1-1在线分析仪表｜分析仪器的种类繁多，用途各异

1-1在线分析仪表

在线分析仪表又称过程分析仪表，是指直接安装在工艺流程中，对物料的组成成分或物性参数进行自动连续分析的一类仪表。在线分析仪表不仅广泛用于工业生产实时分析，在环境保护污染源排放连续自动监测和排污总量控制中，也有广阔的应用前景。

按被测介质的形态分，在线分析仪表可分为气体分析仪和液体分析仪两大类。

按测量成分或参数，可分为氢分析仪，氧分析仪，PH值测定仪，电导率测定仪等多种。

按测量方法分，可分为光学分析仪器，电化学分析仪器，色谱分析仪器，物性分析仪器，热分析仪器等多种类别。

分析仪器的种类繁多，用途各异，分析方法的发展迅速，现有的分析方法已达200多种，从不同的角度出发可以有不同的分类方法，但目前尚难对分析仪器做出一个统一、科学的分类。

近九成科学仪器靠进口，“国货”真的输了吗？

◎作者 | 科技日报记者 张盖伦

◎编辑 | 刘莉

以数量计算，我国核磁波谱仪、液质联用仪、X射线衍射仪国内供货量占比分别为：0.99%、1.19%、1.32%……

图片来源：视觉中国

6月下旬，在中国农业科学院举行的中国科学仪器自主创新应用示范基地成立仪式上，中国科学院电工研究所副所长韩立用一张图表展示了我国高端科学仪器现状——多种科学仪器基本被国外厂商垄断，某些类型的仪器国内厂商市场占有率甚至趋近于零。

前不久，在中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会和中国科协第十次全国代表大会上，习近平总书记指出，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。

科学仪器的研发是一场马拉松。那些历史悠久的国际公司，都是专业选手，而且已经上路。有人形容，国产仪器公司，还正在活动筋骨，想要在短期内实现追赶，挑战巨大。

但情况正在改变。

“国产仪器的发展迎来了新春天和大风口。”中国仪器仪表学会分析仪器分会秘书长吴爱华判断，“再给国产仪器多点陪伴和时间，问题会一点点解决的。”

一点点打破市场垄断

当国内产品做起来，国外仪器的傲气也会被打下来

科学仪器，被称作科学家的“眼睛”，被比作高端制造业皇冠上的明珠。

吴爱华介绍，2018年的国家科技基础条件资源调查工作显示，在原值超过50万元以上的大型仪器中，国产品占有率为13.4%左右。

仪器行业，体量不大，却有着“四两拨千斤”的作用。以分析仪器为例，2019年，我国分析仪器行业规模为350亿元。上世纪90年代初，美国商务部下属机构出过一份报告：仪器仪表工业总产值只占工业总产值的4%，但它对国民经济的影响达到66%。

中国科学院生物物理研究所蛋白质科学研究平台主任韩玉刚强调，科学仪器，是科学研究的基础条件，也是科技创新成果的重要形式，还是国民经济发展的重要支撑。

若对进口仪器依赖过强，一是有风险，科研工作会受制于人；二是仪器用户要花大量资金，购买高价产品。

“几乎99%的科学仪器类电子显微镜市场份额被全球五家公司瓜分。”聚束科技（北京）有限公司总经理何伟介绍起他熟悉的电子显微镜领域。他告诉科技日报记者，2020年，这类产品的全球市场销售额在35亿美金左右，在国内销售额约为60亿元人民币。但即使是最头部的国内公司，也只能从这块蛋糕中分到1%到2%。

聚束科技成立于2015年，是世界上少数几家能够独立设计和生产高端场发射电子显微镜整套系统的高科技公司之一。“这种收入不能支撑高端仪器公司的发展，我们每年在研发上的投入就高达三四千万元。”何伟坦言。

WOOKING K2025高效液相色谱仪（HPLC）。图片来源：受访者提供

吴爱华介绍，2018年，我国光学仪器、电子测量仪器、试验机和实验分析仪器进口额为217.3亿美元，约合1396亿元人民币。以高效液相色谱仪为例，调查显示，国内有厂家几十家，北美6家，欧洲3家，日本3家。但国产品占有率仅为20%，80%依赖进口。

“总体来看，国内仪器企业数量多、规模小、基础薄，缺少明星企业，近80%为小微企业。而从收入规模来看，我们没有排名全球前列的仪器企业。”吴爱华说。

并非没有好消息。

海能未来技术集团有限公司总裁刘文玉是仪器行业的“老兵”，在这个行当工作了36年，且曾在国际仪器公司日本岛津干了17年。他能感到，近十年来，国产仪器行业在变化：民营企业多了，海归高端人才创业多了，资本运作也变多了。

一批优质企业已经脱颖而出，跟第二、三名甩开了差距，且能与国外企业一战。

刘文玉向科技日报记者讲起了北京的普析通用。这家企业成立于1991年，一直在做紫外分光光度计和原子吸收光谱分析仪。

1997年，刘文玉的老东家岛津在苏州建了工厂。他记得，自从有了普析通用的仪器，“岛津的价格就降下来了，三到四成的下降。而且，岛津苏州工厂光谱仪器的销量一直上不去”。

当国内产品真的优秀时，国外仪器的傲气，也会被打下来。

有些企业，则找到了还没人踏足的空白市场，用“人无我有”来切入“蓝海”。

电子顺磁共振谱仪微波桥。新华社发

总部位于合肥的国仪量子，做的是量子精密测量仪器。公司营销中心副总经理付永强告诉科技日报记者，他们的量子钻石单自旋谱仪、量子钻石原子力显微镜、金刚石量子计算教学机等仪器，是全球首创的独家产品，面临的竞争较小。而像电子顺磁共振波谱仪、扫描电子显微镜等产品，主要目标则是实现国产替代。“我们已经从‘不能望国外企业项背’，到了跟跑、并跑甚至部分领跑的阶段。”付永强说。

用户不信任致使推广难

国产仪器企业，要靠品质和服务补齐短板

其实，回顾国产仪器的发展历史，起步并不比国外晚太多。但受种种因素影响，上世纪80年代到2000年初，仪器行业陷入低谷，发展出现断代。要追赶，拦在国产企业面前的，是时间鸿沟。

吴爱华说，他们在调研中发现，用户的不信任，是国产仪器难以得到广泛应用的一道槛。

信任，不是说出来的，是做出来的。 多家国产仪器企业负责人都提到，他们的竞争法宝是“用户至上”，为国内用户提供比国际大牌更诚挚的服务。

付永强讲了个小故事。

2019年11月，清华大学分析中心磁共振实验室使用的某国外品牌电子顺磁共振波谱仪出现故障，测不到信号。若返回原厂维修，耗时长，花费大，于是实验室尝试联系了国仪量子，问他们能不能修。

2018年，国仪量子发布了中国首台商用脉冲式电子顺磁共振（EPR）波谱仪，具有EPR产品自主研发实力和专业的服务支持体系。公司得知清华大学的情况后，马上安排了EPR工程师前往现场。“这类问题，正常情况下返厂维修至少需要1个多月，国仪量子EPR工程师从现场检查到恢复测试，用时仅4个工作日。”

扫描电子显微镜SEM3000。图片来源：受访者提供

后来，清华这一实验室给企业送来了锦旗。锦旗上写道：“维修专业及时可靠，解决了卡脖子问题，为我国仪器之表率。”

刘文玉说，国产仪器公司要承认差距，但也要找到自己的优势。“搞清楚市场要什么，也要搞清楚自己能做什么。”

海能仪器做了一款皮实耐用、能跟国际公司中端产品竞争的高效液相色谱仪。为了提高质量，他们用国际化通用件做仪器的核心标准件，和国际公司对标。

“我们不做最高精尖的，但也绝不能陷入低端产品恶性竞争的漩涡中去。”刘文玉跟记者算账：国际公司在国内销售的高效液相色谱仪器能达到1.6万余台套，销售额40亿元；而几十家国内企业，则在争夺剩下的3亿元左右的市场。“为什么不去跟国际企业争一争？”

之前不争，是因为一些国内公司，用便宜的零部件，造低端的产品，用户买得少，体验差；体验差，就买得更少。于是市场进一步缩减，仪器的成本必须进一步压低…… “这不就成了恶性死循环了吗？”刘文玉强调，国产仪器也要用好东西，给用户建立信心。

他们砸钱，做可靠性验证，做精益生产和供应链管理。团队还将50台样机拉到用户的使用现场——不用给钱，你们就试试；不要了，我再拉回来。刘文玉知道，用户的试用，能为产品质量的改善提供一手信息。

毕竟，如果仪器得不到使用，连被“骂”的机会都没有，就更会被进口产品甩在后头。

越是起风时越要保持冷静

市场需求是把双刃剑，只有自己翅膀硬了才能飞得更稳健

“用户是包容的，他们愿意给国产仪器机会。”让刘文玉感动的是，某市的药监部门，主动将样品一分为二，在海能的仪器和“国际大厂”的仪器上同时做分析，帮他们做结果比较。

2020年左右，何伟也明显感到用户对国产仪器的态度发生了转变——“从满腹怀疑到主动愿意尝试”。

也是在2020年，中共中央政治局常务委员会召开会议，指出要深化供给侧结构性改革，充分发挥我国超大规模市场优势和内需潜力，构建国内国际双循环相互促进的新发展格局。

不能总指望依赖他人的科技成果来提升自己的科技水平。从国家领导人到国家部委再到地方政府，都将科学仪器放在了重要位置。

从2011年起，中央财政拨款成立国家重大科研仪器设备研制专项。科技部和财政部启动了国家重大科学仪器设备开发专项。该专项强调面向市场、面向应用、面向产业化。各地也在国家的统一协调和支持下聚焦高端科学仪器产业的发展，建设科学仪器产业园。

建立国产仪器应用中心，建立仪器测评中心，举办高端用户与国产企业供需对接会……“这些举措，就是为了促进国产仪器创新和发展，形成进口可替代名单。”吴爱华说。

图片来源：视觉中国

“中国开始成为世界的前沿科学中心和高品质生产制造中心，这是我们的产业升级机遇。”付永强看到，国内的仪器需求也越发旺盛。国仪量子去年开始就在与一家知名家电企业合作。此前，这家企业只在中央研究院配置了电子显微镜，现在，他们工厂生产线上也逐步开始配备电镜。“全球60%以上的电子加工产业都在中国，如果给每条产线都配置一台电镜，这个量就非常大了。”

当然，越是在起风时，就越要清醒和冷静。

“市场需求是一把双刃剑。你一定要把自己的翅膀锻炼得更强壮，才能飞得更稳健。否则，要是辜负了用户，信任就很难重建了。”何伟说，国产仪器必须踏踏实实，把市场抢回来，把技术做起来。

刘文玉知道，国际公司会调整他们的策略。越来越多的国际公司选择在国内建厂，以规避某些限制性要求。未来，他们或许也会降价。就算整机不挣钱，靠着如此高的市场占有率，国际公司仍然能靠服务挣钱。

这一切让刘文玉有一种紧迫感：“在五至八年内，如果国产仪器不能在性能参数、稳定性和服务上获得很大的提升，很可能将来依然被国外公司垄断。”

寻求“推一把”的动力

不能光靠企业单打独斗，需要国家继续扶持

但也不能理想主义地认为，靠着企业自己单打独斗就能出头。

借鉴国际巨头的成长经历，仪器企业的发展，要借助各方的力量：要有政府支持，要有资本注入，要有产学研的紧密合作，要有产业格局的升级调整。

高精尖的科学仪器，有科研项目的支持。但大量国产仪器企业聚焦的产品，其实处在中端。

这些企业其实面向最为广大的国产仪器用户。“我们可以一手抓‘高精尖’，一手抓量大面广的通用型仪器。”刘文玉说，如果基础做不好，国内企业被国际企业打趴下，一段时间后，广大用户仍必须出高价买通用仪器。 “希望国家可以给仪器企业税收减免或者财政补贴，让他们能更从容地把资金投入企业的可持续发展中。”刘文玉坦言。

何伟则建议，可以效仿起步时的新能源汽车行业，直接对国产仪器消费者和生产者进行补贴。补贴，可以减轻仪器企业的资金压力，并成为助推用户购买国产仪器的动力。“有了一个小动力，很多事情可能可以发生很大的转变。”

他把这种支持方式比喻为拐棍。“帮我们快速站起来，往前冲；以后慢慢地，我们靠着自己努力就能脱拐。”

采访中，多家国产仪器企业负责人共同提到了一个现实问题——同一舞台，不同负重。

根据相关政策，研发机构采购进口科研仪器可以免税。虽然我国也出台了《研发机构采购国产设备退税管理办法》，但据相关人士透露，这需要研发机构购买仪器后再申请退税，执行起来程序较为烦琐，且对国产仪器企业来说，负担并没有减轻。

“进口仪器的免税，实际上打击了国产仪器，也削弱了国产仪器的性价比优势。国产仪器能否跟进口仪器在同一起跑线上竞争？” 国产仪器企业负责人在接受采访时，提出了几乎一致的诉求。

至于用户对国产仪器的信任，则必须通过实践去逐步建立。

6月下旬成立的中国科学仪器自主创新应用示范基地，就是要把国产仪器用起来，为仪器设备提供验证和评价，为仪器生产厂商提供应用示范场所，反馈使用信息，提升仪器性能指标。

“请您多用、狠用，不嫌弃地用我们的国产仪器，多给我们使用反馈，帮我们逐步提升与国际品牌的竞争力。”在成立仪式上，面对台下来自各个领域的专家与潜在用户，刘文玉恳切地呼吁。

科技日报•深瞳工作室出品

编辑 | 黄磊

审核 | 王小龙

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