)鍵部件，分別為15件、12件和7件，合計占發(fā)明授權總數的68%。
打破我國智能產(chǎn)品被國外壟斷局面
其次，半數科學(xué)儀器研發(fā)成果實(shí)現了批量或小批量生產(chǎn)?！熬盼?“十五"和“十一五"時(shí)期，國家科技攻關(guān)和科技支撐計劃資助的科學(xué)儀器設備研發(fā)課題中分別有47.83%、60.92%和49.35%的課題成果實(shí)現了商品化;分別有21.74%、29.89%和36.36%的研發(fā)成果做出了實(shí)驗室樣機。實(shí)現商品化的課題共計124個(gè)，其中zui多的是監測檢測儀器，主要包括環(huán)境保護、食品安全、進(jìn)出口檢疫、毒物和爆炸物、藥物、工業(yè)生產(chǎn)用分析儀器等;第二是色譜儀以及分離材料和色譜柱的研發(fā);第三是光譜儀器的研發(fā);第四是科學(xué)儀器制成裝置和系統的研制;第五是電化學(xué)儀器研制與改進(jìn);第六是樣品前處理裝置，分別占商品化課題總數的31.45%、25.81%、10.48%、7.26%、5.65%和5.65%。實(shí)現商品化的主要是中檔科學(xué)儀器設備，而科學(xué)儀器，如質(zhì)譜聯(lián)用儀、核磁波譜儀、電子顯微鏡、激光干涉儀和核酸測序儀等，則仍要依賴(lài)進(jìn)口。
zui后，自主研制的科學(xué)儀器契合我國資源特色和市場(chǎng)需求。自主研制的水污染監測儀、空氣污染檢測儀等較之跨國公司的產(chǎn)品，更適合我國環(huán)境檢測的需求，已應用于環(huán)境監測和工業(yè)企業(yè)。在工業(yè)領(lǐng)域，自主研發(fā)的金屬原位分析儀等分析測試儀器在我國鋼鐵行業(yè)得到廣泛應用，已形成一種具有中國特色的分析測試技術(shù)。色譜儀、光譜儀和質(zhì)譜儀的關(guān)鍵部件研制也取得一些突破，產(chǎn)品投產(chǎn)后減少了對國外同類(lèi)產(chǎn)品的依賴(lài)。一些科學(xué)儀器的成功研發(fā)，打破了跨國公司在國內的壟斷局面。
未來(lái)出路
科學(xué)儀器設備研制涉及多個(gè)學(xué)科和先進(jìn)技術(shù)，產(chǎn)品研發(fā)周期長(cháng)，形成產(chǎn)品的市場(chǎng)周期更長(cháng)，需要投入大量資金，而且科學(xué)儀器研發(fā)還與科學(xué)研究水平息息相關(guān)。因此，不能期望我國科學(xué)儀器設備產(chǎn)業(yè)在很短時(shí)間內，就能全面趕上甚至超過(guò)儀器設備的制造水平，但可優(yōu)先發(fā)展具有我國特色、適合我國市場(chǎng)需求的科學(xué)儀器產(chǎn)品，避免與跨國公司的直接競爭。對此，提出六點(diǎn)建議：
利用特色資源，發(fā)展領(lǐng)域分析儀器及系統。我國在工農業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護和食品安全等領(lǐng)域用的科學(xué)儀器有一定研發(fā)基礎。同時(shí)，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用科學(xué)儀器需要提供現場(chǎng)服務(wù)，但跨國公司提供現場(chǎng)服務(wù)的大多是代理公司，因此，跨國公司難以得到價(jià)值鏈的全部利潤，這些給我國儀器生產(chǎn)企業(yè)提供了機遇。我國科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)可重點(diǎn)發(fā)展上述領(lǐng)域的分析儀器，包括農產(chǎn)品和食品營(yíng)養成分檢測、農藥及殘留檢測、土壤速測等農業(yè)和食品儀器，環(huán)境監測儀、生命科學(xué)儀器、煤礦安全檢測儀等。
發(fā)展有一定研發(fā)基礎的科學(xué)儀器產(chǎn)品?！笆?“十一五"期間，國家科技計劃支持了一批科學(xué)儀器的研發(fā)，有些項目已經(jīng)開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化?！笆?期間，建議將這些項目作為產(chǎn)業(yè)化支持的重點(diǎn)。依據目前我國的工業(yè)基礎，還難以制造出具有競爭力的質(zhì)譜儀，但并不是所有使用質(zhì)譜儀的領(lǐng)域都要求很高的靈敏度和分辨率。在一些特定領(lǐng)域，對于在線(xiàn)、快速、專(zhuān)屬性的要求勝過(guò)對其他指標的要求，生產(chǎn)這樣的質(zhì)譜儀器，不僅可以滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，還可以避免與跨國公司直接競爭。
加強通用分析儀器關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵部件研發(fā)，增強產(chǎn)品的可靠性和穩定性。關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵部件落后，是我國科學(xué)儀器設備總體水平落后于發(fā)達國家的主要因素。我國在光譜儀器、色譜儀器的關(guān)鍵部件研發(fā)方面具有一定基礎，尤其是光譜類(lèi)儀器起步早，國產(chǎn)化程度相對較好，并且有相當一部分儀器出口到海外，但是在可靠性和穩定性方面還需要進(jìn)一步提高。建議加強這兩類(lèi)通用分析儀器關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵部件的研發(fā)，增強其穩定性和可靠性，并建立儀器應用評價(jià)的數據庫。
研發(fā)科學(xué)儀器的關(guān)鍵零部件。多數科學(xué)儀器產(chǎn)品的國內需求量很少，比如大型串級高精度高靈敏度質(zhì)譜儀、高倍數電子顯微鏡、高頻率核磁等，目前主要依靠進(jìn)口，可以滿(mǎn)足需求。在整機技術(shù)攻關(guān)時(shí)機不成熟的條件下，建議投入經(jīng)費研制科學(xué)儀器產(chǎn)品所必需的關(guān)鍵部件，等待時(shí)機再研發(fā)整機。
加強科學(xué)儀器應用標準的研發(fā)。隨著(zhù)科技不斷進(jìn)步和計算機技術(shù)的發(fā)展，大量新材料、新技術(shù)、新方法涌入分析儀器產(chǎn)品設計應用之中。一些儀器和民生儀器也從傳統儀器中脫穎而出，如食品檢測儀器、石油產(chǎn)品檢測儀器等，這些科學(xué)儀器的標準均需要明確和完善。
加快發(fā)展科學(xué)儀器制造服務(wù)業(yè)，加強應用技術(shù)研究?？茖W(xué)儀器制造服務(wù)業(yè)包括：為用戶(hù)提供針對市場(chǎng)需求的技術(shù)解決方案，提供軟件服務(wù)，提供科學(xué)儀器產(chǎn)品的配套零部件、耗材等。針對這些領(lǐng)域，建議加強應用實(shí)驗室建設，加快應用技術(shù)研究，建立完善的體系，增強科學(xué)儀器產(chǎn)品的附加價(jià)值，增強企業(yè)的競爭力。