从3i奖数据看国产仪器二十年:替代步伐加速 高端突围正当时
科学仪器是现代科学技术的“眼睛”,也是高端制造业不可或缺的测量利器。从历史发展进程上看,许多重大科学研究成果的突破,通常以科学仪器和方法的创新为先导。展望未来,随着科学研究、技术开发向物质极端尺度推进,科学仪器发挥的作用将更为关键。正因如此,科学仪器的技术走向与产业格局变化,始终是业界高度关注的核心议题。
自2006年起,仪器信息网发起了“3i奖-优秀新品”评选活动,旨在全面、公正、客观地展现国内外科学仪器新产品的创新性,并激励仪器制造商持续推出贴合用户需求的新品。该评选每年吸引近300家国内外仪器厂商申报约700台新产品,经300余位专家严格评审,最终仅有极少数新品斩获年度“优秀新品奖”(近年来获奖比例仅约2%)。历经二十年发展,该奖项已成为中国科学仪器行业最具权威性的奖项之一,其评选结果也在一定程度上折射出科学仪器技术的发展脉络与趋势走向。
近年来,在国家一系列政策的大力支持下,国产科学仪器行业实现了长足发展,技术积累不断深化,产业持续升级,产品性能实现质的飞跃。这一发展态势在“3i奖-优秀新品”评选中体现得尤为明显。
20年来,“3i奖-优秀新品”累计评选出年度优秀新品444台,其中国产仪器188台,占比逾40%。对于优秀新品评选活动中国产仪器的表现,正如专家所言:“中国国产科学仪器的春天已经到来。”这一判断并非空穴来风,而是基于大量新品在性能指标、稳定性与用户体验上的切实进步。更为可喜的是,高端仪器的国产化替代正成为显著趋势,而且不仅是集成创新,更有原理创新,越来越多拥有独立知识产权的国产仪器进入高端领域,并且在某些细分赛道实现了从“跟跑”到“并跑”的关键转变。
现从仪器企业所获优秀新品数量维度进行排序,发布国产仪器企业TOP10排行榜(见下表),以期综合反映国产科学仪器新产品新技术的创新发展,并从侧面展现国产科学仪器企业的创新能力。其中,
聚光科技
以24台获奖新品高居榜首(该品牌下包含了其旗下的
谱育科技
和吉天仪器)。
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不仅长期积累扎实,国产仪器近年来的爆发力更令人瞩目。2021-2025年度,国产获奖产品数量43台,每个年度国产获奖产品占比均超过50%;特别是在2024和2025年度,在年度获奖新品总数大幅缩减(由原来的30台左右减少至15台左右)的背景下,国产获奖比例更是飙升至80%。
纵观排行榜与近年趋势,可以看到细分领域的领头羊企业发展迅速:如屹尧科技在样品前处理自动化方面表现出色,丹东百特在
激光粒度仪
领域赶超进口品牌,国仪量子在电镜赛道给进口品牌造成了巨大压力。
从仪器品类来看,在188台国产获奖产品中,数量排在前五的品类(数量占比均超过10%)见下表:
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相对而言,国产科学仪器在光谱品类领域的发展一直较好,更是包含中国具有自主知识产权的原子荧光光谱和原位分析光谱。从早期的原子荧光、原子吸收,到
激光诱导击穿
光谱、近红外光谱、拉曼光谱、太赫兹、高光谱等;从通用光谱仪器到基于光谱的专用仪器,国产光谱仪器的发展从未停滞!
以2025年度为例,15台年度优秀新品中,有两台国产光谱新品表现亮眼。其中,
钢研纳克
OPA-500大尺寸金属构件原位分析仪
属国内外首创的产品,为各种大尺寸的金属构件检测等提供支撑,具有广阔的应用前景。
荧飒光学
FTmicro10 傅里叶变换红外显微镜
是全链路自主研发的首台商品化傅里叶变换红外显微镜,填补国产商用
傅里叶红外
显微镜高信噪比与高分辨率难以兼顾的技术空白。
在质谱领域,国产仪器同样展现出强劲势头。2021-2025年度,国产质谱仪器以7台获奖排在了第一位。国家始终高度重视质谱技术的自主研发,“十五”后期以来,科技部、基金委等持续通过国家科技支撑计划、重大科学仪器设备开发专项等项目予以支持。在政产学研用资等多方协同推动下,国产质谱进入了快速发展期。
特别是在2024年度,15台获奖产品中竟有4台为国产质谱新品,标志着国产质谱在高分辨、自动化等方面的创新达到了新高度。如,
安益谱
的
首台国产四级杆和静电轨道阱质谱仪气质联用仪Cassitrap120K
,
实现我国超高分辨质谱和静电轨道阱质谱仪零的突破,构建了从关键部件到整机,从硬件到软件完整自主知识产权体系;
华仪宁创的
单细胞代谢物分析质谱仪SinCell-100
,发明了超微量皮升级液滴产生方法,是细胞生物学、单细胞代谢组学研究的智能化分析分析工具;
衡昇质谱
iQuad 2300P 定向量化微波进样-电感耦合等离子体质谱全自动元素分析系统
,实现了实验员仅需称样,其他操作步骤皆全程自动完成;
上海凯来自主研发的
Genesis GEO点阵飞秒激光剥蚀系统
,上海凯来自主研发的Genesis GEO点阵飞秒激光剥蚀系统,摆脱了对国外技术的依赖,消除了“卡脖子”风险,其自主研发的高速振镜系统引导激光形成点阵式光斑,从而实现高精度固体定量分析,并大幅节省
维护成本。
不过,面对当前形势,专家也
发出了
深切寄语:一方面,希望国内科学仪器厂商抓住当前采购政策红利,借这波东风扎扎实实练好内功,不断突破技术垄断,提升产品质量和应用范围,争取在较短的时间内完成中高端对进口仪器的追赶;但专家也犀利指出,如果只是想赚一波快钱,那么很快会被“中国式内卷”所淘汰。另一方面,专家建议国内仪器厂商在贴近实际应用上多做文章,结合国内的实际应用需求,在仪器辅助功能以及自动化、信息化等方面进行提升,使产品可以更容易占领特定市场。专家强调,这方面工作可做的有很多。
