编者按
大型科学仪器是突破科学前沿、解决国家经济社会可持续发展和国家安全重大科学问题的利器，也是集聚和培养科技创新领军人才和高技能人才、打造世界级科学研究中心的物质基础。
上海是中国仪器仪表产业重要的研发和生产基地，仪器仪表产业的发展历经了跌宕起伏。今天，全力建设全球科技创新中心的上海科技工作者正在突破桎梏、摩拳擦掌，在一些细分领域取得了不少重大突破。而在开展大量实践的过程中，众多深度的思考和探讨也在进行中。本报用一组稿件展现其中的风采，并剖析典型案例，希望能为读者带来一些启发。
中国是世界公认的制造大国，但并非是制造强国，在高端仪器制造领域，中国的科研工作者们一直在全力追赶。近年来，上海的科技工作者们奋勇争先，在一些高端仪器的细分领域取得了重大突破。如由上理工光电学院未来光学实验室庄松林院士、韩森教授领导的科研团队与苏州慧利仪器有限责任公司共建联合实验室，突破国外高科技垄断，研发出了——数字化激光干涉仪系列高端仪器产品，其中部分产品填补国内空白，PV值测量等核心指标及相关技术达到国际先进水平；上海理工大学健康科学与工程学院聂生东教授与上海纽迈电子科技有限公司经过10多年的攻关，突破了控制电路、谱仪、磁体、探头线圈、温控系统、微弱信号处理及解释等系列关键技术，研发出具有自主知识产权并处于国际领先水平的高端低场核磁共振分析仪。该分析仪器售价仅为国外同类产品的四分之一，更易于在多领域推广应用……
他们是如何在竞争激烈的市场中脱颖而出占据高端市场？这些成功的案例有何借鉴意义？日前，记者进行了相关采访。
产学研的完美对接
韩森毕业于长春光机学院（长春理工大学前身），师从中国著名光学家蒋筑英教授。蒋筑英的科研团队建立了中国早期光学传递函数测量装置，制定了中国电子分色机的分色特性和镀膜要求，解决了国产镜头中的许多关键性技术难题。
毕业后，韩森前往德国深造，并获得博士学位。2009年，作为苏州工业园区引进的人才，他开始了回国创业之路，创办了苏州慧利仪器有限责任公司。
韩森的目标是打造世界一流的干涉仪。所谓干涉仪就是将激光分为两束，照射至需要测量的器件上，再汇合产生干涉，从而精确地测量出被测件表面的形貌误差，侧件的形状包括平面、球面、柱面或者自由曲面。
为了更好地将高校的科研力量引入企业，2013年，韩森入职上海理工大学。之后，上海理工大学与苏州慧利仪器有限责任公司共建联合实验室，使得一批专业科学家能够深度对接产业。
高端低场核磁共振分析仪的诞生同样是产学研深度合作之后的典范之作。上海纽迈电子科技有限公司成立于2003年，创始人之一的杨培强在研究生阶段攻读无线电物理学科的核磁共振专业。他曾经是复旦大学上海医学院的科研部门工作人员，一开始是5个人合作下海创业；但是到了2006年，只有他与同事魏渝山二人坚持了下来。
同一年，上海理工大学教授聂生东正在行业圈里为学校医学影像工程专业寻觅一台用于教学的核磁共振分析仪。那时，几乎所有相关高校都只能从医院借来“退休”的仪器进行教学展示。老旧仪器的部分功能无法实现，十分影响授课效果。得知上海纽迈电子科技有限公司那里有合适的仪器，聂生东找上门去，在交谈中，双方都认为这款教学仪器可以通过改造形成国产化的高端低场核磁分析仪器，打破发达国家在该领域的垄断地位。上海纽迈电子科技有限公司的优势在硬件研发方面，上理工的团队擅长软件开发，双方一拍即合，开启了长达15年的合作。
执着和坚忍不拔是必要品质
仪器制造产业门槛高、难度大，不仅需要基本的物理概念，还需要工程化的经验，整个过程资金投入大、耗费时间长，盈利时间一般要到数年以后。韩森告诉记者，高端仪器领域的落后有深层次的原因，国门打开后，全世界最先进的仪器都涌入了中国，当时觉得购买虽然要花钱，但投入资金要比从事自主研发少很多，这也导致中国和发达国家之间在该领域的差距越来越大。自己之所以能在这个领域中有所收获，与多年来的执着深耕有很大关系——凡事不能只看短期利益，遇到困难不能摇摆，要甘于坐冷板凳。
目前，数字化激光干涉仪正在逐步完善。“我们的价格要比国外同类产品便宜20% ~ 30%，还建立了国内的行业标准、检测规程和校准规范。但是在与国外产品的竞争中依然处于下风，其原因是很多单位长期依赖国外产品，还有不少有上下游依附关系。 希望资本能加大对本土仪器制造公司的投入，也希望数字化激光干涉仪能尽快进入国家采购名录。”
高端的低场核磁共振分析仪受到被检物质的影响小，可以广泛适用于石油、煤炭、岩土、食品、材料、生物等检测和分析领域，已成为当前除医学诊断外的必要检测分析手段之一，备受市场青睐。通过长达15年的合作，上海纽迈电子科技有限公司自主研发的高端低场核磁共振分析仪已被国内上千所高校、研究院所、企事业单位等科研机构使用，并出口到美国、俄罗斯、韩国、新加坡等国家，以及欧盟、中东、南美等地区，已占领国内70%左右的市场，不断进军和渗透到国际市场。
杨培强至今非常感谢聂生东教授团队的支持：聂生东团队是公司的第一家客户，当时公司的钱已经用得差不多了，但产品仍然卖不出去。聂生东科研团队不仅使用公司产品，帮助企业解决技术难题，还向很多机构推广了该仪器，使得很多科学家愿意用纽迈公司生产的仪器，支持企业存活下来，有机会不断改善产品性能，最终慢慢建立起大量的客户群。聂生东的科研团队还向企业输送了很多优秀的学生，如今他们都已经成为了业务骨干或者管理人员。
在聂生东看来，产学研合作不能斤斤计较，纠结于利益，而是要以一种战略性的眼光，以开拓事业的视角去对待。当时合作的初衷就是要做一款国产高端的低场核磁共振分析仪，多年来双方一直在追求这个目标。
国家的投入也是上海纽迈电子科技有限公司能生存下来的重要原因。聂生东表示，2013年起，学校和企业一起联合申报国家科学仪器重大研发专项，同时也得到了地方财政的支持。他感谢社会各界对于上海纽迈电子科技有限公司的支持和帮助。
未来还需要开拓科学思维
今年，数字化激光干涉仪捧得了中国产学研创新成果一等奖、中国计量测试学会科学技术进步奖一等奖、中国光电博览奖金奖。韩森坦言，目前产品的零部件中95%可以实现国产，尚有5%要进口，这是未来需要努力的方向。上海纽迈电子科技有限公司也形成了非常成熟的研发路线图，让杨培强特别骄傲的是，如今中石油、中石化已经将其低场核磁共振分析仪用于石油勘探中，中国矿业大学的科学家利用这台国产仪器分析地下煤层的分布。他对企业未来的发展充满信心。
上海大学机电工程与自动化学院院长、中国仪器仪表学会常务理事、嵌入式仪表及系统技术分会理事长费敏锐教授指出，目前大量的高端仪器仪表产业基本被发达国家的跨国公司所垄断，他所在的流程工业高端装备的测控仪表及系统领域也不例外。但是未来还是充满希望的，类似数字化激光干涉仪、高端低场核磁共振分析仪这样的细分领域冠军会慢慢增加。
“虽然我们处于落后阶段，但是令人欣喜的是，目前国内高校在先进控制理论，特别是近来发展起来的网络化控制系统理论方面处于国际并跑水平；国内制造企业在测控仪表和系统硬件制造能力、经验和产能上处于国际先进水平；国内应用企业对测控仪表和系统需求旺盛，同时在实际应用中积累了丰富运行经验。”费敏锐建议政府加强政策和资金上的引导，从研发基地、项目资助、融资减税、人才培养等方面推进产学研实质性合作，在逐步攻克应用难题基础上，打出民族品牌，赢得市场青睐。
上海市科协原党组书记、副主席孙正心认为，探索性仪器是最接近科学家的产品，该产业也是最接近前沿科学的产业，它依赖、展示和考验着科学家、工程师共同的创造力，与科学研究相辅相成。仪器行业与新技术工程化、产业化密切相关，它为产业高质量发展、市场高标准运转、资源高速度流动和成果高效率转化护航。国外先进仪器涌入中国市场，对中国的科研工作有很大的促进作用，很多高校和科研院所依靠仪器做出了过去无法企及的科研成果，医院引入了CT和核磁共振设备后医疗水平也得到了大幅度提升。他们的很多研究方法和市场推广方法值得学习。
高端仪器的研发突破主要是依赖研究方法的创新。孙正心举了著名物理学家恩利克·费米启迪和帮助李政道打造全新测量仪器的案例。恩利克·费米是1938年的诺贝尔物理学奖得主。有一次他问了李政道“太阳中心温度是多少？”这样一个问题，李政道回答说，大约为1000万绝对温度，有2个关联方程可以进行计算。费米告诉他不能依靠别人的计算结果，需要自己去核准。费米帮助李政道制作了一个长6英尺的计算尺来解题，结果非常方便地计算出太阳的中心温度，结果就是1000万绝对温度左右。
孙正心认为，解决卡脖子问题归根结底要依靠研究方法的创新和研究工具的创新，我们需要加强这方面意识的培养。今天，中国的信息产业、生物医药产业、新能源产业和人工智能产业都在迅猛发展，适应新一轮前沿技术进步和新兴产业发展，需要大量新概念、高质量、高效率的科学研究仪器和实用检测仪器，这是科学仪器产业发展的极好良机。
其他资料：
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