科學儀器,被稱為科學家的“眼睛”,不僅是認識未知世界的工具,也是科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)和重要成果。
前不久,國產(chǎn)科學儀器應用示范中心(材料化學)在我省成立。近日,江蘇還首次在國內(nèi)采用“揭榜掛帥”方式,推進高校院所與企業(yè)加強國產(chǎn)科學儀器供需合作。
一系列新動作表明,我省正在自主研制國產(chǎn)科學儀器設(shè)備。面對高端科學儀器被“卡脖子”的局面,江蘇科研人員如何破局?《科技周刊》記者進行多方探訪。
大國重器,方興未艾
科學儀器是創(chuàng)新實力的體現(xiàn),在很大程度上決定著基礎(chǔ)研究和新技術(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)的廣度與深度。因為,其也被稱為“大國重器”。據(jù)不完全統(tǒng)計,諾貝爾自然科學類獎項中,超過60%的物理學獎、70%以上的化學獎和約90%的生理學或醫(yī)學獎的研究成果,都是借助各種先進儀器完成的。
近年來,江蘇作為國家重大科學儀器設(shè)備開發(fā)專項的首批試點省份之一,長期承擔為全國發(fā)展探路的使命。以項目實施為牽引,江蘇現(xiàn)已推動江蘇天瑞、昆山禾信質(zhì)譜、蘇大維格等多家企業(yè)獲得國家重大專項項目18項,項目總經(jīng)費8.3億元,其中國家專項資金3.6億元,在科學儀器自主研發(fā)方面取得一定成效。
“但要清楚地看到,目前一些關(guān)鍵領(lǐng)域、重點行業(yè)、重大項目上,科學儀器仍然長期依賴進口?!敝袊茖W院院士張玉奎曾公開表示,由于科學儀器研發(fā)周期長、技術(shù)壁壘高,國產(chǎn)科學儀器自主研發(fā)相對滯后,我國科學研究高度依賴國外的科學儀器,成為一件“卡脖子”的難題。
據(jù)省大型科學儀器信息公示數(shù)據(jù)顯示,江蘇利用財政資金購置的50萬元以上大型科學儀器設(shè)備,近6800臺套來自于進口,國產(chǎn)設(shè)備占比僅25%。“總體來講,江蘇科學儀器行業(yè)整體起步較晚、基礎(chǔ)薄弱,國產(chǎn)科學儀器主要集中在中低端市場,高端儀器研發(fā)面臨較大難題,大型科學儀器國產(chǎn)化率低?!苯K省科技廳相關(guān)負責人坦言,科學儀器研發(fā)難度大、周期長,國產(chǎn)儀器在工藝、材料、系統(tǒng)、穩(wěn)定性、可靠性上與進口儀器相比差距大,科學儀器研發(fā)從基礎(chǔ)理論到制造工藝再到上下游產(chǎn)業(yè)鏈,都有很長的路要走?!?
國產(chǎn)替代,進程加速
經(jīng)過數(shù)十年沉淀和積累,近年來我省一大批高端科學儀器裝備實現(xiàn)了自主研制。
作為科技創(chuàng)新的主力軍,高校一直在尋找促進科學儀器的自主研發(fā)的破局之策。今年10月份,江蘇省科技資源統(tǒng)籌服務(wù)中心與南京理工大學成立國產(chǎn)科學儀器應用示范中心(材料化學)。南京理工大學國有資產(chǎn)與實驗室管理處處長薛素林介紹,南京理工大學現(xiàn)有儀器設(shè)備10萬余臺套,學校具有良好的國產(chǎn)儀器設(shè)備使用基礎(chǔ),在50萬以上設(shè)備的存量資產(chǎn)中,國產(chǎn)設(shè)備占比45%。
記者了解到,南京理工大學也有多項國產(chǎn)自研科學儀器已投入使用。南京理工大學研發(fā)的多模態(tài)定量相位顯微鏡,是全球首臺“計算成像”顯微鏡商業(yè)化儀器,無需染色標記,能夠記錄活細胞實時動態(tài)圖像與數(shù)據(jù),并且采用小型化結(jié)構(gòu)設(shè)計。該成果在光學頂級期刊PhotoniX上發(fā)表首篇工程化文章,擁有獨立的自主知識產(chǎn)權(quán),獲中國光學工程學會技術(shù)發(fā)明獎一等獎。學校分析測試中心研發(fā)的三維重構(gòu)透射電鏡樣品桿及納米針尖制樣系統(tǒng),已開發(fā)了兩臺套商業(yè)化設(shè)備,包括360°傾轉(zhuǎn)全角度視野的三維重構(gòu)透射電鏡樣品桿和能將鐵杵“削”成納米針尖的全自動智能化制樣設(shè)備。相關(guān)成果發(fā)表在Nature Communications等國際知名期刊上,也獲得自主知識產(chǎn)權(quán)。
“我們將持續(xù)國產(chǎn)設(shè)備占比的數(shù)字擴大?!毖λ亓终f,如此次設(shè)立的材料化學類國產(chǎn)科學儀器應用示范中心,學校積極與國產(chǎn)科學儀器企業(yè)開展合作,引進江蘇鼎竑、國儀量子、廈門海恩邁等廠家的國產(chǎn)科學儀器。
高校之外的科研院所研發(fā)“戰(zhàn)線”上,科學儀器國產(chǎn)化也在一路奮進。近日,2023年度中國儀器儀表學會科學技術(shù)獎頒獎活動在北京國家會議中心舉行。中國科學院蘇州醫(yī)工所作為第一完成單位、史國華研究員作為第一完成人申報的“超廣角單細胞分辨眼科光學成像技術(shù)與儀器”項目榮獲本年度中國儀器儀表學會技術(shù)發(fā)明一等獎。項目共同完成單位包括蘇州微清醫(yī)療器械有限公司、中國科學院光電技術(shù)研究所、中國標準化研究院。