突围!中国高端测量仪器频传捷报,自主创新正当时
曾经维修要看人脸色,如今技术跻身世界前列,国产仪器的翻身仗
破解“卡脖子”:中国高端测量仪器如何从依赖进口走向自主创新?
没有它,芯片设计如同盲人摸象!国产关键仪器突破意味着什么?
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一台安静的仪器,却能牵动中国半导体、6G通信、智能驾驶的未来脉搏。高端测量仪器,这个被称为“科学家的眼睛”的领域,长期是中国科技自立自强路上的一块关键短板。过去,像北京大学核磁共振中心曾遇到的困境并非孤例——进口设备突发故障,外方维修报价高昂且态度强硬,暴露出在关键科研基础设施上受制于人的尴尬。
这种被动局面正在被改写。中国仪器仪表行业经历了一段从“造不如买”的迷茫,到重新聚焦自主创新的艰难转型。曾几何时,国外品牌凭借先发优势、成熟的产品体系以及深入高校的合作推广,几乎垄断了国内高端市场。数据显示,直至2023年,中国科学仪器进口额仍高达169.8亿美元,其中实验分析仪器占比过半,这背后是严峻的技术差距和产业依赖性。
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转折点来自于对国家战略需求和产业安全认识的深化。人们意识到,测量仪器是科学研究和技术创新的基石,其重要性怎么强调都不为过。已故光学专家王大珩先生曾精辟指出:“机器是改造世界的工具,仪器是认识世界的工具。”没有先进的仪器,前沿基础研究和高技术产业的发展就如同雾里看花。这种共识推动了政策、资本和产业人才向该领域加速汇聚。
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攻坚克难的道路上,核心技术的突破是唯一的钥匙。以电子测量领域的关键设备示波器为例,其高端市场长期被美国是德科技等巨头主导,它们的产品带宽可达110GHz以上,并对中国实施严格的技术出口管制。面对封锁,国内企业选择了一条最艰难但也是最坚实的自研之路。突破点首先集中在核心芯片上,例如决定示波器性能关键的ADC(模数转换器)芯片。以普源精电等为代表的国内企业,经过多年持续投入,成功研发了“凤凰座”等自研芯片组,为国产高端示波器装上了“中国芯”。
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市场需求的牵引和产业链的协同成为国产仪器崛起的沃土。中国庞大的电子信息产业、蓬勃发展的新能源汽车领域、不断推进的5G/6G网络建设,为国产高端仪器提供了前所未有的应用场景和迭代机会。华为等龙头企业对供应链自主可控的需求,也间接带动了上游测量仪器厂商的技术提升。这种来自市场的真实反馈和严格要求,是实验室技术走向成熟不可或缺的环节。
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“国家队”与民营企业协同发力,构成了突破技术壁垒的联合舰队。以中国电科第四十一所为基础组建的电科思仪,在微波毫米波矢量网络分析仪等领域达到国际先进水平,其首席科学家年夫顺团队攻克了从微波到太赫兹的系列测量难题,有力支撑了国家重大工程。另一方面,如普源精电、鼎阳科技等一批民营企业成功登陆科创板,借助资本市场加大研发投入,在中高端产品线上快速迭代,展现出强大的市场活力。这种“国家队”攻坚前沿基础技术与民营企业灵活响应市场需求的格局正在形成。
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成果已经开始显现。国产示波器的带宽纪录不断被刷新,从突破10GHz到向更高频率迈进;微波矢量网络分析仪等产品综合性能跻身世界前列。更可喜的是,用户态度也在转变,从过去“非进口不用”,到如今越来越多地愿意了解、试用并信任国产仪器的高端产品,这种信任的建立比技术突破本身更具深远意义。
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当然,也必须清醒地认识到,全面实现并跑乃至领跑仍需时日。在部分极高端仪器的性能稳定性、软件生态构建、关键核心部件的完全自主化等方面,仍有提升空间。持续的、高强度的研发投入,以及对高水平人才的培养和吸引,依然是行业发展的生命线。
中国高端测量仪器产业的突围之路,印证了一个朴素的道理:关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。它没有捷径,依靠的是持之以恒的战略定力、扎实的研发积累、健康的产业生态和开放的合作心态。当中国科学家和工程师用上更多自主可控的“火眼金睛”去探索未知、创造未来时,中国高质量发展的根基也将因此更加牢固。这条自主创新之路,不仅关乎一个行业的兴衰,更关乎国家科技事业的命脉。
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