摘要：
... ·几个核心难题：底座技术薄弱，关键零部件依赖进口；可靠性、稳定性和一致性不足，难以从“单台样机”走向“批量生产”；缺乏耐心资本和长期主义的考核机制，导致创新人才匮乏，企业难以在长周期、高投入的赛道上持续发展。
科学仪器是现代科学的“眼睛”和工业制造的“标尺”。从观测遥远星系的射电望远镜，到解析生命奥秘的质谱仪，人类认知边界的每一次拓展，都离不开实验工具的革命性进步。面对高端仪器长期被国外垄断、关键技术亟待突破的现实，中国的科学家和企业家正试图走出一条自主创新的道路。
9月25日，在上海举行的2025浦江创新论坛之“前沿与自主——高端科学仪器技术与产业创新”专题论坛上，来自学术界和产业界的顶尖专家与创新者齐聚一堂，共同探讨如何构建自主的科学仪器研发体系。论坛上举行了“上海科学仪器创新港”揭牌仪式与2025全国颠覆性技术创新大赛“科学仪器”锦标赛获奖项目的颁奖仪式。
“前沿与自主——高端科学仪器技术与产业创新”论坛现场。图片由主办方提供
科学发现与产业变革的原动力
科学仪器的发展史，几乎就是一部科技革命史。中国科学院院士杨学明在演讲中强调，人类对世界的认识最初依赖感官，但感官是有限的，“实验技术的发展，是推动科学革命非常重要的作用”。从显微镜到光谱仪，再到他自己团队研制的、用于研究化学反应微观过程的交叉分子束科学仪器，正是这些不断精进的工具，让人类得以窥见肉眼无法企及的微观世界，推动化学动力学研究进入“量子时代”。
“要做重要的高水平的实验科学，必须要有创新的或者最先进的科学仪器，”杨学明指出。诺贝尔奖的历史也反复印证了这一点，超过70%的物理学奖、80%的化学奖和95%的生理学奖，都建立在最尖端的科学仪器所带来的发现之上。仪器不仅是工具，更是科学思想的延伸和知识发现的引擎。
如果说学术界将仪器视为探索未知的“矛”，那么产业界则将其视为响应市场、驱动变革的“盾”。安捷伦科技高级副总裁张建苗指出，前沿产业的爆发式增长，直接定义了对科学仪器的新需求。例如，在生物制药领域，随着抗体药物偶联物、细胞与基因治疗等新兴疗法的兴起，对药品质量控制和生产过程分析（PAT）提出了更高要求，需要更灵敏、更自动化的分析仪器。
在新能源赛道，锂电池的安全性、能量密度和循环寿命是核心关切，这催生了对电池材料微观结构、电化学反应过程进行原位、实时表征的精密仪器需求。而在半导体产业，芯片制程进入纳米尺度，对晶圆的缺陷检测、薄膜厚度测量等环节的仪器精度要求已达到原子级别。
企业必须通过持续的技术创新、智能化的解决方案以及与本土产业链的深度融合，来应对这些变化。“我们积极构建实验室的数字化生态，通过数字化、自动化和智能化把核心产品、软件、服务串联起来，”张建苗说。仪器产业不仅是硬件的比拼，更是围绕应用场景构建的完整解决方案和生态系统的竞争。
自主之路：构建“多链融合”的创新生态
尽管需求明确、意义重大，但国产高端仪器的自主之路依然挑战重重。与会专家和受访者普遍提到几个核心难题：底座技术薄弱，关键零部件依赖进口；可靠性、稳定性和一致性不足，难以从“单台样机”走向“批量生产”；缺乏耐心资本和长期主义的考核机制，导致创新人才匮乏，企业难以在长周期、高投入的赛道上持续发展。
“科学仪器生产批量小，产业很难快速壮大，必须有系统化的决策。”上海科学院院长孙真荣在采访中表示，针对这些痛点，上海正试图构建一个全新的创新生态系统。本次论坛上揭牌的“上海科学仪器创新港”便是这一思路的体现。
孙真荣将其概括为“多链融合”的生态：将技术链、资本链、人才链和产业链深度融合，同时联动政府、科研院所、产业资本和终端用户等多方主体。其具体路径是打造一个集“高能级创新研发功能平台、高水平颠覆性技术创新大赛、高韧性技术与零部件供应链、高效能产业并购与创投基金矩阵、高质量标杆孵化器与概念验证中心、高活力创新创业生态园区”于一体的“六个一”体系。
这一体系的目标，是从源头解决仪器研发的共性技术难题，发掘和筛选有潜力的团队，利用资本加速其成长，并围绕其构建完善的供应链和产业集群。孙真荣将其定位为产业的“赋能者和加速器”，希望通过系统性的生态建设，为国产仪器突破瓶颈提供一片适宜生长的“土壤”。
孙真荣提到，发展路径上必须务实。“并购是条捷径。我们不排斥利用资本的力量，去并购国外一些掌握了核心技术和市场渠道的中小企业，这是产业发展的正常路径，可以帮助我们快速补上短板，节省大量时间和试错成本。”他说。
实践中的创新：从逆向工程到原理颠覆
理论和战略最终需要落到实践中。从本次颠覆性技术创新大赛的获奖企业身上，可以窥见当前国产仪器创新的几种典型路径。
一种是务实的“逆向+迭代”模式。苏州华萃仪器有限公司总经理汪晓平告诉澎湃科技，在研发之初，对标国外成熟产品进行逆向工程，是规避技术和市场风险的有效路径。“人家的产品已经定义好了，我们把这部分完全逆向，可以减少很多研发的投入。”但这只是第一步。在此基础上，团队会根据国内前沿用户的“天马行空”的需求进行再创新。“以客户需求为导向，”汪晓平总结道，这是从追赶走向超越的关键。
另一种是“融合+应用”的创新。上海宸安生物技术有限公司将经典的流式细胞技术与质谱技术相结合，创造出新一代的单细胞流式质谱系统。这并非颠覆某一单项技术，而是通过技术融合，为临床诊断这一具体场景提供了成本更低、效率更高的解决方案。“对于临床来讲，最直观的体现就是成本下降和时间下降，”公司管理合伙人马楚翘表示。这种创新更侧重于对应用场景的深刻理解和系统集成能力的提升。
更进一步的，则是从底层原理上实现颠覆。北京金钢科技通过一种全新的磁编码图案设计，颠覆了传统编码器的测量原理，其研发的角度传感器相比国外主流产品，实现了“尺寸小六七倍，分辨率更高，价格是它的1/5甚至1/10”。这种“既小又精性价比”的优势，使其在人形机器人、半导体、医疗等新兴领域迅速打开局面。这种源自基础原理的创新，虽然风险更高，耗时更长（团队深耕近10年），但一旦成功，便具备了定义市场的潜力。
从务实的追赶迭代，到场景驱动的应用融合，再到高风险高回报的原理突破，中国科学仪器产业的创新者们正在各自的“无人区”中艰难探索。这条道路需要科学家的专注、企业家的坚守、投资者的耐心以及一个能够容错和协同的创新生态。
