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先放过芯片吧,中国这个行业可能更悲情!

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  防走失,电梯直达安全岛

  作者:园子里的悟理人(悟理哥)

  我们的芯片行业,因为核心技术受制于人,被卡脖子而确实不好过。不过,还有一个行业,论技术难度不比芯片行业低,论市场规模却远小于芯片,最关键的是,全球前20名的企业中,没有一家中国公司。这就像参加奥运会我们是20名开外,听起来是不是更惨?

  这就是我们今天要说的仪器设备特别是科研仪器行业。全文约4000字,分为四个部分:

  1.隐秘的角落

  2.从“大路货”到“白富美”

  3.全是骨头没有肉

  4.最悲情的行业?

  

  美国赛默飞世尔科技公司是这一行的隐形冠军

  1. 隐秘的角落

  科研是铁, 仪器是钢。仪器设备是科学研究和技术创新的基本工具,也是物理、化学、材料、生命科学等实验科学“吃饭的家伙”。从大的方面来说,科技强国都是仪器强国,而仪器设备技术又关系到科技强国建设。

  然而,听起来这么重要的一个事情,无论在科研界还是企业界,似乎都是“少数派”的存在。

  仪器是为科研服务的,对于科研人员来说,一直以来主流都是发论文、抢帽子,如果选择做仪器,很可能是为他人做嫁衣裳,自己却很难发表好的论文,也很难争取到国字头的项目资源。

  比如,2019年,国家自然科学基金委(NSFC)一共支持了国家重大科研仪器研制项目(自由申请)82项,总经费5.8亿元,单项最高841万元,最低412万元,平均每项707万元。这类项目的支持力度确实比面上项目大得多,可是,相比于去年NSFC高达213亿元的总支持经费,5.8亿元仅占2.74%,这是一个几乎可以忽略的比例

  

  2019年 国家自然科学基金资助情况

  除了NSFC,科技部也在2011年前后启动了“重大科学仪器设备开发”重点专项。从已公布的2018年项目指南来看,经费总概算也仅仅为6亿元,实际立项53个项目,中央财政经费共计5.2亿元,单个项目最高1578万元,最低395万元,平均每个项目981万元。

  所以,无论是NSFC还是科技部的投入,都只能支持到很少一部分人开展仪器科学研究。而且,从单个项目几百万元或1000多万元的经费投入来看,也不是为了让科研人员把这个仪器做到实用化,因为这些投入,即使是引导性的,对于做出一个指标像样、有市场化潜质的仪器或设备,也基本上是杯水车薪。这样一来,科研人员只能用这点钱为自己的小家(课题组)服务,做出的东西以作坊产品或毛坯居多,离产品化和商品化往往还有遥远的距离(实在不想再举光刻机的例子)。

  政府投入不多,科研界非主流,企业关注的和做的也很少。比如,虽然传统的仪器仪表是个大行业,市场规模也有几千亿元,但做这个行业的企业,主要集中在工业仪器仪表方面,工业4.0才是他们的大风口。

  目前,真正做科学仪器的,主要有中科院旗下几家仪器厂转制的公司,如东方科仪、沈阳科仪、中科科仪等,以及一些有情怀的创业企业。在多达几千家的A股上市公司中,也只有“东方中科”等极少数企业。

  因此,这是一个不太被媒体和资源关注到的隐秘角落。

  2.从“大路货”到“白富美”

  半导体行业被卡脖子,媒体已经广为报道,其实,仪器设备行业的问题同样如此,从“大路货”到“白富美”,我们都缺乏高端核心技术。

  比如,从已经“大路货”的光学显微镜来看,光学显微镜被人类制造出来已经400多年,然而,世界高端光学显微镜品牌,公认的是德国的徕卡和蔡司、日本的尼康和奥林巴斯,四家企业占据着世界显微镜市场50%以上的市场份额,被称为光学显微镜的“四大天王”,我国半导体、生命科学、纳米领域以及三甲医院所使用的高端光学显微镜,也几乎都被“四大天王”所垄断。而国产的品牌,比如永新光学、麦克奥迪、舜宇光学等,虽然台数产量很高,但基本上只能作为教育类和科普类的使用,近20多家国产企业去争夺大饼上掉下来的饼渣。

  有数据为证:根据中国仪器仪表行业协会统计,2015年至2017年我国显微镜出口量在220万台-300万台之间,年均进口5万台左右,出口数量远高于进口数量,但出口金额却远远低于进口金额。这说明我们进口的单台平均价格远高于出口价格,产业总体上有量无质。

  再来看仪器界的“白富美”冷冻电镜。

  

  越高端前沿的实验室,国外仪器设备越多

  电子显微镜于1931年发明,但因为要求在真空下工作,几十年来并不适用于有机生物样品。直到上世纪70年代后,随着冷冻制样、单颗粒图像分析和三维重构算法等关键技术的突破,通过在传统透射电子显微镜之上,加上低温传输系统和冷冻防污染系统,解决了保持生物样品原子分辨率结构又适合电镜成像的矛盾,冷冻电镜技术逐渐推广开来。三位发明冷冻电镜技术的科学家,因此获得了2017年诺贝尔化学奖。

  然而,到目前为止,冷冻电镜还是仪器界高冷的“白富美”,每台设备价格高达4000多万元,同时维护成本高昂。全世界生产冷冻电镜的厂商只有日本电子、日立和荷兰的FEI(现已被美国赛默飞公司收购)3家,在市场占有率方面,FEI一家独大,垄断态势十分明显。目前,国内没有一家企业生产透射式电镜,也就更没有一家企业能生产这种高大上的仪器。

  科研仪器不仅仅关系到科研,还关系到产业。现在看起来很高冷的科研仪器,以后很可能是某些产业的基本工具。比如,光学显微镜已经成为半导体工艺或制造企业的标配,当年悟理哥所在实验室,配置的就是奥林巴斯的产品因此,一旦国外在高端科研仪器方面卡住了我们的脖子,不仅企业研发和创新效率受到影响,前沿的科技工作甚至有可能被瘫痪。

  3.全是骨头没有肉

  去年,美国化学会《化学与工程》杂志公布了2018年度全球科学仪器公司TOP20名单。在前20家公司中,8家是美国公司,7家来自欧洲,5家公司位于日本。当然,没有中国企业上榜。

  

  2018年全球仪器公司排名Top20

  再看他们的销售额。再次登顶的美国赛默飞(Thermo Fisher Scientific)销售额63.3亿美元,排名第二的日本岛津公司只有老大的1/3,销售额21.8亿美元,世界有名的安捷伦科技和德国蔡司分别以20.2和18.3亿美元排在第4和第6位。日本排入前20名的还有日电、日立、尼康和奥林巴斯等名企,但这四家的仪器销售额都没有超过7亿美元。

  同时,榜单还反映出的一大特点是,大型企业主导着科学仪器市场,前五大仪器制造商占前20家公司销售额的一半以上,仅赛默飞一家就占前20名仪器销售额的23%,排名前10位的公司占销售额的78%。

  然而,从上面的数据中,你还能看到什么?

  悟理哥看到的是,这个行业世界第一的销售额,也不过400多亿人民币,这个数字相比我们房地产等来钱快而多的行业,实在是太寒碜了。

  比如,根据中国房地产协会的数据,按照2018年销售额来算,仪器行业世界第一的赛默飞,也只能在我国房地产企业中排在大约第56位——低于福晟集团的452亿元,这个或许你都没听说过的福建企业。

  
2018年 中国房地产公司销售排行

  因此,做仪器做到世界第一又怎样?!干房地产只要拿到中国第55名,也就是只要做到某个省的冠军或老二,就可以超越这个世界第一了,而两个行业的技术难度和投资风险完全不在一个数量级上。譬如,冷冻电镜整机就涉及到机械、材料、光学、生物、计算科学等多个学科领域以及图像采集、图像处理、结构解析、冷冻系统的样品制备等多方面关键技术,任何一个点出问题,整个项目可能都会失败。

  相比之下,虽然半导体行业也要啃骨头,但光国内市场每年就有几千亿美元,在国家重视和各路资本的热捧下,如果做成了,至少还能大口吃肉。

  4.最悲情的行业?

  人有时候需要外力,才能走出舒服圈。国家和行业也是一样。

  从发展形势来看,中国作为发展迅速的新兴市场,社会尚未进入成熟稳定期,还有大量相对轻松就能取得高收入和高利润的行业,比如房地产、互联网金融,以及其他寄生于政策壁垒的各种行业。只要这些能轻松赚钱的行业存在,缺少倒逼与动力,企业就没有理由去舍易求难,选择仪器设备这个难度和风险系数极高的方向。

  于是,你可以看到,在流行以对标讲故事的企业界,我们有华为对标苹果,阿里对标亚马逊,百度对标谷歌等,但是,到目前为止,还没有一家公司能够,或者宣称与国家仪器(NI)、德州仪器(TI)或是赛默飞对标,甚至很多人连赛默飞是什么都不知道。

  还有就是上下游的脱节。仪器设备(包括软硬件)产业是比较适合产学研合作的。你看,虽然Matlab最早诞生在美国墨西哥大学Cleve Moler教授的手中,但也是这位教授跟企业家Jack Little合作,成立MathWorks公司之后,才做起来并得到多个行业认可。我们目前的情况是,做仪器设备的科研人员,或者比较边缘化,或者仅从满足自身需要去做仪器,对于他们的“小板凳”,还缺乏专业的“木匠”来审视。而上游科技项目的部署,除了经费稀薄以外,也缺乏围绕产业链来部署创新链的总体考虑。

  因此,对于高端科研仪器的国产化,悟理哥是谨慎悲观的,在这条赛道上,我们还缺乏一批人心无旁鹭、坐冷板凳、啃硬骨头、死磕技术,进而完成从技术积累、技术突破到市场认可的三级跳,而这些都是需要较长时间来磨砺的。更悲观一点,在这个产业上,谈赶超还是十分遥远的事。

  

  赛默飞股票月K线图(2009年7月31日至今)

  当然,也要给有志于这个方向的创新创业者和投资人一点信心:本世纪以来,无论你看日线、周线还是月线、年线,20年来赛默飞公司的股票基本上都是单边上涨态势(今年3月历史性的特氏熔断,大约是赛默飞多年来下跌最狠的一次),目前市值已经默默达到1700亿美元,是“除了上帝 什么都造”的3M公司的1.8倍。

  所以,专心一点,以及专深一点,是会得到公允回报的。

  参考文献

  1. https://www.instrument.com.cn/news/20130425/491330.shtml

  2. https://www.instrument.com.cn/news/20180929/472368.shtml

  3. http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2019/1/421687.shtm

  4. http://www.most.gov.cn/tztg/201109/t20110929_90085.htm

  5. http://www.cas.cn/zt/sszt/2017nobelprize/hxj/201710/t20171010_4617134.shtml

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