从冷冻电镜看国产科学仪器现状:解决卡脖子尚需时日

【菜科解读】
你知道冷冻电镜是什么吗?网上有一个非常浮夸的公式大概可以形容这个仪器的重要性:
“冷冻电镜+清华大学=CNS”(Cell+Nature+Science,三大顶刊),这是说从美国FEI买了冷冻电镜以后,马上连发论文。
这么说当然是一种嫉妒,好马当然配好鞍,没有马再好的马鞍也跑不起来。
2020年,电镜全球市场销售额在35亿美金左右,在国内销售额约为60亿元人民币——这其中国产厂商只能分到1%-2%。
赚不到钱是小事,卡脖子是大事。
学术差距真的会因为仪器变大吗?
先说结论,能。
在视频的评论区,有不少网友现身说法:
虎学团队里也有之前在实验室呆过的伙伴儿,他表示在很多年前,如果实验室里有一套进口的eppendorf移液枪,都能让实验进度提高不少,更别提这种大型仪器了。
往大了说,可以参考这个数据:据统计,到2017年,诺贝尔奖自然科学获奖项目中,因发明科学仪器而直接获奖的项目占11%。
72%的物理学奖、81%的化学奖、95%的生理学或医学奖都是借助尖端科学仪器来完成的。
而仪器差距也确实存在,就拿这位网友的评论来说吧:
差距是全方位存在的,而且差距存在于技术鸿沟、零部件、配套和周边设施、产业循环,这是系统性的差距,要赶上必须动全身。
在追赶的路上,时间是相对的,追赶高端仪器需要多久,要看我们花多大力气。
国产仪器应该如何抢占市场?
问题都摆出来了?怎么办?在视频里,我们引用了仪器专家李昌厚教授的观点,简单来说,这事儿不是科技能力不行,而是管理水平不行。
说到底,科学仪器也是一种商品,既然是商品,就应该从抢占市场做起。
对此,观众朋友也有类似的看法:
李昌厚也说过,从市场需求来看,实际上外国人赚钱最多的仪器,不是那些特别高端的仪器,而是那些普及型、常规型、基础型的光谱、色谱、样品前处理等方面的仪器。
先把这些仪器用起来,才能聊后边的。
具体怎么用起来,可能还需要政府参与、扶持。
配合科研机构、高校同企业联合攻关,才能提升国产化替代水平和应用规模。
此外,出口国外也是一个路径,可以参考欧美国家当年是怎么出口的,但是当年欧美国家在市场上没有竞争对手,所以这条路要走,还是要回到和机构以及官方达成合作共赢的友好关系。
至于现状,只能说还不太乐观,2021年,中科院仪器设备采购中,按采购仪器数量分:进口品牌占比达92%,而国产仪器数量占比仅为3%。
按采购仪器中标金额分:进口品牌金额占比达96.6%,为19386万元。
好消息是,现在只输在产业上,而不是科学上。
所以只要按常识办事就行。
可能连班都不用加,更不用吃高粱米。
看片团观点:转化慢,超车进行时
华山医院脑外科医生 黄翔
记得二十年前我刚接触脑外科的时候,所有的临床医疗仪器或者实验仪器言必称美德。
GE,西门子,飞利浦的CT、核磁共振等大型医疗器械,犹如当时汽车市场的BBA,代表着高端,安全和稳定。
近十年来,情况发生了巨大的变化。
一系列由中国人自主研发生产的大型仪器开始逐步进入医疗临床工作,比如联影,妙手,天玑,BLUE BOY,CRAS机器人等等。
这些仪器开始与洋品牌分庭抗礼甚至逐步替代。
2022年脑虎科技发布的脑机接口芯片与2021年马斯克Neurolink公司发布的芯片各项参数相比,可以说各有千秋,甚至略胜一筹。
经过几十年的努力,我们已经从“跟跑”迈向了“并跑”。
我们在弯道超车的过程中。
但是我们还没有超!
#p#分页标题#e#我们仍然存在许多问题,比如品控、配套软件、产学研结合不够紧密、许多关键零部件仍被“卡脖子”等等。
但我依然对未来充满信心,毕竟航天军工这么强,科学仪器领域攻坚不会比航天更难。
在所有的影响因素中,最重要的是“人”——科技工作者对工作的热情和信念是解决问题的关键。
就像虎嗅短视频里说的:什么样的工作才是有意义的工作?科学工作的目的并不是发论文,升职称,而是真正帮国家和社会解决问题。
这样研究成果才不会被搁置,产学研才能融会贯通。
如同王大珩回国后,带着28个人到长春,住着破房子,吃着高粱米和大葱,用国家发的小米粮票折合成预算开辟了一个国家的光学工业基地。
这是一个科技工作者对国家和建设性工作的纯粹热情。
这才是平凡生命中“有意义”的工作。
我们的国家需要培养出更多的“热情”的科技工作者,并且保护这份“热情”,我们的未来才更有希望。
中科院物理学博士 爱较真的戴老师
作为一名高校教师,我认为在大学课堂大力推广和应用国产化工业软件势在必行,为此,我们应将国产化工业软件技术与相关课程紧密结合,融入化工、计算机科学、机械工程等专业课程体系之中。
首先,需要加强软件研发企业、应用企业与大学之间的合作与交流。
通过产学研协同创新,加快国产软件的研发与应用。
例如,组织大学教师参加国产工业软件的培训和学术研讨会,鼓励高校教师与软件研发企业开展合作研究项目,使高校教师能够及时了解行业发展动态,进而提升教学质量。
其次,针对大学生,应加强实践教学环节,为学生提供操作国产工业软件的机会,提高学生的理解和应用能力。
同时,鼓励学生参与国产工业软件相关的实习和实践项目,使他们在未来的实际工作中能够更好地应用。
仪器信息网
随着中国科学仪器市场蓬勃发展,仪器用户的数量呈几何级数量增长,大量增加的业务和客户量对仪器厂商的服务提出了更高的要求。
在仪器性能满足需求的前提下,售后服务质量成为了用户采购仪器时考虑越来越多的问题。
这个即将超过80亿美元市场规模的仪器行业“后市场”,也已经快速从“幕后”走向“前台”。
行业专家曾对仪器售后服务作出点评:首先,从仪器使用及管理的角度,仪器的维护比维修更加关键,减少仪器的故障率需要规范化的仪器使用和实验室管理;另一方面,政府需要加强相关市场监管,同时市场也要引入更多的竞争,向第三方市场开发;同时,仪器厂商更需要自觉自律,积极主动为仪器用户解决问题,充分发挥仪器设备的价值。
只有通过多方的共同努力,才能共同建立一个更规范的仪器售后市场。
当然,仪器信息网作为科学仪器行业专业平台在此也提倡公众各界,能够正确认识国内外仪器在各界承担的重要角色,更加重视科学仪器行业整体的健康、快速发展。
虎嗅科技编辑 张晋源
成果转化周期漫长是科学仪器行业最显著的特征,这个属性决定了民间资本很难对这一赛道产生兴趣。
目前来看,“国家专项”与“产—学—研”的结合可能不是最优方案,但至少是一个具备可行性的方案。
另外,事关科学仪器的研制,归根结底考验的是集成创新能力,在全球单边主义思潮蔓延的外部环境下,保证关键零部件的进口,以及产业链的稳定畅通,可能要比灵光一闪的idea更为重要。
走直路,进窄门,聪明人下笨功夫,把目光抬高一厘米,从基础仪器开始打好第一个回合,就能赢下这个攻坚战。
古时候真实的“摸金校尉”,鬼吹灯是科学现象
别急,在说摸金校尉前,先来说真实的“鬼吹灯”。
“鬼吹灯”现象是科学并不玄妙神秘 据小说《鬼吹灯》的叙述,古人在是盗墓时,需要在墓室东南角点一盏灯。
如果鬼不让你盗墓,就会把灯吹灭--这是一种的活人和死人之间的协议。
不过,现在只要学过中学化学的人都知道“鬼吹灯”的真实原理是这样的: 昏暗的墓室里缺少氧气,盗墓者点一盏灯的目的一是照明,二是只点一盏灯减少对墓室内氧气的消耗,第三就是所谓玄妙的“鬼吹灯了”:墓室内氧气本就不多,如何等突然熄灭,则说明氧气不够,盗墓行为必须暂停。
这就同如今的人们进入长期未开的地窖之前,要先点燃蜡烛,用土办法探测下雨地窖内的含氧量是一个原理。
奈何古人不懂这些化学常识,于是将这种自然现象归结于神鬼之时,就认为是墓中的鬼祟在作怪。
说完了“鬼吹灯”,再说说为什么盗墓者要把这盏性命由关的灯放置在墓室的墓室东南角呢?除了归结为封建迷信的老说辞,这里面就没有什么别的科学道理了么? 电影《鬼吹灯之寻龙诀》剧照 其实,这又与古人的葬俗与人体力学有关了。
中国古代墓葬,除了少部分的高等级大墓外,多半选择坐北朝南的型制,即作为墓室薄弱点的墓门一般朝向南方。
盗墓者处于盗掘方便的考虑,往往也会选择墓门这处薄弱点开展盗掘活动。
盗墓者在掘开墓门之后,往往会随手将照明工具放在一边,开始盗墓。
而正常情况下,由于人体力学原理,人类往往因为“右力”(即右手、右臂等右半侧身体更灵活,力气也更大)的原因,会将重要的物品放在右手中--墓门大开后,在的墓室内,盗墓者最首要的工具自然是照明设备,因此盗墓者用右手持有珍贵的光源(灯、蜡烛、火炬等)的肯能性也是最高。
“墓门朝南”、“右手持灯”、“随手一放”将这些细节重合在一起,便导致盗墓者把灯放置于墓室东南的几率最大。
再结合“鬼吹灯”的化学现象,以及盗墓这种特殊活动的诡异气氛,和古人对自然想象的一知半解,当然还有古代盗墓活动是标准的“口口相传”式的经验学,于是才有了摸金校尉盗墓时在“墓室东南角点一盏灯”的民间说法--后来的盗墓者只是遵从了盗墓前辈们总结出的经验,并将这些经验教条化、神圣化,却并没有思考这些经验学的发端。
好了,言归正题,下面正式来聊聊摸金校尉这个民间传说中非常有钱途的职业。
中国历史上的盗墓非常流行,盗墓者可以是任何阶层的任何人,除了部分故意要惊扰死者的政治复仇,主流盗墓活动的目的都非常明确直接,就是图财。
墓里有宝贝,总会有惦记宝贝的人。
不过,虽然盗墓者众,也不是什么人都配叫摸金校尉。
盗墓源于厚葬,有“宝”即会招掘 盗墓是厚葬的孪生兄弟。
另一个提倡厚葬的古文明埃及,盗墓活动同样很猖獗。
中国人视死如生,活着的时候崇尚享受,死了也不能亏待自己,还要“食太仓”(墓室常见铭文:死了还要享用国家粮仓)。
厚葬之风,几乎与中国历史相始终,即兴厚葬,此后历代,时起时伏,而盗墓之风则与之形影不离。
一方面,墓主人死后要享受,儿孙要尽孝,自然会把大量金银珠宝埋入墓中;另一方面,盗匪、平民、军阀,甚至政府等,又急需钱财救急。
中国历史上最早的盗墓记载,见于周代末年。
当时有人挖掘古墓,得到了一颗玉印,上面刻有八十个字,最后到了手里,引起了这位学者型官员考辨古文字的雅趣。
早期盗墓者的技术水平,因记载往往语焉不详,不得其详。
盗墓行为是各个阶层都乐意为之的,古代大墓封土又往往巨大而醒目,逮准了猛挖,往往不愁没有收获。
被民间认为是盗墓者的祖师爷 至于专业的盗墓技术,我们可以从清末掌故汇编《清稗类钞》中,略窥一二。
当时中国的专业盗墓客,常可分为南北两派,北派擅长“巧力”,对于盗洞应该打在何处(棺前还是棺尾),打成什么形状(方的还是圆的),都有独特的讲究,并且有一些专业的发掘器械。
因北方汉唐故地,大墓集中,封土巨大,发现大墓并不难,如何快捷的取走东西,才是他们最关心的。
南派盗墓,则更注重“巧技”,尤其是堪舆术的运用。
只有对风水知识有足够的掌握,才能助力他们精准定位大墓的位置,少走弯路。
据说广东帮还有所谓的“望闻问切”四种绝技,其功能大多也还是协助判断大墓的位置。
“盗高一尺,墓高一丈”,造墓与盗墓也在进行着军备竞赛。
最常见的墓葬防范是加固墓室,尤其是早期的诸侯大墓,往往以巨石头砌墙,墙内充填细沙,给盗墓者的盗墓行为增加难度。
长久不得打开墓室,费时费力不说,还容易被发现,盗墓者权衡利弊,自然会选择放弃。
第二种墓葬防范是设置机关,这种方法常见于众多的笔记小说之中,如《太平广记》引《酉阳杂姐》载:一伙盗贼掘开一古墓,进人墓道,“时箭出如雨,射杀数人……乃令投石其中,每投箭辄出,投十余石因列炬而人。
至开东门,有木人数十,张目运剑,又伤数人……”。
还有“见铜人数十枚张目视,俄闻家中击鼓大叫,竟不敢进”等。
除了死人防范盗墓,活人也会帮忙,因为谁都不希望自己死后被打搅。
历代法律对盗墓行为的惩治都极为严厉,动辄死罪。
此外,社会舆论对盗墓行为也是毫不留情,历朝历代的文献中,都不乏盗墓者遭遇恶报的志怪故事。
不过种种防范和法律的惩治,只能对付的了小贼,古代的盗墓主力军,往往并不是他们,而是所谓的“官盗”。
也只有他们,才配叫“摸金校尉”。
“官盗”机器开动的时候,席卷大地,无墓不掘,无骸不露,民间小贼实在是望尘莫及。
你也配叫“摸金校尉”? 并不是什么人都有资格被称为“摸金校尉”,实际上,“摸金校尉”也好,“发丘中郎将”也罢,指代的都是官方“盗墓贼”。
历史上著名的官方盗墓团伙,多为军阀,手下的弟兄跟着你吃饭,军费何来? 最便捷的取财之道自然是盗大墓,的曹操等军阀,伪齐政权的“淘沙官”,五代的温韬,的孙殿英,莫不是如此。
曹操并非是“官盗”的开创者,其实两汉之际,官方半官方的盗墓行为已不少见。
但曹操的很多行为还是比较突出的。
陈琳帮撰写的讨曹檄文难免夸张,但是多少能反映出一些事实真相:首先,盗墓时,曹操往往亲临现场,这与曹操个人爱好有关,他早年即已从事盗墓活动,劣迹斑斑;第二,曹操还设置了专门的盗墓机构,并发明了“摸金校尉”和“发丘中郎将”两个专业军职。
某部动漫作品中的著名的“官盗”分子,军阀温韬 不过,所谓的“发丘中郎将”“摸金校尉”,名称滑稽,很可能只是一句戏言,或是陈琳杜撰嘲讽曹操的言辞。
“中郎将”在古代是级别很高的军事职位,以“发丘”(掘大墓之封土)命之,可能性并不高。
中级军职“校尉”的命名也是同理,掘坟大队长,捞金小队长,怎么看都不像是真的。
至于曹操的盗墓手法,--手法之简单粗暴与民国孙殿英破坏墓如出一辙,发动军队肆意破坏,中原各地的众多大墓都遭到了空前破坏,史载“无骸不露”。
盗墓盗多了,当然也担心盗到自己头上,只好提倡薄葬,并尽量在墓葬外形上也小心低调。
据《·魏书》记载,公元218年曹操颁布《终令》(即遗嘱),表示陵址要选在“瘠薄之地”,“平地深埋,不封不树”,陵内无藏金玉“。
后世的很多记载甚至有不少关于曹操设置”七十二疑冢“的传说。
不过即便如此,还是没有躲过盗墓贼的眼光,当其在2005年被河南人员发现时,已多次被盗。
有曹操的榜样在前,后世的”官盗“自然是前仆后继 唐末五代最著名的“官盗”分子是军阀温韬,此人可称为”摸金校尉“中的无冕之王,人称”贼帅“。
据《唐书·温韬传》记载,温韬曾将”唐诸陵在境者悉发之,取所藏金宝“。
另据《》记载:“韬在镇七年,唐诸陵在其境内者,悉发掘之,取其所藏金宝,而昭陵最固,韬从埏道下,见宫室制度闳丽,不异人间。
中为正寝,东西厢列石床,床上石函中为铁匣,悉藏前世图书。
钟、王纸墨、笔迹如新。
韬悉取之,遂传民间。
惟乾陵,风雨不可发。
” 两宋时期,随着之难后的宋室南迁,金人扶持的傀儡伪齐政权公然设置了专司盗墓的官职“淘沙官”,这个机构的特别之处在于,它不同于军阀设置的军职机关,而是一个政府盗墓机关。
这个官方盗墓机构发掘了大量的官私墓葬,在帮金人敛财上也可谓是坏事做绝了。
孙殿英盗清陵居然厚颜无耻地盗出了水平盗出了理论 近代的“官盗”例子,不能不提民国军阀孙殿英。
得益于时代的进步,与古代“官盗”同行相比,孙至少有两项重大进步:一是开墓用上了炸药,二是给盗墓套上了理直气壮的理由。
文强的《孙殿英投敌经过》中,记述孙对盗墓行为的解释:他自称祖上是抗清殉国的名臣,“满清杀我祖宗三代,不得不报仇革命······我孙殿英枪杆子没得几条,只有革死人的命······像,这样的人,都被开棺戮尸,我虽不才,亦知道佛经有言,以彼()之道还施彼身”。
曾有不少网友疑问,现代的考古发掘,也常开古人的大墓,某种程度上也是吃死人饭,难道就不是“官盗”,不是“摸金校尉”?还真不是。
现代考古为何不是“摸金校尉” 首先,考古学是一门以寻找和获取古代人类社会的实物遗存,以及如何依据这些遗存来研究人类历史的综合性科学研究,考古学中涉及的对古墓的发掘,也是以此为目的,与盗墓以售卖随葬品图财根本不同。
第二,考古发掘古墓,不是破坏,而是保护。
考古发掘出的文物,大多成为各级文物,受到科学合理的保护,并有机会陈列在博物馆与公众见面。
考古遗址不但能很大程度得到复原,还有望成为各级文物保护单位,甚至世界级人类遗产。
“考古和盗墓的区别就是研究矿产地质和偷挖乱采的区别;就是动物学和偷猎虐杀的区别;就是医学和贩卖人体器官的区别。
” 最后,考古发掘也会考虑到在世之人的感情因素。
例如,明清两朝年代晚近,尤其是,距今不久,后人众多,并涉及民族感情。
因此,除非遇到特殊情况,考古人员不会主动发掘明清皇家陵寝。
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秘鲁一考古遗址上疑似盗贼差点偷走前西班牙裔文物
(图片来源:uux.cn文化部)(神秘的地球uux.cn)据美国生活科学网站(Jennifer Nalewicki):秘鲁一处前西班牙裔考古遗址发生的可疑事件导致调查人员发现了几个世纪前制作的陶瓷器皿。
根据秘鲁文化部的一份翻译