林雪萍| 高端仪器的寒武纪爆发前夜

林雪萍|名家专栏|Famous column|

2025-04-02 09:38:30 731

相比于中国制造业在全球的领先地位，中国科学仪器的国产化水平之低，令人难以想象。在质谱仪、电镜、X射仪器等高端科学仪器，国产化比例不足2%。高端质谱仪依靠赛默飞的轨道阱质谱仪。电镜则往往要依赖四大家族，包括赛默飞、蔡司、日立高新和日本电子。而冷冻球差电镜则100%完全依靠进口，如赛默飞的价格动辄2000万元人民币。而X射线仪器依赖于布鲁克、英国马尔文帕纳科、日本理学等。

然而，中国高端仪器行业也呈现众多跃跃欲试的突破局面。在看似封冻的地面上，行业里可以感受到地表振动的力量。无限物种争先爆发的寒武纪的生命气息，正在从空气中传递过来。

三大战役方向和决战四象限

在整个仪器行业，中国企业在三大战场，呈现了不同的形态。

在中低端仪器，企业之间差异性很低，相互之间拼的是规模和效率。而这恰好就落入了中国供应链的能力扇区。而过度厮杀形成的低利润，让每一个品类的突破，就变成血海。一旦供应链成熟，这个行业就很容易呈现野火春风的蔓延趋势。在长沙，围绕龙头企业湘仪，形成了实验室离心机的广泛地带。

然而有着良好视野的企业，则通过扩展地理空间，寻求出海的机会。例如在移液器领域的北京大龙，海外收入占比预计超过50%以上。

而在仪器的高端市场，目标是外资品牌的存量替代。这是在中国本土所发生的向上仰攻的战斗。在高端仪器的每一个品类的大街小巷，都在进行艰巨的遭遇战，到处都是星星之火的小规模战斗群。

图：中国仪器的突破方向

高端仪器的每一次跳板

在质谱、光谱和色谱仪器领域，质谱仪相对更为复杂。而质谱仪在中国的突破路径，就像军事作战地图的行军红色箭头一样鲜明。几条连续的粗线，非常清晰地还原了政策的影子。

环保政策大力促进了中国仪器的发展。杭州聚光围绕环保，率先在连续气体检测领域取得了良好的业绩。它顺势推出了子公司谱育，为环保行业提供质谱仪。一开始就专注质谱仪的广州禾信公司，其历史发展轴线几乎就是国家的政策折线。

禾信质谱的发展，与国家政策大潮是平行通道。在中国开始加强监测PM2.5的时候，禾信发展了第一波检测产品。第二波是环保监测臭味污染源VOC，禾信移动式的走航仪拍马赶到。而在2020年疫情期间，微生物检测也使得它再次踏上新的筋斗云。

然而，政府主导环境监测与卫生检测的大蛋糕，正在不断萎缩。驱动科学仪器发展的动力来源，已经发生了变化。以这些政府项目为主体的环保监测仪器设备的需求量及营收都有所下降。广州禾信在2024年的销售额下降，是对政府调整的一个复现。

而在最近几年推出质谱仪的莱伯泰科的年报，则呈现出新的意味。2024年，它的销售额并没有显著的增长，而净利润则有明显改善。这其中的关键在于，它的ICP-MS质谱仪，已经成功地切入了半导体行业。

质谱仪的发展，可以采用不同的技术路线，而可用场景也是非常多元化。如今半导体这样的市场化行业，正在接棒环保领域，成为新的千斤顶。

然而莱伯泰科的ICP-MS质谱仪，早有基因潜伏其中。莱伯泰科创始人的导师，发明了电感耦合等离子ICP-MS技术，并成立了公司。这家公司最后被赛默飞收购之后，成为后者重要的一个质谱仪技术路线。而莱伯泰科创始人也在赛默飞呆过。这意味着，他同时经历了科研和商业化的过程。这对于科学仪器的突破，是一个非常重要的经历。

如果一个科学家只经历了前半部分，那么在创业之后，对产品化和商业化的理解，将会缺失很多的基本常识。有时候，也可能是致命的。

科学仪器是一个“简单概念复杂化”的行业。概念有着无穷的变化，技术路线不同会导致不同的的应用场景。质谱仪看上去是一种仪器的名称，但它有将近10种不同的技术路线。50多种质谱仪，可以应用在五花八门的场景。

国内的半导体产业开始兴起，由于担心被制裁，而有着强烈的国产替代诉求。ICP-MS的核心是检查金属痕量元素，这对芯片的杂质和良率具有举足轻重的作用。而莱伯泰科的创始人背景，使得ICP-MS这条技术路线脱颖而出。

莱伯泰科的发展路径，可以看成是科学仪器领域的小型高速进化事件。创始人一开始并非从质谱仪开始，而是从相对简单的样品前处理开始。这个过程也围绕着前处理和耗材，收购了两家公司。通过这种方式积蓄精力，等到中国市场需要质谱仪，就会形成新的爆发力。这位创始人也算是“被实验室前处理所’耽误’的质谱大师”。这种迂回的战略，在中国高端仪器行业并不少见。

从代工到品牌的本土突破

新的气象万生，很多原来代工的企业，已经清晰地表达了通过品牌转型升级到战略曲线。

北京顺义的大龙公司，通过移液器而兴起一股国产仪器潮。尽管它与德国艾本德、德国赛多利斯的中端产品之间，仍然存在差距。但价格便宜和周到的服务，足以对这些德国品牌的市场根基形成了腐蚀。这类企业瓦解了一种“外资品牌优先”的信念。

然而，大龙并非突然出现。一开始就为一家移液器Biohit的品牌进行代工。它天然地融入了外资产品的价值链体系。逐步扩大规模之后，有意识地开始建设自有品牌。当Biohit被德国赛多利斯收购之后，大龙已经有着自己品牌和健全的供应链体系。

中国仪器的突破，很容易看到从代工到品牌，再到反向冲击的的画面，重复出现。国内光学显微镜主要是永新光学和舜宇。后者从手机、汽车的光学镜头开始，而永新光学则得益于它在南京的合资工厂，为日本尼康提供显微镜代工。

光学显微镜四大家族里，除了日本奥林巴斯，日本尼康、德国蔡司和徕卡，都跟永新有合作。这使得这家工厂一开始就浸润在一个国际化的环境之中。这类产品高度依赖一种“制造力”的信念。

跟光学打交道，往往都需要一种“技师”的直觉。要磨出精确的物镜玻璃，其圆度、平整度和通透度都有要求。有时候打磨出一片好的物镜，可能需要废掉几十块。而且在物镜玻璃上，还需要有各种光学镀膜。这种镀膜动辄三层，更高级的显微镜可能需要七八层以上。所有这些，都需要微米级范畴内，进行精准的对齐。光学镜头领域，离不开工匠大师傅。

永新光学，从低端产品开始，有意识地去建立品牌，并积极开展海外贸易。海外市场一度占比超过了70%以上。而当在国内用户，逐渐建立起“国产可用”的仪器信念时，永新光学也就大举进攻中国的市场。尼康也会失守部分市场。

然而，日本尼康并非毫无防备。在南京工厂，对于一些中高端的产品组装环节，他们会从日本派来技术工人。这些技术工人的手艺，代表着珍贵的行业诀窍。这是一个稀缺的工匠阶层。除了上游稳定的供应商，在保持一定湿度的车间屋顶下的“老法师”，决定了显微镜的终极品质。

来自外企，开过天眼

像提供纯水的乐枫、研磨机的格瑞德曼，这些企业的创始人都有着相似的外企工作经历，或者是外企的代理商。乐枫的创始人来自密理博的纯水事业部，而格瑞德曼则来自德国的莱驰研磨机。而以实验室专用清洗机的白小白的创立者，则是来自行业享有盛誉的德国米勒。

这些企业的诞生，有着清晰的使命感，那就是瞄准原来东家的产品。而市场策略上，则采用了一种“七五对标”法则，拥有外资产品75%的功能与品质，而价格则往往在50%左右。由于中国企业会通过增加物联网和智能化的手段，很多产品从用户界面往往有着更好的体验。这也会吸引一部分用户转向焕然一新的国产仪器。

外企的管理者的创业，具有天生国际化的视野。用好这一点，会成为很多的优势。乐枫纯水，一开始就注意发展海外市场。这使得它的海外业务占比超过一半。在2022年上海多宁收购乐枫之后，产品的互补性和管理团队的一致性，发挥了更多的作用。上海多宁的创始人，原来在丹纳赫的水过滤的颇尔Pall板块，曾经任职多年，对丹纳赫的体系非常熟悉。这也使得多宁表现出凌厉的进攻气势，有“小丹纳赫” 之风。在最近五六年，上海多宁进行10次左右的收购。

乐枫生物的加入，增强了多宁生物在实验室耗材与设备板块的竞争力。前者的纯水系统与多宁的生物反应器、培养基等产品形成互补。这种全价值链的打法，正是国际仪器品牌公司的惯用策略。

最近几年，随着部分外资企业的向外移动，大量优秀的管理人才也释放出来。很多管理者选择了创业。由于这些创始人，都曾经在外企“开过天眼”。他们在某一刻受到了强烈的触动。这种触动将深植心中，某一天它会再次打开。

知识扩散的空间

一些科学仪器，也能呈现地理空间的聚集现象。从长沙离心机和青岛离子色谱仪的产业集群，可以明确看出来领头羊的技术扩散力量。

盛瀚是青岛离子色谱仪的引领者，在2011年的“三聚氰胺事件之后脱颖而出。实际上，每一次重大的食品医药事故的背后，都能感受到一次国产仪器强势崛起的脉动。这也表明了科学仪器受到政府政策的影响。

青岛盛瀚建立了离子色谱的生态体系，而像普仁、德合创睿、埃伦等都在这里汲取能量。同样的情景重现，长沙形成了离心机的产业集群。想要创建一个离心机的品牌，在长沙可以通过当地的配套体系，在2-3天完成一台离心机的装配。这正是领头羊长沙湘仪所带来的火种遍地。离心机的结构功能已经被完整地拆解开来，它所需要的各种知识沿着工厂四散开来，形成野草一样生命力的离心机群落。

然而，中国有170家离心机企业，在全球市场份额也就是10%。而全球40%以上的离心机，则源自德国离心机六雄，包括德国艾本德Eppendorf、Sigma、赫提希Hettich、西格玛Sigma、赫洛莱博HEROLAB、德国Osterode、赫姆勒Hermle等。这些公司都保持了各自的特色。像位于海德堡附近的HeroLab尽管规模不大，但却极富定制化特色。而艾本德作为龙头，则通过收购日本的Himac而加强超高速离心机的领域，以便跟赛默飞收购的贝克曼相抗衡。

中国的离心机，正在向中高端进军。然而，在产业集群也容易发生低水平的复制。这也是中国产业集群形成的一种常见方式。这种近亲繁殖、缺乏外部能量注入的方式，也产生了一种逐底竞争，而很难实现向上跃迁。正如中国最知名的经济地理大师王缉慈教授所提到的，低水平的产业集群，无法自动形成创新集群。这跟瑞典马尔默基地的胰岛素、巴黎格拉斯小镇的香水谷的创新集群，有着完全不同的发展机制。

知识的扩散，并非只有通过地理空间。人的聚散，也在形成蒲公英一样的扩散机制。研磨设备最能体现这一点。就样品前处理设备的研磨机而言，一直是德国莱驰和飞驰这两家公司的天下。

有一家莱驰的代理商独立出来，打造了一个国产品牌格莱德曼。炼丹炉既然已经打开，就断无缩回去的道理。蚂蚁科仪，随后也成立队伍。二者在江湖上基本就是师兄弟的情谊，正如战国时代的纵横家张仪和苏秦都是鬼谷子的土地。而格莱德曼公司则继续向外裂变，释放巨大的能量。马咖米、埃克威尔的创始人，都是源自格瑞德曼。

德国莱驰在中国研磨机是黄埔军校。然而飞驰则没有这种输出。这跟它的产品线偏窄有关系。在材料领域，只要涉及到高能球磨机，基本都是飞驰。而莱驰由于研磨产品线非常齐全，在国内市场的用户众多。这也使得它能够裂变出来更多的新企业。如果说莱驰，点燃了中国研磨机市场的火苗，那么格瑞德曼，就起到了二次野火的作用。

科学仪器的勃勃生机，到处都充满了跃跃欲试的人的气息。

小土豆俱乐部

需要思考的是，无论是青岛盛瀚还是湘仪，规模并不大。它为何能够形成一种集群效应？

青岛盛瀚收入大约为5亿元，而湘仪的规模，则更是要小的多，估计不到两亿元左右。如此小的体量，是如何带动了一个产业集群的发展？

仪器企业的规模性，可以区分为销售额和仪器台数。一台日立的冷冻电镜价格可能是2000万元人民币，这相当于很多小型仪器企业的全年产值，而后者可能需要上万台离心机才能达到这样的数字。

仪器的台数，对于理解这个行业的规模性至关重要。跟汽车行业一样，仪器行业也是一个整机厂的概念。它的许多部件和壳体，都是靠着外协的加工来完成。

只有销量稳定达到数千台，整个产业的供应链，才能像折叠扇一样打开，才会有更多的企业加入进来。而面向环保的质谱仪，单价较高，但一个工厂往往只有数百台。这种数量，无法形成成熟的供应链分工。而青岛的色谱仪，或者长沙的整体产品量都在千级及以上。

规模效应对企业本身的能力积累至关重要，对上游的供应链也是息息相关。产品每年的产能是千百台，还是成千上台，往往是供应链成熟与否的决定性分水岭。

很多科学仪器，往往都是以数百台，甚至数十台的交付量。这意味着，科学仪器看上去是高大上的产品，但其实制造方法非常原始。没有规模化的产能，就是一个高级作坊。而没有规模的行业，也缺乏彼此协同的意愿，无法实现规模化的专业分工。

然而，仪器行业又很容易活命，它的使用范围非常广泛，很多偏僻场景需要定制化。因此只要有一门手艺，在这个行业都容易活着。而且，毛利很高。仪器行业，毛利率很容易做到60%以上，最适合“小富即安”。因此，这里到处都是5000万以下的小土豆俱乐部。可以说科学仪器行业，成为农民思维和小农意识的沃土。

只有强攻供应链

电镜一直是中国科学仪器的短板。扫描电镜SEM用来观察物体表面形貌，比光学显微镜的分辨率要高出几个数量级。而透射电镜TEM则更进一步，比扫描电镜更高一个档次。前者的分辨率小于一纳米，已经几乎触摸到原子的尺寸。人们的大眼睛，已经渗透到原子活动的世界。这是原子级制造，不可缺少的“电子眼”。

在这个领域，基本都是海外品牌的天下。扫描电镜主要以日立高新为主，蔡司也有不少。而透射电镜则以赛默飞旗下的FEI和日本电子公司JEOL为主。跟其他三家厂家相比，销售额为12亿美元的日本电子看上去规模要小一些，但它以对电镜的专注而成为单项隐形冠军。对于更高级的冷冻透射电镜，国内几乎没有涉足。

这个行业最大的特点是人才奇缺。电子光学专业，像一门失传的手艺。目前这个学科当前可能只有西交大，还有个别老师在教授电子光学的课程。这些课程以前毕业后，很难就业，也就使得行业的人才土壤走向枯竭。

科学仪器的理论，更新如此之慢，以至于在过去八十年，依然没有原理性的突破。而无论是扫描电镜，还是透射电镜，作为实验室的常规设备，科研工作者一点都不陌生。在上个世纪七八十年代，中国已经在深入研究，科研工作者的动手组装能力，并不比国外落后很多。

但从中国加入WTO开始，大量外资品牌快速涌入。商业化的力量，战胜了实验室的手工作坊，打乱了师徒传承的关系。大学教授们，没有人有徒弟可以承接这些技术。而当这些老先生年纪较大，那些研究的技法也散落在陈旧的档案袋之中，不知去向。

这意味着中国仪器的工程化与商业化过程中，出现了普遍的断层。生长发育停止了。在三十年之后，当中国科仪界要重新恢复这种能力，差距已经远远拉大。无论是跨国品牌持续进化的商业力量，还是国内人才的缺乏，都是在波谷的大坑底部，重新向上爬坡。这其中要吸取的最大教训，就是市场要有刚性需求，才能把科学家的手工宝贝，变成真正的科技生产力。市场磁铁，是科学仪器持续向上的最大动力。

电镜技术往往涉及十几种学科的交叉。它看上去是一个仪器，但需要用到物理学概念，几乎覆盖整本物理大辞典，而且还要再加上机械加工手册。

机械加工的微加工精度，约束着电镜的制造。电镜是直透镜，内部的机械零件往往是铁镍或者铁钴合金。对这种硬金属磨削，并加工到1~5微米的精度，本身就需要对技术工人有着胆大心细的要求。而且，由于既有平面，又有曲面。既有小孔，又有台阶。两个平面，既要求各自平面度为一个微米，而两者的平行度的误差也要在一个微米之内。而当更多平面安装的时候，同轴度也要达到微米级别。

这些极限制造的特征，使得零件无论加工还是组装，都是异常困难。由于订单数量极少，外部供应商往往很难供应。因此，这种工作，只能落在企业自己身上。

国内扫描电镜包括惠然科技、钢研纳克、聚束科技等企业。而新势力则是来自量子流派的国仪量子，而老牌的中科科仪KYKY则表现不尽如人意。国仪量子许多人才来自包括如蔡司在内的跨国公司，对扫描电镜有着常年的了解。而它通过低价策略，来撼动市场，也取得了成功。通过市场应用，它在悄悄地改变了科研人员的心智，让固执的人群从死角偏见里拉了回来。

这让人们意识到，中国高端科学仪器的突破，需要更加借助于商业化的力量。上市公司苏州博众精工旗下的博众仪器，则跳过了扫描电镜SEM，而直接从透射电镜入手。这得益于它跟北航的合作。

20年前北航曾经做过科技部的透射电镜科研项目，虽然学术成果斐然，也有兄弟分头去突破关键的零部件如电子枪和高压电源，但最终还是无法完成产业化。毕竟当时也并无真正的市场需要。这种技术后来就束之高阁，封存厢楼。

直到2019年博众仪器决定，与科学家一起重新打开箱盖。这份技术，才再次回到工程化的管道。

核心零部件，依然是绕不过去的坎。由于电镜需要强大的电源功率，北航科学家的技术路线，选择了20万伏的高电压起步。而国内电源厂家，往往都在3万伏以下。即使斯贝尔曼提供的电源超过3万千伏，但电压波动无法满足要求。

一家为日本电子的电镜提供高压电源的日本供货商，只肯提供大范围波动的产品，而拒绝提供精度更高的型号。这种隐形的垄断，看上去封堵了中国电镜向上突破的路线。可以看到，日本分析仪器的厂家，并非是独自在打天下。它背后有着无数看不见的小型企业，构成了供应链的钢筋铁骨。

博众仪器只好决定自行开发高压电源。它先是从外部供应商购买波动较大的电源进行测试，通过优化各种参数来缩小电压的波动区间。最终，只有突破了高压电源，才能真正推出透射电镜的商业化产品。

然而，只完成电镜并不足够。在一些场合下，需要配上数据分析使用的能谱仪。看上去是个附件，但意义重大。电镜用来对图片拍照，而能谱仪则进入了对元素定量和定性分析。深圳善时一台普通级的钨丝电镜大约40万元，而能谱仪单独就需要50万元。这种场合下，附件比主机还要昂贵。

在这方面，中国企业就鞭长莫及了。

从光学显微镜，到电镜是一个急剧缩小的市场。而从普通电镜，到需要配置能谱仪的电镜，市场可能再缩小10倍。在这个要用放大镜才能看到的市场，有三家能谱仪的生产商，分别是英国牛津、布鲁克和EDAS。至于这些能谱仪背后所需要的探测器等零部件的供应商，恐怕需要用显微镜才能看见的市场。在清清冷冷的供应链深处，躲藏着阻碍中国仪器向上突破的暗力。

扭转落后的方式

由于没有品牌溢价，中国科学仪器的价格往往会较低。但如果就此认为中国科学仪器的制造成本也很低，那也并非如此。即使采用跟外资品牌同样的零部件，中国企业由于采购数量低而导致价格反而高昂。而非核心零部件，则又都是非标定制。因此，中国仪器的整体成本，未必低很多。

硬件的往往肉眼可见，而软件的垄断则更为可怕。全球四大液相色谱仪厂家，各有自己的液相色谱软件。例如沃特世的empower，赛默飞的变色龙Chromeleon灯。

制药体系的管控，建立在严格的溯源与杜绝数据更改的基础上。目前国内药厂用的色谱仪的软件，往往网络版的形态。采用一控多的方式，一套软件可以控制多台机器。由于数据放在网络上而不能随意修改，因此合规性很强。

合规性的要求，是外资品牌的一种隐形堡垒。这些液相色谱仪的软件往往相互之间联通，对其他品牌开放接口。但对中国液相色谱仪品牌，则基本没有接口。这就像是已经拉手围成一个圆的圈层，拒绝新的伙伴接入。

某种意义而言，这也是变相的市场垄断。这是一种很隐蔽的打人方术，不露外伤而是震伤内脏的方式。

好像一些中国企业也找到了方式，那就是向后兼容，即使对方不跟自己联机，但可以做到兼容对方的机器。这也是缓慢融入既有秩序的方式。传统品牌的软件架构一般都是落后的C/S架构（客户/主机），毕竟这都是发展几十年的产品。而现在追赶者的液相色谱仪软件，则可以做到基于B/S（浏览器浏览/服务器）软件架构。每一个阵地，都要往前突围。每一代代码，都要有汗水注入其中。

面向售后市场的服务，也是一个重要的突破口。天津大学的仪器仪表专业，是中国高校最早设立学科的大学，而且一开始就紧靠着行业向应用靠拢。一家来自天大精仪系班底的天津智谱，发展出一套“边修边造”的商业形态。

它一方面集中精力研发三重四极杆的质谱仪，同时还确立了“科学仪器再制造”的服务理念。

中国市场有大量的质谱仪存量市场，来自不同时代、不同品牌、不同型号的质谱仪，会面临着老化和备件更新的问题。

尽管关键部件都是静态件，表面看没有物理磨损。但元器件的内部，仍然会有电子应力性能或者反馈响应下降。通过更换更精密的模拟电路，使得耐高压或者射频电源的响应能力，都可以大幅度提高。

仪器的改造，看上去是一个售后维修，但其实是一个仪器再生的过程。许多时候就是一个科研项目，甚至不亚于一个新产品的研发制造。

科学仪器再制造，其实就是高端科学仪器的返老还春，使得生命周期得以再生。这也是当下全国设备更新市场的一个重要支撑。

“科学仪器再生”能够成为天大智谱的一个金字招牌，也得益于天大良好的人才培养体系。博士生们在做课题的时候，每人往往都会有不同的质谱仪。这种对仪器的理解，非常深厚。而这些博士再次进入天津智谱的时候，科学仪器的循环再生的业务模式就顺势展开。

科学家不是“科学仪器”的朋友

科学仪器，不是开发出来的，而是用出来的。它需要用户的知识反哺。然而，科学家总是在与时间赛跑。他们需要最先进的仪器作为间歇性工具，去满足发现现象、挖掘数据。至于与厂家一起打磨工具本身，则很难抽出时间。

中国高端仪器，在科研领域往往突破很慢，原因就在这里。科学仪器不“科学”，只靠科学难续命。

为什么中国制造能力如此强大，但科学仪器难以突破？

中国的制造力是面向大规模工业化。有大批量的生产，有产品的持续迭代，工厂里到处都是丰富的学习曲线。

而对于工业小规模化的制造体系，中国还处于非常残缺的程度。中国很多产品卡脖子，其实往往出现在小规模制造的领域。正如圆珠笔的笔芯，它的球形钢并非技术难度有多大，而是由于经济不规模造成的。太原钢铁厂就算实现了突破，但只靠得力、贝发这样的圆珠笔厂家来支撑，也是远远不够的。而且，还需要反复调试，太钢就很难继续奉陪下去了。日本的笔芯钢铁，只有面向全球市场，才能做成规模。

科学仪器就是这样一个四处是窟窿的工业体系。无论是加工工艺，还是材料，大规模工业体系都不会接受这样的订单。大规模体系，是无法适应这种不断开机、停机，不断开模但又数量极少的行业。供应商根本就不会介入进来。

可靠性是仪器的最基本要求。但在科仪这个行业里，可靠性设计往往成为稀缺的品质。对于数量少的产品，可靠性体系难以建立，因为昂贵的试验成本无法摊销。

只有分工，才会促进技术的产业化。一个液相色谱仪有2700多个组件，而且个个要求都很精细。唯一大问题，就是批量太小。这个行业最缺乏的就是“学习曲线”。因为几十台的数量，几乎很难有经验的沉淀。全是一种微妙的个人感受，这就很难完成工程化的闭环。

对此山东海能采用了一种很好的方法，那就是打通设计与制造的边界，实现“边研边造”。海能车间有1/3的设备，是给研发工程师开放使用的。一般而言，车间里的设备主要是为了制造使用，与研发人员基本隔绝的。研发工程师设计好之后，后面的事情，就不再涉足。

而现在，研发工程师也要深刻关注后续的制造，要在现场去不断修改。设计与制造双向发力，对一台稳定的仪器，至关重要。这是设计与制造的闭环，也是中国科仪不断优化工艺的一种细微处的努力。

规模不经济性压制了卡脖子的攻关，而供应链内化是一种突破的方式。企业不得不有自己的电路板生产线、建立机加工能力、实现喷涂工艺等。像海能旗下的悟空液相色谱仪，在行业已经打磨了8个年头。那就是在从钢板，到电子元器件，从原材料，一直到软件的每一个代码。只有在供应链的一点一滴的突破，才能有一战之力。

仪器突破，在仪器之外

然而仪器的突围之道，有时并不在行业本身。跨行业的供应链，才是白色骑士。

对于质谱仪而言，许多供应链的门槛跨不过去。其中有两个零部件，格外突出。一个是分子真空泵，一个是检测器。

质谱仪首先需要检测离子的存在，然后进一步放大它的信号。而检测器和电子倍增器，目前基本是日本滨松独家垄断。

全球质谱仪的六大家族，都是滨松提供专门配件，进行定制化研制。而轮到中国企业，则只提供普通型号。

日本滨松为六大质谱品牌厂商进行配套的检测器，都是按照对方的要求分别定制。每一个型号都对应着质谱仪的设计需求。而且企业一般会签名保密协议，这类型号也不会卖给其他厂家。而滨松卖给中国各家的质谱仪，都是一个通用型号。这就是使得中国企业很难找到专门为精心设计的质谱仪，找到从底层开始就精准适配的检测器。而且即使零部件模块，也是支离破碎的。例如滨松提供一个电子倍增器，但往往不带支架。因为质谱仪厂家的设计尺寸不同，支架未必适合。

然而并不能从道德高度上来指责滨松的差别性对待，主要是中国企业没有一家质谱仪的数量，可以使得滨松可以为此专门开模，去定制一套检测器。

从这个意义而言，国外六大家，更像是“组装厂”。国外的质谱仪都是各家供应商的零部件，在一起组装就可以完成。

相反，中国企业需要从电子元器件开始四下挑选，同时自己做机械零件的加工。这个过程，每个零部件都会有各种误差。但最终组装成仪器的时候，质量控制的能力已经大幅度下降。

这也正是中国仪器不稳定的原因。很显然，国内科学仪器还处于工业化初期阶段。

可以说，当质谱仪的竞争已经剑拔弩张的时候，国内还没有一家企业做好准备，为激烈竞争的市场提供优质的配套部件。

另外一个部件的真空分子泵，难度更大。尽管国内也有，但总是差强人意。国际上的分子泵主要是德国浦发、瑞士紧固件王者欧瑞康旗下的莱宝，以及丹纳赫旗下的爱德华。丹纳赫在2016年，同时收购了质谱仪和真空泵，把上下游一起合并成一个强有力的组合。

只要国内零部件无法突破，“提供给中国的只有通用型”的现象，就会反复出现。分子泵跟检测器一样，只有通用性的分子泵，留给中国质谱仪。这类分子泵，都是指向极限真空度进行设计的。但如果分析不同的样品，往往需要高负载的分子泵。通用分子泵，就很难让研发工程师完成最佳的设计参数。

科学仪器一直在围绕百台级的门槛爬过去，那就无法哺育上游的供应商。

供应链的低层次水平，并非技术问题，而是规模不经济的问题。

这种零部件的解决，恐怕只有两种方式。一种是仪器企业的供应链内化，自己来做。就像液相色谱仪的山东海能旗下的悟空，不得不自己从电路板开始。聚光在环保领域的积累对于旗下谱育的质谱仪，莱伯泰科的前处理实验室仪器，都不得不进行这种贴补的能力。

还有一种新的思路，那就是跨行业来解决。仪器仪表行业的供应链问题，不能只在本身的圈子里打转悠。它需要其他行业的溢出效应。

做夜视仪的北方夜视，正在试图突破电子倍增器。夜视仪就是要把微弱的光信号转成图像。虽然这是光转电，而不是单纯的电子倍增器。在质谱仪而言，这对北方夜视来讲是新的方向。

跨行业的企业，只有变成多元化业务，才有机会。因为这样会有技术同源性，又有现金奶牛。如果一个初创企业一开始就从电子倍增器攻关，规模少带来的高昂成本和不稳定性，会要了初创企业的命。

市场不大，就必须有其他的产业产品线支撑。北方夜视必须有多元化业务来支撑。

整个供应链都在缓慢发育。而用户对高端仪器的关注，会产生决定性的突破力量。

车内座舱以及材料，可能会释放甲醛。如何进行实时检测，对于新势力的汽车厂家，成为一个注意点。

传统的检测方法采用取样检测。将车内的空气取样后，送到实验室进行测试。通过安捷伦、赛默飞或者国产的浙江福立等气相色谱仪，来查看甲醛含量是否超标。

然而，对于试图强化用户体验的汽车厂家而言，这个反馈速度就太慢了。理想汽车希望实现原位检测，也就是在车内直接显示检测结果。

这种移动的检测，对很多气相色谱仪厂家是一个新的命题。而理想的工程师则决定自行突破这种原位在线检测。

人们直到此刻才会看清楚，很多科学仪器的突破，其实也有很多迷思。人们总是以为需要科学仪器行业按部就班地进行突破。但其实跨行业的力量，也有着惊人的撬动作用。而用户的需求，则是最强烈的驱动力。

小记

科学仪器的商业生态，看上去就像是一种正在苏醒的冻土。越来越热闹的生机，涌现过来。如果往前看，生产液相色谱仪的大连依利特，是中国少见的保存了液相色谱仪五十年进化的一个完整样本。它经历了科学家时代，并最终交棒到企业家手中。

大连依利特源自大连化物所406组。这是上世纪七十年代起，科学家研究石油化工的成分而开始探索液相色谱技术。而现在顶流的液相色谱仪厂家沃特世Waters，也正是在1967年推出的全球第一台高效液相色谱仪。在那个时候，中国距离全球顶尖产品，也只有10年以内的差距。

如果回顾中国的科学仪器发展历史，我们经常会讲到这令人怦然心动的时刻。中国制造业与国外的差距，基本都是在进入2000年之后而拉开的。中国加入WTO之后，开启了中国制造的强盛时期。而现在所有卡脖子的领域，从工业软件到机床，从科学仪器到过程流量仪表，几乎都在同一时间被海外成熟的商品化大潮，推到边缘地带。

持续加码的管制，反而会将这些边缘选手重新带回到舞台中央。正如《供应链攻防战》中所提到的，“供应链的封锁每收紧一次，技术反包围就会更强一分” 。对于受到管制的大学和企业，一方面是无法购买新产品。另一方面旧有仪器无法维护。这产生了一种不可遏制的刚性需求，使得国产品牌有机会得到用户的哺育。管制越多，突破越欢。

科仪真正的突破，需要来自用户的合力。就像挖一个深山的隧道，需要两头推进。单纯靠科学仪器制造厂一端的突破，其实是很难的。只有使用者也躬身入局，哪怕只是提供使用反馈和应用场景，至关重要。

高端仪器的突破，无法完全靠在行业内实现。举国体制的优势，或许并非来自攻关侧的组织，而是来自举国市场的合力。而只有一定规模的数量，才能彻底改变这个行业的手工业的作坊阶段。

随着各个领域都涌现出新的面孔，供应链交叉嫁接而形成的多样的可能性，正在迎来中国高端仪器的寒武纪时刻。

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林雪萍

林雪萍| 高端仪器的寒武纪爆发前夜

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