智能儀器儀表發展現狀及未來出路
2015-9-9 來源： 作者：
科學智能儀表設備是科學發展和技術創新的重要支撐條件。在我國相關科技發展規劃和科技計劃的支持下，科學儀器設備產業已經具有一定規模，并形成具有我國特色、適應我國市場需求的產品和技術儲備。但同時，我們也需要認清現實，做好迎接挑戰的機會。
我國相關產業的現狀分析
目前，我國科學儀器設備產業具備一定規模。2013年，科學儀器大行業企業數已達1439家，主營業務收入為2522億元；出口交貨值為544.5億元，每家企業的平均利潤為1580.7萬元（由于沒有單獨的科學儀器設備產業統計數據，本文采用中國儀器儀表行業協會的“儀器儀表行業主要經濟指標”的數據），主要生產中低端科學儀器產品，正在研發的高端產品主要有質譜儀等。近20年來，在國家科技計劃資助下，我國也形成了具有特色的技術基礎。但同時我們也要明確我們面臨的挑戰，例如，過多的智能儀器需要依賴于出口和我國科學技術壟斷的局面。
首先，發明專利集中在監測檢測專用儀器、光譜儀器和色譜儀器等領域。“九五”和“十五”期間，國家科技攻關計劃資助了一些科學儀器研發項目；“十一五”時期，國家科技支撐計劃中設立了《科學儀器設備研制與開發》重大項目；“十二五”時期，中央財政設立國家重大科學儀器設備開發專項資金資助重大科學儀器設備的開發。“九五”至“十一五”期間，國家科技攻關和科技支撐計劃資助的69項、87項和77項科學儀器研發課題，分別獲得授權發明專利34件、45件和20件，正在申請的發明專利分別為9件、32件和38件；獲得發明專利授權的課題分別占課題總數的23.19%、29.89%和12.99%，申請發明專利的課題數分別占課題總數的10%、19%和29%。獲得發明專利位于前三位的是環境污染和工業生產專用監測檢測儀器、光譜儀器、色譜儀器的關鍵部件，分別為15件、12件和7件，合計占發明專利授權總數的68%。
打破我國智能產品被國外壟斷局面
其次，半數科學儀器研發成果實現了批量或小批量生產。“九五”“十五”和“十一五”時期，國家科技攻關和科技支撐計劃資助的科學儀器設備研發課題中分別有47.83%、60.92%和49.35%的課題成果實現了商品化；分別有21.74%、29.89%和36.36%的研發成果做出了實驗室樣機。實現商品化的課題共計124個，其中最多的是監測檢測專用儀器，主要包括環境保護、食品安全、進出口檢疫、毒物和爆炸物、藥物、工業生產用分析儀器等；第二是色譜儀以及分離材料和色譜柱的研發；第三是光譜儀器的研發；第四是科學儀器制成裝置和系統的研制；第五是電化學儀器研制與改進；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%。實現商品化的主要是中檔科學儀器設備，而高檔科學儀器，如高檔質譜聯用儀、核磁波譜儀、電子顯微鏡、高檔激光干涉儀和核酸測序儀等，則仍要依賴進口。
最后，自主研制的科學儀器契合我國資源特色和市場需求。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品，更適合我國環境檢測的需求，已應用于環境監測和工業企業。在工業領域，自主研發的金屬原位分析儀等分析測試儀器在我國鋼鐵行業得到廣泛應用，已形成一種具有中國特色的分析測試技術。色譜儀、光譜儀和質譜儀的關鍵部件研制也取得一些突破，產品投產后減少了對國外同類產品的依賴。一些高端科學儀器的成功研發，打破了跨國公司在國內的壟斷局面。
未來出路
科學儀器設備研制涉及多個學科和先進技術，產品研發周期長，形成產品的市場周期更長，需要投入大量資金，而且科學儀器研發還與科學研究水平息息相關。因此，不能期望我國科學儀器設備產業在很短時間內，就能全面趕上甚至超過國際儀器設備的制造水平，但可優先發展具有我國特色、適合我國市場需求的科學儀器產品，避免與跨國公司的直接競爭。對此，提出六點建議：
利用特色資源，發展專用領域分析儀器及系統。我國在工農業生產、環境保護和食品安全等領域用的科學儀器有一定研發基礎。同時，工業企業生產用科學儀器需要提供現場服務，但跨國公司提供現場服務的大多是代理公司，因此，跨國公司難以得到價值鏈的全部利潤，這些給我國儀器生產企業提供了機遇。我國科學儀器產業可重點發展上述領域的專用分析儀器，包括農產品和食品營養成分檢測、農藥及殘留檢測、土壤速測等農業和食品專用儀器，環境監測儀、生命科學儀器、煤礦安全檢測儀等。
發展有一定研發基礎的高檔科學儀器產品。“十五”“十一五”期間，國家科技計劃支持了一批高檔科學儀器的研發，有些項目已經開始產業化。“十三五”期間，建議將這些項目作為產業化支持的重點。依據目前我國的工業基礎，還難以制造出具有競爭力的高端質譜儀，但并不是所有使用質譜儀的領域都要求很高的靈敏度和分辨率。在一些特定領域，對于在線、快速、專屬性的要求勝過對其他指標的要求，生產這樣的專用質譜儀器，不僅可以滿足用戶的需求，還可以避免與跨國公司直接競爭。
加強通用分析儀器關鍵技術和關鍵部件研發，增強產品的可靠性和穩定性。關鍵技術和關鍵部件落后，是我國科學儀器設備總體水平落后于發達國家的主要因素。我國在光譜儀器、色譜儀器的關鍵部件研發方面具有一定基礎，尤其是光譜類儀器起步早，國產化程度相對較好，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一步提高。建議加強這兩類通用分析儀器關鍵技術和關鍵部件的研發，增強其穩定性和可靠性，并建立儀器應用評價的數據庫。
研發高檔科學儀器的關鍵零部件。多數高檔科學儀器產品的國內需求量很少，比如大型串級高精度高靈敏度質譜儀、高倍數電子顯微鏡、高頻率核磁等，目前主要依靠進口，可以滿足需求。在整機技術攻關時機不成熟的條件下，建議投入經費研制高檔科學儀器產品所必需的關鍵部件，等待時機再研發整機。
加強專用科學儀器應用標準的研發。隨著科技不斷進步和計算機技術的發展，大量新材料、新技術、新方法涌入分析儀器產品設計應用之中。一些專用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、石油產品檢測儀器等，這些科學儀器的標準均需要明確和完善。
加快發展科學儀器制造服務業，加強應用技術研究。科學儀器制造服務業包括：為用戶提供針對市場需求的技術解決方案，提供軟件服務，提供科學儀器產品的配套零部件、耗材等。針對這些領域，建議加強應用實驗室建設，加快應用技術研究，建立完善的銷售服務體系，增強科學儀器產品的附加價值，增強企業的競爭力。（感謝中國科學技術發展戰略研究院、中國儀器儀表協會提供的資料）（來源：中國儀表網）
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