——中镜科仪集团教育中心总监 张康
科学仪器是支撑科技创新的助推器,是国家基础性、战略性地产业。近年来发生的一系列科技“卡脖子”事件,使我国学界、商界、以及政府和民众,都越来越认识到精密仪器国产化的重要性和紧迫性。2020年5月,习总书记在给袁隆平、钟南山、叶培建等25位科技工作者代表的回信中提出“希望全国科技工作者弘扬优良传统,坚定创新自信,着力攻克关键核心技术,促进产学研深度融合,勇于攀登科技高峰,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。”
据统计,我国现有从事仪器行业的企业超过319万家,营收达到7660亿元,这个数字是十分庞大的。但同时问题也十分明显:目前国内对科学仪器的需求与科学仪器的生产、研发技术水平远不成正比,产业结构总体呈现大而不强的态势,这是一个长期积累的问题。国家在“十四五”规划中,计划实施“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”专项,安排国拨经费概算5.39亿元,说明国家已经开始有决心、有计划地加速推进科学仪器的发展。
电子显微镜(简称“电镜”)是很具有代表性的精密科学仪器,对探索微观世界有着至关重要的作用。目前,我国没有生产透射电镜的厂商,扫描电镜厂家屈指可数,甚至于电镜附带的周边设备和耗材也需要大量进口。从市场层面来看,我国2020年仅采购电镜主机的资金就超过30亿元,这么庞大的市场,只有很小份额掌握在我们自己手里。依赖进口导致该领域技术长期受制于人,仪器功能开发滞后、售后服务无法保障等问题长期困扰着我们。透射电镜就是一个典型案例,上世纪六、七十年代时,我国透射电镜的研发制造能力还处在世界前列,后来由于多种因素,透射电镜的自主研发制造工作中断,直到现在全部依赖进口。如今,高端的冷冻电镜和球差矫正电镜,一台动辄数千万元,每年的实验成本和技术维护费用亦是不菲。那么,难道我国就没有一家企业看到这块大蛋糕吗?很显然不是的,我们从以下四个方面来分析:
1、 关键技术积累不足,仅靠市场手段难以突破
关键技术的研究是整个科研和仪器体系的源头。现代科学技术发展进入大科学时代,科学、技术、工程加速渗透与融合,科学研究的模式不断重构,学科交叉、跨界合作、产学研协同成为趋势,这是机遇也是挑战。关键技术的问题映射到仪器行业尤其突出:没有形成规模化的产业链,研发力量分散,关键技术亟待突破,关键零部件的设计和加工能力严重不足等,这些问题一直卡着我们的脖子,加上科学仪器本身单价高、数量少、高投入、慢回报特性,使得仪器企业突围十分困难。
2、 科技体制不完善,“技术”重视程度不够
了解一下我国的体制变化,就能看到我国“科学与技术”之间在体制上存在的历史问题。1956年我国成立了科学规划委员会和国家技术委员会,这是非常清晰的发展思路,符合科学与技术的发展规律。1958年,两个委员会合并为国家科学技术委员会,1998年,改名为科学技术部。这种发展思路就不免造成“忽视一方”。实际上,从1958年到1998年的40年间,由于特殊历史原因影响,科学技术委员会没有发挥好应有的作用。自1978年首次召开“全国科学大会”,科学技术部开始“去技术化”,改革开放后的40年,科学技术部就披着“科学与技术”的外衣,只干了“科学”的事,基本没有管“技术”的事。因此,如何再次重视“技术”,不仅要从培养“工匠精神”做起,还要从体制着手,重视技术发展。最近大家热议的《技术史》((全八卷),[英]查尔斯·辛格等主编,姜振寰等主译,工人出版社2021年7月出版),科学与技术要不要分家,给我们留下了很多思考。在仪器行业这个问题表现得尤为突出。
3、 实验技术人才不足,培养规模与行业需求不匹配
根据《2020年中国R&D行业分析报告》数据显示,2017年全国R&D人员数量为403.36万人,其中基础研究人员为29.01万人(研究员系列),应用研究人员为48.96万人(工程技术系列),试验发展人员为325.39万人(实验技术系列)。实验技术人才队伍不仅需要通识专业知识,还要具备很强的动手能力和协作精神,目前我国还没有专门的“实验技术系列”人才培养体系。
近年来全国R&D人员数量统计表 | ||||
统计年度 | R&D人员全时当量 | 基础研究 | 应用研究 | 试验发展 |
2013 | 353.3 | 22.32 | 39.56 | 291.4 |
2014 | 371.06 | 23.54 | 40.7 | 306.82 |
2015 | 375.88 | 25.32 | 43.04 | 307.53 |
2016 | 387.81 | 27.47 | 43.89 | 316.44 |
2017 | 403.36 | 29.01 | 48.96 | 325.39 |
数据来源:中国科学技术信息研究所
从另一个侧面也能反映出实验技术人才培养渠道的缺口。对比国家公布的《职业教育专业目录(2021年)》和《国家各系列(专业)职称资格分类一览表》两个文件中关于实验技术方面的人才培养和职称评定相关条目得知,职称资格分类一览表所对应的教师系列中,高校实验技术专业、中专实验技术专业、技工实习指导教师都没有对应的学历教育和相应的科班专业。换言之,数百万目前从事实验技术岗位工作,需要评定实验系列职称的这些人员,从来都没有接受过对口的学历教育。目前我国高校在仪器研发制造方面尚有“精密仪器”等一些专业对口,但在仪器的使用和功能开发上,却没有相应的“实验技术”专业人才支撑,这就是仪器发展的主要短板之一。
2012年北京中镜科仪技术有限公司突破传统观念,尝试与河南化工技师学院(技工院校)联合创办了国内首个全日制(高中起点四年制)电子显微镜技术专业,会同河南大学(普通高等学校)探索学历教育模式,是一个很好的案例。目前已经培养出200多名电镜专业的实验技术专业人才,其中包括:电镜操作方向(透射电镜和扫描电镜)、电镜样品制备方向(生命科学和材料科学)、电镜维护维修方向(大型仪器维护)等。毕业生分布在全国各高校、中科院研究所、仪器制造和分析检测等企业。用人单位对毕业生都很满意,学生自己也很自豪。他们经常戏说:“我们不能到清华、北大上学,我们能来北大、清华工作”。目前电镜专业虽然已经升格为“实验技术学院”,为我国实验技术人才培养方面开了一个先河,但对于我国庞大的实验技术人才队伍需求而言,实在是杯水车薪。按照现在的培养能力估算,全国需要开设500个相关专业,才能满足我国实验技术人才年需求量。
电子显微镜技术专业实习就业情况表 | |||||
就业单位 | 人数 | 就业单位 | 人数 | 就业单位 | 人数 |
北京大学 | 34 | 中科院苏州医工所 | 2 | 上海交通大学 | 1 |
浙江大学 | 16 | 中科院南京古生物所 | 2 | 河北医科大学 | 1 |
中科院生物物理所 | 14 | 中科院青藏所 | 2 | 北京神经外科研究所 | 1 |
西安交通大学 | 8 | 厦门大学 | 2 | 北京科荟测试 | 1 |
中科院化学所 | 7 | 南方科技大学 | 2 | 深圳善时仪器 | 1 |
中科院自动化所 | 6 | 中科院古脊椎研究所 | 2 | 浙江省农科院 | 1 |
河南大学 | 6 | 科学指南针 | 2 | 山东微亚实验室 | 1 |
清华大学 | 5 | 中科百测 | 2 | 徐州医科大学 | 1 |
中国疾控中心 | 4 | 河大科技 | 2 | 同济大学 | 1 |
解放军陆军总医院 | 3 | 核工业北京地质所 | 1 | 中科院昆明动物所 | 1 |
中科院动物所 | 3 | 天坛医院 | 1 | 北京元芯电路研究院 | 1 |
深圳信息职业技术学院 | 3 | 湖南大学 | 1 | 长沙理工大学 | 1 |
武汉赛维尔 | 3 | 北京化工大学 | 1 | 香港中文大学(深圳) | 1 |
中镜科仪 | 3 | 福建省农科院 | 1 | 空军工程大学 | 1 |
扬州大学 | 2 | 中国计量院 | 1 | 国家纳米中心 | 1 |
医科院基础所 | 2 | TESCAN公司 | 1 | 中国科技大学 | 1 |
军事医学科学院 | 2 | EMSIS公司 | 1 | 重庆大学 | 1 |
农科院上海兽医所 | 2 | 中国计量院 | 1 | 天津工业大学 | 1 |
云南省农科院 | 2 | 福建农林大学 | 1 | 廊坊诚谱检测 | 1 |
沈阳农业大学 | 2 | 北大华东产业研究院 | 1 | 合计 | 175 |
统计数据截至于2021年7月
北京大学电镜专业学生合影
通过回顾电镜专业的发展可以看出:从培养人才层面,学校开始重视实验技术人才的培养,实训和理论并重;从人才发展层面,用人单位也开始重视专岗技能人才的配置,而不再“唯学历”,这些都给我们注入了信心。电镜行业是仪器行业的一个缩影,人才问题存在一定共通性。对此,国家和行业也都采取了一系列措施。
2020年,科技部办公厅等六部门印发《新形势下加强基础研究若干重点举措》的通知(国科办基〔2020〕38号)中明确提出:优化基础研究总体布局、激发创新主体活力、深化项目管理改革、营造有利于基础研究发展的创新环境、完善支持机制的要求。而加强基础研究不但要创造环境,更要注重基础研究人才的培养。2021年,人力资源社会保障部 教育部关于深化实验技术人才职称制度改革的指导意见《关于深化实验技术人才职称制度改革的指导意见》印发,要求学校和科研机构的实验技术人才今后评职称将不做论文、专利数量的硬性要求,坚持服务发展、激励创新。围绕经济社会发展对实验技术人才的需求,充分发挥职称评价“指挥棒”作用,激发实验技术人才创新活力,服务实验教学、科学研究和技术创新发展,支撑团队建设。这无疑对仪器行业也是福音。
4、 缺乏科技文化积淀,培养大国工匠和担当历史责任
中华民族在历史上曾创造了辉煌灿烂的以“技术”为主的科技史,在几千年中全面领先于世界。自1840年以后,我们开始积极学习西方先进的科学思想和体系,忽略了我们几千年的自主科技体系。就对人类社会生活的影响而言,那些真正改变历史和生活的其实都是技术。仔细想想,从我们的“四大发明”到高铁、5G、北斗、手机、两弹一星……哪一样不是技术?和许多科学理论不同,技术成就是看得见摸得着的。
然而,技术需要传承,也要形成相应的文化来沉淀。例如我国在上世纪60年代,创造了很多世界先进的仪器设备,并在1966年将“移动式变压器、电子显微镜、仿型车床、立式车床、齿轮磨床、自由锻造水压机、双柱铣床、静电加速器”等制造成果发行了8枚邮票(工业新产品-特62)。其中,透射电子显微镜就是因为没有技术传承,导致目前被国外“卡脖子”。
1966年发行的一组“工业新产品-特62”邮票
2016年中镜科仪与河南化院在创办电镜专业的同时,将国内仅存为数不多的几十台“功勋”电镜搜集起来(含与邮票上同款电镜),创办了“电子显微镜博物馆”。成为目前国内唯一,世界瞩目的“中国电镜博物馆”。2017年诺贝尔化学奖获得者约阿希姆·弗兰克(Joachim Frank),到访博物馆时说“感谢你们给我这么大的惊喜”。
电子显微镜博物馆部分藏品
实验技术学院院长管铮(中)和名誉院长郭新勇(左1)给弗兰克(右1)颁发聘书
从校企合作的效果来看,能把电镜专业和电镜博物馆关联起来,开展实验技术人才培养,不仅体现了专业技能的培养,还体现了科学与技术的文化传承。只有这样的教育思想,才有可能培养出具有“工匠精神”的实用人才。才能提升民族认同感和自豪感,为全面建设社会主义现代化国家新征程提供科技支撑和文化支撑。
技术的积累就是人才的积累,仪器仪表行业作为技术和创造力非常密集的行业,其人才积累更不是一朝一夕能够完成的。国产仪器发展任重而道远,我们希望国家和行业能够建立更加科学规范的人才发展机制,加强行业内企业之间、校企之间的沟通和交流,形成由政府主导,充分发挥社会主义市场经济条件下新型举国体制,由教育、科研等领域积极引领,社会资本充分参与,具有政产学研用为一体的行业生态,构建具有自主知识产权的产业链,开拓市场主导下的产教深度融合发展新格局,实现我国仪器行业在国际市场的伟大复兴。
【讲座预告】中镜科仪大讲堂-实验技术系列2024年第5期(总第26期)
【行业招聘】上海交大医学院附属瑞金医院医药结构生物学转化研究中心招聘博士后和科研助理
【行业会议】第六届华东联校分析测试研讨会(第二轮通知)
【行业会议】2024年浙江省X-射线衍射及微结构显微学学术交流会 (第一轮通知)
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