（文/科工力量 陳辰）
2008年，美國國際戰略方向公司SDI出版了權威刊物《儀器市場展望》。這本雜誌列了分析儀器行業Top40，美國廠商佔據半數以上，上榜企業22家。
另外，全球銷售收入在15億美元以上的5家廠商，全部來自美國。其中包括行業知名的賽默飛世爾、丹納赫和安捷倫。
數據來源：SDI、上海科學技術情報研究所
在榜單剩餘的廠家中，日本和德國各有6家，英國和瑞士各有3家。中國企業的數量是0。可見，美日歐已壟斷全球的儀器行業。
值得注意，這時中國的製造業規模已相當龐大。2009年，裝備製造規模超過美國，成為世界第一。2010年，製造業整體規模超過美國，首居全球首位。
然而國內的儀器儀表行業，卻走向了一個相反的方向。十年過後，中國在這一領域還是沒有領先的企業，發達國家對行業仍然具有絕對控制力。
去年3月，美國知名雜誌C&EN公佈了2018年全球儀器公司的名單，在前20家公司中，8家是美國公司，7家來自歐洲，5家公司位於日本。
數據來源：C&EN
中國依舊沒有一家企業沒有入選。若換成其它一些諮詢公司和研究機構的結果，雖然統計口徑和數據標準或者有所區別，但排名也是大同小異。
儀器儀表屬於製造業裝備的一個細分領域，在製造業中的佔比微乎其微。但是，它的地位遠遠不是其規模能比擬。
01 先進製造業的“命脈”
儀器儀表是指用來檢測、觀察、計算各種物理量、物質成分、物性參數等的器具或設備。比如顯微鏡，探測器，壓力錶，成像儀，測量儀等等。
儀器儀表設備的作用巨大。首先，它是科學研究和技術創新的基石，以及化學、材料、生命科學等研究的重要保障。
另外，儀器儀表不僅應用在製造業的方方面面，還是先進製造業的“命脈”。因為越高端的產業，對於儀器儀表的需求越強烈。
換句話說，要生產出最尖端的產品，就離不開最先進的儀器。比如加工出納米級零部件，就需要有更高納米級尺度的測量儀器。
儀器儀表在國內外都曾引起重視。上世紀90年代初，美國商務部國家標準局評估儀器儀表的影響作用時指出：
雖然美國儀器儀表工業總產值，只佔據了全國工業總產值的4%，但它對美國國民經濟的影響竟然超過了60%。
同樣在上世紀末，中國儀器儀表及計量科教事業的奠基人之一、兩院院士王大珩曾經指出，儀器儀表行業看似“配角”，實為“核心”。
圖片：王大珩先生是中國光學、儀器儀表和計量科教事業的奠基人之一
“儀器是認識世界的工具。這是相對機器是改造世界的工具而言的，而改造世界是以認識世界為基礎的。”他說。
這句話意思是說，儀器是認識世界的工具，機器是改造世界的工具。此外，儀器是認識未知世界的科學工具，也是控制生產過程的工具。
王大珩還強調，“儀器儀表是工業生產的‘倍增器’，是科學研究的‘先行官’，是軍事上的‘戰鬥力’，是現代生活的‘物質法官’。”
這句話精確概括了儀器儀表對國民經濟、科學研究和國家安全的重要作用。而近十年來，隨著產業升級速度加快，各行業高端儀器儀表的需求大增。
有統計顯示，2010-2015年，在國內航空航天、汽車、電子通訊、船舶、機械製造等六個行業中，龍頭企業對高端儀器儀表的進口增幅明顯。
目前，隨著製造業數字化、網絡化和智能化迅猛發展，儀器儀表已成為AI、大數據分析、工業互聯網等技術與實體經濟深度融合的核心紐帶。
與此同時，儀器儀表在全球製造業格局重塑、製造業轉型升級，以及科技強國、高質量發展中的地位日益突顯。
02 各行業高端應用“空白”
經過多年的發展推進，我國目前已經成為全球儀器儀表生產大國，也是儀器儀表行業市場規模最大、品類最齊全的國家之一。
但我國還遠不是儀器儀表設備強國。這體現在國內高端儀器儀表領域嚴重依賴進口，同時國產儀器儀表在先進製造業中應用幾乎“空白”。
比如2017年5月，耗資62億元的吉利研發中心落成時，幾乎全部採用了進口裝備：
最高時速270公里的聲學轉轂來自德國馬哈，聲學實驗室平板吸音材料來自德國朗德，電磁兼容實驗室材料來自日本理研，底盤開發設備來自英國K&C。
而最核心的、耗資5億元建設的動力總成試驗中心，19套發動機性能臺架，全部來自奧地利AVL公司。其它73套試驗檯架，核心零部件也全部進口。
吉利副總裁馮擎峰說，公司以前採購過國產震動試驗檯架，但精度和可靠性與進口設備差距太大。“如果最初數據採集錯了，整個研發流程會一錯再錯。”
2017年7月，人民日報刊文《製造業升級莫成“洋裝備”盛宴》
除了吉利集團，從事自主科研近30年的瀋陽奧吉娜研發中心，在這方面也深有體會。
這個研發中心的實驗分析儀器設備均為日本、美國、意大利等國的進口品牌。奧吉娜非常想購買國產品牌，但在全國範圍內卻找不到符合要求的儀器設備。
整體上，國內各行業的龍頭企業在選擇研發裝備時，通常都會優先考慮國外品牌。這是因為，儀器設備是研發裝備的重要構成和配套。
在一些政府機構的行業研究報告也是反覆提到，高端儀器的進口占比超過90%，一些領域更是100%依賴進口。
比如在石化行業，真正的自動化儀表幾乎全是“洋裝備”：艾默生、西門子、E＋H，ABB、費希爾、橫河…20年前是這樣，10年前是這樣，現在仍舊是這樣。
在光譜、色譜和生化分析儀器等高端應用市場，更是基本看不到國產品牌的身影：
無論是國家級重點實驗室或分析測試中心，政府質量監督檢驗機構、科研院所，或是第三方檢測機構的實驗室，幾乎清一色都是進口品牌。
早在2009年，在國家自然科學基金委的專項課題支持下，北京大學、國家納米科學中心和國家科學圖書館對國內科學儀器研發現狀做了系統調研。
這項100多頁的調研報告得出一個結論：與發達國家相比，我國的科學儀器研究和製造的差距，不是縮小了而是逐步拉大，對國外儀器依賴度逐年增高。
比如，從“八五”開始，我國各地科研院所及高校所需的大型科學儀器進口比例就維持在90%以上，到“十一五”期間，比例繼續上升到了95.9%。
目前，國內核磁共振儀、高分辨質譜儀等大型分析儀器，以及大部分生命科學儀器如磁共振成像儀、超分辨熒光成像儀、冷凍透射電鏡都大量依靠進口。
可以預見，國內科研工作在未來一段時期內，依然將高度依賴進口高性能儀器設備。
03中國落後的原因是什麼？
新中國成立後，我國自主研製了各種類型的精密儀器。其中一些雖然與世界領先水平存在差距，但也曾為中國科學技術的發展作出了不可或缺的貢獻。
通過多年的積累，我國儀器儀表在一些技術方面具有很好的基礎。如果能持續得到支持，不斷創新突破，有望追趕世界領先水平。
但是近年來，一些本來已經發展得較好的國產精密儀器受到進口產品的衝擊，已經失去僅有的優勢，甚至面臨消亡。
這是什麼原因呢？隨著我國對科學技術發展投入增高，科研團隊獲得經費變多，因而購買進口儀器成為普遍現象，各實驗室配備的基本都是進口儀器。
也就是說，在儀表儀器領域，中國從未改善過“造不如買”的局面。然而無奈的是，中國要研製先進的科技產品，或者攻克科研項目，又“不得不買”。
這產生的直接結果就是：對國產儀器的發展造成損害，對國家的基礎能力提升不利，也形成在科學儀器方面對國外的依賴，造成了技術安全方面的隱患。
儀表儀器產業的自身特點，是規模和市場不大，研發涉及專業廣、持續投入大、見效緩慢，但是吸收和應用新技術成果最快。
我國儀器儀表產業發展起步較晚、基礎薄弱，佈局分散同時進程滯後，沒有形成從頂層設計到具體政策落實的一套完整、系統的總體規劃，產業發展生態整體較差。
目前國內儀器儀表存在的諸多問題包括：自主創新能力欠缺、集中度較低、產業結構不合理等情況，整個行業的整體水平亟待提高。
此外，國際先進的儀器儀表企業一般都遵循“探索一代、儲備一代、研發一代、生產一代”的戰略佈局，但國內跟蹤對標的產品往往是國外“生產一代”的產品。
這種創新生態已固化在我國儀器儀表基礎科學研究、關鍵技術攻關和產品開發的各個環節。其形成有歷史和社會原因，雖然短期產生一定經濟效益，但對長遠發展傷害巨大。
當前，在市場調節下，有的國產儀器即便價格便宜很多，也因為性能競爭不過外國儀器逐漸消亡。而如果國產儀器不能維持創新領先，必然將失去持續發展的機會。
其實一些重要的科學實驗和測試精密儀器也不能完全依靠市場調節，需要自己掌握和具有研製能力。這就也需要國家政策和經費上支持，統籌發展，堅持自主創新。
同時積極整合資源，重點突破外企對高精密和高附加值、知識密集型產品的關鍵技術壟斷，帶動上下游產業良性發展，以助力經濟轉型維護經濟安全。
04 國內科研缺的是什麼？
近幾年，國內的儀器儀表行業形勢正愈發嚴峻，下滑趨勢明顯。2017年至2019年，規模以上企業數量，從4358家增加至4451家，但行業整體營收從9658億元，下降到7242億元。
此外，2017年至2019年，國內儀器儀表出口交貨值平均約為1000億元，而進口金額常年維持在1000億美元以上。對外依存度，尤其是高端儀表的依賴性仍然較強。
儀器儀表各行業進口數據（單位：億美元）
目前，國內儀器儀表行業仍以中小型企業為主導，年營業收入超過50億元的企業鳳毛麟角。上市公司共計38家，合計營收為377億元，佔比僅5.22%。
高度碎片化的市場並不有利於市場發展。參考行業頭部品牌的成長路徑，丹納赫近30年中併購超過400次，賽默飛世爾則每年將資本部署的60%-75%用於併購重組。
另外，國內行業內部也存在較嚴重的結構性矛盾。根據海關統計，2019年我國進口儀器儀表總額為519.93億美元，出口總額為338.38億美元，進出口逆差達181.55億美元。
全行業僅供應用計量儀器儀表、衡器、繪圖計算及測量儀器、大地測繪專用儀器四個子行業為順差。行業存在低端（如電度表、水錶、煤氣表）產能過剩，高端能力不足的問題。
2019年，我國國內市場需求約為8495.06億元，國產自給比例約為57.78%。雖然國外企業僅佔42.22%的份額，但主要佔領了高利潤的精密光學儀器、分析儀器、實驗室儀器和醫療儀器等中高端市場。
外國企業能壟斷世界市場的原因在於，通過核心技術把現代高端產業和其他人們所需要的不可或缺、不可替代的關鍵部件、材料和產品做到極致。
中國既缺少這樣的技術和產品，又缺少這樣的企業。而其中的原因又在於，既缺少戰略眼光，又缺少科學精神。
缺少戰略眼光是指長期購買和依靠國外的技術和產品，沒有從高瞻遠矚的角度看問題，即從源頭抓起，引導和支持企業注重核心技術和關鍵材料的研發和創新，或者努力打造產品。
另外，缺少科學精神則是既缺少實事求是和實幹精神，又耐不住坐冷板凳，熱衷於投機取巧，甚至弄虛作假，希冀一夜成功和突破。
想要在核心技術和產品方面有所突破，不再受制於人，就在於是否擁有科研人才，並且以配套的體制鼓勵科研人員創新和研發。但目前形勢依然嚴峻。
比如在人才方面，以清華大學精儀係為例，該系2018年簽訂三方協議就業人數共計55人，絕大部分去往科學研究和技術服務業，軟件和信息技術服務業，大中型製造企業以及軍工單位等，只有不到10%的畢業生去往儀器儀表企業。
“這個專業的同學多數都轉行，極少留在這一行。”是他們的聲音。這與儀器儀表行業的薪酬水平以及現階段畢業生面臨的生活壓力和收入落差有密切關係。
結語
儀器儀表行業是中國製造產業技術依賴的重災區，在這個領域裡嚴重受制於人，在貿易戰中也容易受到打擊。雖然這是一個小行業，但卻很大程度上決定了製造創新的精度和速度。
如果說對手限制生產設備的進口是打擊中國製造的當下，那麼限制先進儀器的進口，則會毀及中國製造的產業未來。這一點，不可不防。
王大珩院士有一個非常經典的比喻:“中國科學技術要像蛟龍一樣騰飛,這條蛟龍的頭是信息技術，儀器儀表則是蛟龍的眼睛，要畫龍點睛。”
正如通過直尺可以測量一條直線的長度，通過精密的儀器則可以“測量”中國製造創新的進度和生產的精度。中國製造要騰飛，儀表儀器升級必定不可或缺。
