近日,國家重大科學儀器設備開發專項“場發射槍掃描電子顯微鏡開發和應用”項目在京通過科技部驗收,這標志著該納米研究領域的高端科學儀器實現了國產化。該項目突破了高分辨電子光學成像系統設計、場發射槍工程化設計制造、電子束加速鏡筒設計制造等多項關鍵技術,成功開發出具有自主知識產權的肖特基場發射槍掃描電子顯微鏡,分辨率等相關指標達到國際一流水平。
項目負責人張永明表示,該項目促進了我國電子光學儀器產業的發展,使我國掃描電鏡研制水平上了一個臺階,解決了一項“卡脖子”問題,打破了國外產品的壟斷局面。“項目對推動和提高我國前沿科學研究、重大工程和戰略型新興產業高端裝備的國產化和自主化水平有著積極意義。”
儀器與科研本來就是一體兩面,儀器的研發需要科學理論的突破與技術的發展,運用了新技術的儀器也將推動理論與技術的發展。據了解,場發射槍掃描電子顯微鏡是納米科技研究不可缺少的工具,能夠提升高端科學儀器研制水平,促進精密制造業發展,滿足半導體技術、生命科學、環境保護等領域的迫切需求。
高端科學儀器國產化任重道遠
科學儀器的創新、制造及應用水平直接反映出一個國家的科技和工業實力。我國科學儀器由于基礎薄弱、起步較晚,能做到自給自足的主要還是中低端的產品,而在高端儀器方面則是高度依賴進口。
根據海關統計數據,2013年到2018年,實驗分析儀器、電子測量儀器、光學儀器等進口儀器每年都在1000億元人民幣上下波動。SDI 報告顯示,2018年全球科學儀器行業市場為620億美元,約4300億人民幣,單是中國市場就撐起了20%的國際需求。今年5月,美國對價值2000億美元的中國商品增加關稅,隨后我國采取反制措施對美130項科學儀器及部件加征關稅,美股10支科學儀器股票集體重挫,突顯出中國市場對國際儀器廠商的影響力。
但是,2018年全球科學儀器自主品牌銷售TOP50排行榜中沒有一家中國企業,前三名分別為:賽默飛世爾、安捷倫、丹納赫。
深藍色代表在該儀器市場中占據主導地位,顏色越淺占有率越低。
國內龐大的市場被國外儀器供應商瓜分,國產儀器企業大部分只能在中低端市場激烈競爭,艱難求存。而且面對技術壁壘,缺少核心技術的國內企業還需要高價采購進口關鍵零部件,在大大提升了生產成本的同時,影響了國產儀器可以用于研發的資金投入。高端科研儀器被進口產品壟斷,不僅制約著國產儀器行業的發展,也影響了我國科研工作的進展。
要打破儀器行業壟斷,提高我國科研水平,擁有核心競爭力是關鍵。目前,我國政府已經采取很多措施鼓勵儀器行業的發展,如國家科技部設立的“國家重大科學儀器設備開發專項”基金對企業研發的資助,是國際上罕見的,同時也得到了一定的收獲。除了上文提到的“場發射槍掃描電子顯微鏡開發和應用”項目,近的有今年3 月“波譜-能譜復合型X射線熒光光譜儀的研發與產業化”項目通過驗收,項目研發的波譜-能譜復合型X射線熒光光譜儀(CNX-808 XRF)總體功能達到當前國際X射線熒光技術水平,打破了國外高端XRF儀器的長期壟斷,實現了高端XRF儀器國產化零的突破。
國產科學儀器行業的發展不是一蹴而就,首先要認清自己的不足,同時要有自強的信念,再不驕不躁一步一步打牢基礎,積累優勢,最終爆發、突破!進而擁有自己的有競爭力的核心技術,甚至實現領先、領導。