加快高端仪器国产化
在合肥离子医学中心国际质子放疗中心，
物理师在旋转治疗室进行模拟治疗（资料照片） 合肥中科离子医学技术装备有限公司供图
➤“发文章可以只展示长板，只要有一个性能指标世界领先，就可能发顶刊。做产品必须补齐工业化短板——稳定性、一致性、用户体验、电磁兼容、工业设计，哪一个环节掉链子，用户都不买账。”
➤“国外公司由于长期处于垄断地位，形成了技术惯性，它们在技术创新方面有时会表现出故步自封、动力不足，这也给了我们国产仪器机会。”
➤“超常规不是违反行业规律，而是在遵循规律的基础上，通过突破行业资源、要素保障等方面的常规限制，充分发掘高端仪器产业自身的发展潜能，为构建科学长效的发展体制机制奠定基础。”
文 |《瞭望》新闻周刊记者 扈永顺
“工欲善其事，必先利其器”，高端仪器是衡量一个国家科研和工业发展水平的重要指标，在支撑科学研究、经济发展、民生保障等方面具有广泛的需求和广阔的发展空间，是目前我国工业领域的“蓝海”。当前，国际科技竞争日趋激烈，高端仪器成为科技强国竞争的焦点。我国加大高端仪器研发布局，不断突破关键核心技术，稳步推进国产替代。
仪器通常分为科研、行业应用、计量校准三大类。业界通常把具有高技术含量、高附加值、功能复杂、应用场景要求较高等特点的仪器归为高端仪器。
近年来，我国持续发力高端仪器产业，在科技部、工业和信息化部、国家自然科学基金委等仪器专项计划支持下，加之产业基础再造与制造业高质量发展专项资金、首台（套）重大技术装备示范应用等配套政策，以及多地出台的采购倾斜、税收优惠等措施，部分高端仪器实现了国产替代，20万分辨率气质联用仪、200kV透射电镜、600MHz核磁共振波谱仪等实现了“人有我有”。产业整体正在形成科技攻关—产业培育—应用验证的全链条布局生态，市场份额逐步提高。
对标高水平科技自立自强要求，我国高端仪器行业关键核心技术和共性技术研究储备仍显不足，高性能传感器等关键零部件和元器件、配套软件存在“卡脖子”风险，产业链存在明显短板，产业整体面临低端分散、产品研发与市场需求脱节等诸多挑战。
“十五五”规划纲要提出，聚焦战略必争领域和产业链供应链薄弱环节，采取超常规措施，全链条推动集成电路、工业母机、高端仪器、基础软件、先进材料、生物制造等重点领域关键核心技术攻关取得决定性突破。这为“十五五”时期我国高端仪器产业创新发展确定了方向。受访专家建议，更大力度支持产学研用结合，加强高端仪器基础研究积累和关键共性技术攻关，推进整机、零部件和元器件、软件和标准、材料与耗材等全链条突破。
缘何“叫好不叫座”
为避免高端仪器“卡脖子”，我国加大力度布局高端仪器研发，例如在大科学装置建设、使用过程中，“沿途下蛋”产出高端仪器；利用AI提升仪器整体性能；通过仪器共享，收集用户需求对仪器进行升级改造；通过协同攻关、加大推广使用力度完善高端仪器全产业链生态，等等。但国产高端仪器行业快速发展同时，仍存在“叫好不叫座”的现象。
在我国国民经济行业分类中，仪器仪表属于制造业大类。2025年我国仪器仪表行业规模以上企业实现营业收入11329.4亿元，较2012年增长了70.2%；2024年行业规模以上企业数量7326家，较2012年增长了92.7%，涌现出173家上市企业、686家专精特新“小巨人”企业、57家制造业单项冠军企业。根据2026年中关村论坛—高端仪器创新发展论坛发布的数据，我国仪器仪表行业发展指数以2012年的100为基数，2025年达到216，实现翻番，行业发展取得长足进步。
高端仪器是仪器行业的“金字塔尖”，中国仪器仪表学会分析仪器分会秘书长吴爱华告诉记者，当前国产仪器向高端发展的趋势显著，产品谱系不断完善，例如中国科学院物理研究所研究员郇庆团队历经十余年攻关，基于原创的远端液化极低振动制冷技术成功研制出了无液氦亚3K低温扫描探针显微镜，实现关键性能指标国际领先；在教育部重大慢病发病机制及综合诊疗医药基础研究创新中心设备更新项目中，北京艾锐精仪科技有限公司（下称“艾锐科技”）研制的结构光超分辨显微镜Polar-SIM首次在教育部重大平台项目中替代进口，等等。“人有我无”的情况逐渐变少。
吴爱华等受访专家同样认为，我国高端仪器发展总体处于追赶状态，存在核心部件受制于人、成果转化率偏低、市场认可度不足等挑战。实际应用中，部分产品可靠性、耐用性与国际先进水平存在差距。例如技术指标看似达标，但在真实、复杂、连续的应用环境中，难以稳定、可靠、高效地满足用户核心需求，进而使用户对国产仪器存疑，担心影响科研精度与生产安全，不敢用。此外国内用户长期依赖进口仪器形成的使用惯性与品牌信任壁垒，也使用户不愿用国产仪器。
“相对进口仪器，国产高端仪器在性能品质、覆盖度等方面缺少比较优势，从基础研究到市场应用的全链条存在断点或脱节，产业链基础不够完善，仪器企业大多规模小、单品销量少。”吴爱华举例，当前超高分辨质谱仪、冷冻电子显微镜等高端产品仍需进口。
究其原因，传统的仪器研发模式在灵活性、市场响应等方面存在局限。受科研界长期形成的以发论文为主导的指挥棒影响，一些科研人员申请项目、做出样机、发表论文后即结题，一般不以成果产业化作为核心导向；仪器技术和产品迭代快，专项项目论证、立项往往跟不上发展趋势，相关项目部署容易碎片化和短期化；政策资源较为分散，多个部委均有仪器支持项目，部门间既方向交叉，又各管一块，跨行业跨部门政策协调机制缺失。
缺少高端仪器共性技术服务、中试平台。共性技术服务目的是解决单个企业难以承担、但全行业普遍需要的技术瓶颈，需覆盖关键部件、功能材料、基础工艺、软件开发全链条，例如提供传感器稳定性测试、光学系统校准等核心部件测试验证服务等。20世纪50～60年代，原机械工业部成立了十余家致力于仪器共性技术研究和服务的专业机构，但1999年后除机械工业仪器仪表综合技术经济研究所保留事业型研究机构属性外，其他均转制为企业，行业共性技术服务能力逐渐弱化。且国内仪器企业大部分是中小微企业，企业自建实验室成本高、标准不统一，难以开展基础共性技术研发积累。
样机产业化需要大量资金支持，高端仪器研发周期长、回报速度慢，社会资本投资少。“高端仪器从研发到形成一定的市场竞争力往往需要至少十年时间，累计研发投入可能在3亿元以上，并需要长时间建立市场认可度，因此这不是一门能‘赚快钱’或者‘好赚钱’的生意，很少成为私人投资的首选。”吴爱华分析。
此外，高端仪器是典型的知识技术密集型产品，进口品牌凭借长期的技术积累形成垄断优势。国产仪器起步晚，缺乏长期应用验证数据，品牌认可度建设滞后，用户普遍认为国外仪器更可靠。“不敢用”“不愿用”闭塞了国产高端仪器应用反馈和技术迭代通道，限制了国产仪器性能改进提升。“国外仪器公司往往具有数十年甚至上百年的技术积累和市场声誉，产品技术成熟、可靠性高、型号完备。而国产高端仪器在这些方面存在差距，难以仅凭价格优势得到客户青睐。”郇庆告诉记者。
在哈尔滨思哲睿智能医疗设备股份有限公司生产车间，工作人员在对设备进行调试（2026 年 4 月 16 日摄）张涛摄 / 本刊
全链条发力
“发文章可以只展示长板，只要有一个性能指标世界领先，就可能发顶刊。做产品必须补齐工业化短板——稳定性、一致性、用户体验、电磁兼容、工业设计，哪一个环节掉链子，用户都不买账。”北京大学未来技术学院生物医学工程系主任席鹏教授认为，加速高端仪器自主可控是一个全链条发力的过程。
全链条发力核心在于以系统性、协同性、贯通性思维建设高端仪器创新体系，加强企业主导的产学研用融通创新，进行基础研究与核心部件攻关、工程化与可靠制造、应用验证与产业生态培育，打通从样机到产品的“死亡之谷”。
——创新协同机制，加强企业主导的产学研用融通创新。
以往仪器研制通常由高校院所主导，企业只参与后期，创新效率低。实验室样机要成为科研工作者手中好用、耐用的产品，需要设计、制造、验证、应用全链条发力，应由仪器龙头企业牵头高校院所、用户、中小企业合力构建创新联合体。以开发“下一代活细胞超分辨成像系统”为例，可以通过建立联合体识别其中“卡脖子”核心部件，分解科学问题，由高校院所开展定向基础研究，突破关键材料、算法、工艺，由企业主导中试与工程化、整机集成，大型医院、药企等应用单位负责提供真实应用场景和反馈。
受访专家认为，深化产学研用协同机制，需以改革协调各方利益。
艾锐科技依托席鹏课题组的科研成果成立，席鹏担任公司首席科学家，他告诉记者，为避免产学研合作流于形式，关键是构建合理的利益分配与知识产权保护机制，让高校院所科研人员可以通过技术入股、专利转化获得长期收益，而不仅仅是一次性的项目经费，“我在艾锐科技担任首席科学家，正是这种模式的一种探索。”
高校院所建立与企业需求联动的“价值实现”评价机制。强化高校院所在高端仪器攻关中的前沿引领和源头供给作用，建立以核心技术指标对标国际、关键部件自主可控、产业深度协同为核心的分类评价体系，并将成果对产业生态的支撑效能作为资源配置的重要依据。
高端仪器研制项目可以获得各类基金项目支持，基金评审机构应当进一步转变观念，仪器项目的考核应从重论文转向重实效，以技术创新指标是否真正领先、是否推动前沿研究产生有价值数据、是否产业化推广实现进口替代等作为评价标准，并增加样机交付、第三方验证、用户试用等指标。
在支持无液氦亚3K低温扫描探针显微镜研发的人才项目评价中，国家自然科学基金委交叉学部就根据科学工具方向研究的特点，大胆改革，提出了全新的评价标准，给予郇庆团队支持。最终该项目以实现多项关键性能指标国际领先，在北京大学、中国科学技术大学、上海交通大学等科研机构应用，产出了高质量科研数据，实现对进口设备的替代等优势，获得国家自然科学基金委认可。
已有地方迈出高端仪器产学研用协同创新的先人一步。北京市于2025年成立了高端科学仪器技术创新中心，按照“政府统筹、市场机制、企业主体”的思路，由领域内优势企业、区级资本共同出资成立运营实体公司，通过市场化机制链接高校院所和企业资源，聚焦单靠某个企业难以独立完成的行业共性问题，组织开展前沿共性技术研发、标志性高端科学仪器整机和关键零部件研发转化、国产科学仪器测试验评推广，解决制约高端科学仪器产业发展的系列问题。
——加强原始创新和颠覆性技术创新，避免进入“追赶—落后—再追赶”模式。
西方科技强国依靠雄厚的技术积累和先发优势，在高端仪器领域进行“探索一代、储备一代、研发一代、生产一代”战略部署，用今天卖仪器赚的钱，支撑明天要上市的新品研制，布局未来5～10年的技术探索、储备，不断巩固强化其在高端仪器领域的主导地位。
国产高端仪器打破国外公司的市场垄断，技术创新和突破是有效路径。但要防止简单的模仿性创新，陷入“追赶—落后—再追赶”模式，必须注重加强原始创新和颠覆性创新，从根本上解决原理性、基础性问题。
例如在共聚焦显微镜领域，一些国际知名品牌转盘共聚焦产品采用双转盘结构，形成了强大的专利护城河。“突破封锁，须用原创技术开辟新赛道，在关键核心技术上降维打击。”席鹏告诉记者，他们采用原创单转盘、偏振光学路线，绕开国外专利壁垒，成为进口设备的替代方案。
郇庆认为，国外高端仪器巨头垄断市场，对我们既是挑战又是机遇。“国外公司由于长期处于垄断地位，形成了技术惯性，它们在技术创新方面有时会表现出故步自封、动力不足，这也给了我们国产仪器机会。”郇庆介绍，在国外公司已推出基于近端制冷技术的无液氦扫描探针显微镜、已申请专利保护的情况下，他们团队创新性地提出了远端液化制冷方案，不仅实现了更低温度、具备更好拓展性，且系统噪声指标大幅优化。基于新技术的产品一经推出，很快拿到大量订单。
受访专家建议，持续开展高端仪器关键核心技术攻关。面向国家重大战略需求，研究梳理高端仪器关键核心技术短板，优化国家高端仪器创新专项、重大科研平台建设专项、产业化专项等项目，设立一批原创性、颠覆性基础研究项目，为高端仪器发展提供创新支撑。
——打通工程化关键堵点。突破高端仪器所需的基础工艺、工具工装、零部件、软硬件、质控技术、标校技术等，缩短与国际差距，赢得用户信任。
整合行业资源，搭建中试平台、检验检测等共性技术服务平台，强化高端仪器共性技术服务能力，破除样机难转产品障碍。“整合现有资源建设高端仪器共性技术研究机构，面向各细分领域建设成果转化促进机构，建设一批中试平台，提升中试验证、标准计量、认证认可等服务能力，补齐基础工艺、可靠性技术等短板。”机械工业仪器仪表综合技术经济研究所所长欧阳劲松建议。
完善高端仪器应用验证标准。吴爱华认为，用户对国产仪器的不信任，部分源于缺乏客观、权威的应用验证评价数据，建议在医疗、半导体、制药、环境等领域制定行业专用验收规范与性能评价准则，保障数据可信、结果可比。
“根据国产高端仪器主推的应用领域，选择该领域头部用户，请他们用典型样品和高难度样品测试国产仪器的适用性，或者用同一个样品去比较同档次的仪器，看谁更适用、更好用，并反馈改进意见。”吴爱华告诉记者，只要国产仪器相对自己在不断进步，用户一定会对其更有信心。
已有地方在行动，《上海市促进科学仪器和科研试剂创新发展行动方案（2025—2027年）》提出，推动高校院所、企业和科技园区依托专业技术服务平台、技术创新中心等，建设具备共性技术研发、小试中试、检测验证等功能的公共服务平台；鼓励企业、行业协会等开展标准研究工作，推动制定一批具有国际影响力的技术标准。
在位于上海市嘉定区的上海交通大学医学院附属瑞金医院肿瘤质子中心
拍摄的一台国产质子治疗设备旋转机架（2024 年 5 月 24 日摄）王翔摄 / 本刊
在黑龙江省电工仪器仪表工程技术 研究中心有限公司，
单相电能表自动生产线在进行生产作业（2025 年 7 月 25 日摄）王松摄 / 本刊
超常规补短板
长期以来，我国仪器研制以部门主导和市场化渐进改良为主，缺乏顶层设计与协同创新机制。面对高水平科技自立自强的迫切需求，“十五五”期间应以超常规举措补足市场机制失灵、人才、资金等关键短板，推动高端仪器关键核心技术攻关取得决定性突破。
高端仪器具有典型的多品种、小批量、高投入、长周期回报等特征，纯市场机制下，企业通常缺乏动力投入基础攻关，“不愿做、不敢做、做不起”。采取超常规措施即要求协调好有效市场和有为政府在资源配置中的作用，把政府、市场、社会等各方面力量有机结合起来，实现科研攻关、成果转化、市场应用有效衔接；也要求政府积极主动作为，突破传统仪器攻关组织方式，在有限时空内快速提高行业资源尤其是稀缺资源的配置效率。
“超常规不是违反行业规律，而是在遵循规律的基础上，通过突破行业资源、要素保障等方面的常规限制，充分发掘高端仪器产业自身的发展潜能，为构建科学长效的发展体制机制奠定基础。”机械工业仪器仪表综合技术经济研究所战略研究室主任李炜认为。
——采取超常规组织方式，以新型举国体制创新管理组织模式，强化政策协同、打破传统科研“碎片化”“单点突破”模式，弥补市场机制不足。
高端仪器是小众购买的“大国重器”。由于单一市场规模相对有限，企业很难有动力和实力去做原创突破，新型举国体制是保障优质企业持续开展研发、工程化和商品化的制度前提和能力底座，通过国家长期投入、风险共担、需求牵引，为企业扫清障碍。
完善跨部门政策协调机制，设立高端仪器跨区域、跨领域产学研用协同平台，在原理创新、技术攻关、产业化各环节加强合力，形成全链条一体化推进机制。“针对重点行业应用需求，制造企业联合重点用户共同攻关；针对重大科研需求，发挥国家重大科技基础设施牵引作用，集中攻关一批重大成果；针对重点领域组建‘政府+资本+战略科学家+企业’联合团队，集中突破关键核心技术。”欧阳劲松建议。
——超常规配置人才、资金等基础要素资源。
高端仪器行业技术密集、知识密集的特性决定了高端人才的核心作用，受访专家建议通过多元化人才培养机制充实人才队伍。例如通过校企共建实验室、职业院校定向培养等模式，培育兼具研发与工程经验的复合型人才；支持企业资深工程师走进高校院所开设工程实践课程，把产业界对可靠性、用户体验、成本控制的理解传递给学生。
高端仪器研制涉及多个学科专业，例如要实现活细胞长时程成像，需要联合应用光学设计、精密控制、图像算法、细胞培养等多学科知识，但高校课程设置按学科知识体系划分，不易跨学科融合。席鹏建议高校院所大力推行项目制教学，让学生在本科或研究生阶段参与到一个工程问题中来，例如可以让学生组队完成搭建一台简易显微镜或者编写一套图像采集软件的任务。通过学中做、做中学结合的方式，培养学生解决实际问题的能力。
高端仪器研发需要长期持续投入，与风险资本追求“短平快”的本性相悖，需以政策激励资本敢于投早、投小、投硬科技、投长期。
吴爱华建议主管部门支持设立仪器领域天使基金等投资于早期项目的基金，引导和鼓励各类早期风险投资基金投资高端仪器企业；鼓励各类政府投资基金对具有战略性、技术前沿性突破性的高端仪器项目和企业进行股权投资；不单纯以短期营收和利润为考核标准，而是综合评估其所投仪器项目的技术壁垒、国产化率、产业链带动能力等。
优先考虑在战略需求强或进口风险高的仪器门类中配置要素资源。仪器产品类别多、产业链复杂，同时在所有产品分类、所有产业环节超常规配置资源并不现实，需要聚焦优先级高的有限领域和环节进行针对性部署，避免目标泛化。受访专家建议，对于那些需求量少、研发投入大又是国家重大战略、重大科技活动或国民经济运行保障不可缺的高端仪器，可优先配置资源加快攻关，争取短期内解决产品谱系完整度和国产化率提升等问题，并推动技术基础积累和研发实力提升。
——超常规推动高端仪器首台（套）产品落地应用，解决国产高端仪器应用不足、迭代升级慢难题。出台国产高端仪器应用规模提升刺激性政策或实施项目，从政策层面鼓励购买、使用国产高端仪器，在科研、医疗等领域开展高端仪器应用试点，将采购使用国产仪器纳入相关项目考核指标。
李炜建议，支持用户通过合作创新采购方式开展高端仪器订购、首购，即鼓励用户邀请供应商合作研发，并按研发合同约定的数量或者金额购买研发成功的创新产品，为企业提供高端科学仪器首批订单和应用场景，降低市场风险；培育用户+共性服务平台+中小企业群发展模式，推动供需双方形成互相依存的联合体，完善首台（套）应用反馈迭代机制，加快高端仪器从技术创新到商品的迭代速度。
依托大型科研平台或国家级实验室，设立国产仪器应用示范与迭代中心，采购一批国产高端仪器向全国用户开放试用。用户在中心完成实验后，给出使用报告及改进建议。对于积极参与试用并提出有效建议的用户，可以在项目申报、职称评定等方面给予支持。同时，对于采购单位落实“尽职免责”和“容错纠错”机制，让采购决策者不必承担使用国产仪器可能出现的风险。“只有让用户从‘要我试’变成‘我要试’，国产高端仪器才能真正有更多用户。”席鹏认为。
“国产高端仪器必须走向市场，在市场上与国外仪器同台竞争，才能真正锻造出有竞争力的仪器和技术，摆脱进口依赖、实现国产替代。”郇庆建议，鼓励国产仪器自主研发、采购和应用，取消进口科研仪器设备在免税、招投标、付款方式等方面的超国民待遇，营造公平竞争环境。
多地已有探索，例如北京市提出了“国仪京用”计划，面向高等教育、科学研究、分析测试等重点场景以及行业应用需求，聚焦被国外长期垄断、国内同类产品已经取得突破、亟需市场验证迭代的高端科学仪器整机，建立“试用—反馈—迭代”闭环流程，建设高端科学仪器性能对比综合评价体系，促进高端科学仪器技术迭代和产品品质升级，提升高端科学仪器自主创新能力和产业竞争力。□