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从“卡脖子”到“破局”:国产高端生命科学仪器如何打赢突围战?——访博鹭腾总经理罗文波博士
时间:2025-06-19 19:49 点击次数:126

  从关键零部件、精密制造工艺,到高端人才、资本支持,再到用户生态建设,国产高端科学仪器的发展仍面临诸多挑战。唯有多方协同、长期投入,方能实现关键性突破,进而推动我国高端科学仪器真正实现自主可控。

  经过几十年不断发展,我国高端科学仪器正加速突破“卡脖子”困境。尤其在生命科学领域,本土涌现出一批颇具生命力的创新企业,使得在基因测序仪、数字PCR、流式细胞仪小动物活体成像系统等关键技术商品化方面取得一系列突破或积极进展。作为中国分子影像领域的创新代表,生物科技有限公司(以下简称:博鹭腾)成立于2013年,产品线涵盖活体成像、分子影像、细胞影像以及配套试剂耗材四大系列。经过十余年的创新发展,博鹭腾已成功跻身国产小动物活体成像及凝胶成像领域前列。

  在刚刚落幕的第十八届中国科学仪器发展年会(ACCSI 2025)上,仪器信息网特别采访了

  博鹭腾总经理罗文波博士,就国产小动物活体成像系统的发展水平、市场需求变化、公司战略规划与全球化布局,以及国产高端生命科学仪器产业化所面临的挑战等话题进行了深入探讨交流。

  仪器信息网:近年来,国产小动物活体成像品牌纷纷亮相,展现出强劲的创新活力。与进口相比,当前国产品牌在核心技术水平、关键性能参数等指标上有哪些优势或不足?

  罗文波博士:通过近两年参加ACCSI中国科学仪器发展年会论坛,我注意到,在仪器信息网平台公布的相关数据中,小动物活体成像系统的询盘量和成交金额始终位居前列,市场热度持续高涨。同时,市场涌现出了一批优秀的国产活体成像厂商。总体来看,国产小动物活体成像系统在核心技术和关键参数方面,已从最初的追赶转向与进口并跑,甚至在某些领域实现了突破与超越。然而,在软件和算法方面,尤其是在三维成像、光谱分离等关键领域,与进口品牌相比仍存在明显差距。

  在产业链层面,尽管国内外厂商在关键零部件上大多依赖第三方供应商,但二者面临的境遇却大不相同。进口厂商因其产业链主要掌握在西方国家手中,几乎无“断供”之虞,而国产厂商则仍面临较大的断供风险。

  在品牌层面,进口品牌凭借数十年乃至上百年的市场深耕与技术沉淀,成功在用户心中建立了深厚的信任根基,形成了品牌壁垒。相反地,国产厂商基于后发优势,在产品迭代升级与创新技术研发等方面明显快于进口厂商,例如在多模式成像方面,国产仪器目前处于领先水平。除此之外,在产品性价比与售后服务方面,国产厂商具有显著优势。

  罗文波博士:自2018年中美贸易摩擦与科技战爆发,特别是今年美国实施的“对等关税”政策以来,从政府、用户到仪器厂商,中国科学仪器行业各方都深切感受到“卡脖子”问题所带来的严峻挑战。长期以来,中国高端科学仪器市场被进口品牌垄断,从某种意义上讲,我国在该领域所受的制约甚至比芯片领域更为严重。面对这一局面,国家政府自2018年起陆续出台了多项重大利好政策,为国产仪器冲击高端市场提供了前所未有的发展机遇。然而,如何真正把握机遇,并将其转化为切实可行的产品优势和核心竞争力,仍需国产厂商不断努力。唯有加大研发投入、坚持自主创新,方能实现关键领域的突破。

  具体而言,不仅要避免单纯地模仿进口产品,更应在产品功能、技术路径等方面探索差异化创新,力求在细分领域实现赶超。通过发挥自身特色,避开与跨国巨头的正面冲突,形成差异化竞争优势,最终才有可能在全球市场中赢得一席之地。此外,国产厂商还应进一步加强与国内科研院校的合作。通过技术成果的转化与产业化,推动科研成果落地为具体产品;同时,充分发挥高校与科研机构的人才优势,将其有效转化为企业的核心竞争力和产品优势。

  仪器信息网:您认为国产高端生命科学仪器研发和产业化进程中主要面临哪些困难与挑战?

  罗文波博士:首先,关键零部件及部分精密制造工艺仍依赖进口。例如,高灵敏度传感器、高分辨率光学元件、深度制冷组件等高端仪器中的关键零部件,目前国内尚无法完全替代,短期内难以实现自主可控。这不仅需要企业自身突破,更需要国家层面的统筹协同与长期布局。具体而言,即便当前在国内能够完成产品研发生产,但若关键零部件出现断供,或者关键制造工艺遭受制约,仍将面临难以交付使用的窘境。在整机层面称之为“卡脖子”,在零部件层面则被称为“卡工艺”,合称“双卡”难题。其次,科学仪器行业的发展高度依赖多学科交叉复合型高端人才,涵盖生命科学、光学、机械、自动化、软件算法等多个领域。目前,我国在该方面人才培养体系上尚不完善,还没有形成系统、持续的人才供给机制。虽然部分高校已开设相关专业,如天津大学、清华大学的精密仪器专业,但整体规模和专业设置仍难以支撑科学仪器行业快速发展。未来应加大对交叉型人才的培养,同时鼓励海外高层次人才回流,以逐步缓解人才短缺问题。

  第三,资本支持仍显不足。科学仪器行业普遍具有研发周期长、资金投入大、市场容量有限且单一产品市场天花板较低等特点,导致资本对该行业的投资热情不高。尽管近年来,特别是2020年疫情爆发后,部分资本开始关注国产仪器行业,并涌现出一批成功案例。但总体而言,中国科学仪器行业对“长期资本”与“耐心资本”的需求仍未得到满足。

  最后,用户生态建设仍任重道远。用户对国产高端科学仪器的信任度仍有待提升,尤其在采购高价值设备时,普遍存在“进口优先”的倾向。更有甚者,在采购过程中对国产仪器附加了更为苛刻的条件,如验收后付款、延长质保期(3-5年质保)、压缩交货周期等,而对进口产品则接受预付款、1年质保期、常规交付等条款。

  总而言之,从关键零部件和精密制造工艺,到高端人才、资本支持,再到用户生态体系建设,国产高端科学仪器的发展仍面临诸多深层次挑战。唯有多方协同、长期投入,方能实现关键性突破,推动我国高端科学仪器真正实现自主可控与全球竞争力的提升。

  仪器信息网:您如何看待近年来新兴的近红外二区(NIR-II)成像、多模态成像等技术?博鹭腾在这些方面做了哪些布局?

  罗文波博士:相比于传统的可见光(400-700nm)及近红外一区(NIR-I,700-950nm)波段,近红外二区(NIR-II,1000-1700nm)具有更低的组织自发荧光、更深的组织穿透深度和更高的成像分辨率等特点,近年来发展迅速,受到广泛关注。NIR-II成像最初兴起于材料科学领域,相关研究人员通过合成一系列NIR-II荧光染料或探针开展细胞及活体成像研究。尽管近年来NIR-II成像备受关注,但其在生命科学研究、药物研发及疾病治疗等领域的应用仍相对有限。关键因素在于,NIR-II荧光染料或探针的可获得性远不及NIR-I。例如,绿色荧光蛋白(GFP)、红色荧光蛋白(RFP)以及483、485等典型的NIR-I探针,高度成熟且易于获取,科研人员可以直接应用于各类实验。而NIR-II探针尚处于早期发展阶段,种类数量有限、商业化程度不够。因此,加快NIR-II荧光染料和探针的开发与产业化,是推动该技术在生命科学领域实现突破的关键。

  博鹭腾于2022年率先推出首台全光谱动物活体成像系统,采用双相机创新设计,其科学级制冷CCD相机用于可见光波长的成像,而低温InGaAs相机可用于近红外二区波长的成像,因此,实现了400-1700nm波长范围内的全光谱成像。同时,公司内部专门成立了一支设计研发团队,致力于NIR-I与NIR-II荧光染料及探针的开发,包括自主研发的ICG二区探针等。另外,博鹭腾还积极与展开紧密合作,例如与广东省大湾区华南理工大学聚集诱导发光高等研究院(唐本忠院士团队)合作开发聚集诱导发光(AIE)荧光探针。AIE材料具有高发光效率、高发光稳定性及光色可调等特点,在分子影像等方面具有显著优势和巨大的应用价值。除此之外,博鹭腾正在与多位顶尖科学家洽谈合作,以推动更多荧光材料和探针实现成果转化,完成商业化落地。

  对于多模态成像,它是一个由市场需求演进所驱动的发展方向。当前用户对成像技术的需求已从单一的功能成像,扩展至结构成像、代谢分布等多维度信息的综合获取,涉及荧光成像、核素成像(PET/SPECT)、光声成像、核磁共振成像(MRI)以及计算机断层成像(CT)等多种成像手段。因此,多模态成像正日益成为小动物活体成像市场未来重要发展方向之一。

  仪器信息网:据您观察,近几年小动物活体成像的市场需求发生了哪些转变?有哪些新兴方向可能成为未来市场增长点?

  罗文波博士:首先,近年来小动物活体成像的用户群体正在发生明显变化。作为生命科学高端科学仪器,小动物活体成像系统价格相对较高。过去采购用户主要集中于北京、上海、广州等一线城市的高校和科研机构,而目前已有越来越多的二、三线城市,甚至地级市的高校医院开始采购该仪器,形成了持续增长的增量市场,而非存量市场的再分配。其次,应用领域也从以往的基础科研拓展至更广泛的临床前研究。除高校研究人员外,越来越多的医院、CRO/CDMO企业以及大型生物制药公司开始采购活体成像系统,彰显出其在疾病研究、细胞治疗与药物研发中的重要价值。

  再者,从功能角度看,用户对成像模式的需求也正在由单一功能向多模态融合转变。从二维到三维、从一区到二区再到全光谱、从荧光成像到双能 X 光成像再到光学与双能 X 光成像,以及光学与 CT 成像融合的多模态成像,用户对产品功能提出了更高的要求。

  展望未来,仪器设备智能化有望成为小动物活体成像市场未来增长点之一。尤其在图像处理与数据分析方面,借助AI算法和大数据模型等前沿技术,可显著提升活体成像系统的工作效率与应用广度。博鹭腾也将积极拥抱人工智能浪潮,不断推陈出新,更好地满足科研人员多样化的研究需求,助力生命科学研究迈向更高水平。

  仪器信息网:面对当前复杂的国际局势以及国内日益激烈的竞争环境,博鹭腾未来3-5年的战略规划是什么?

  罗文波博士:博鹭腾始终坚持“科技点亮生命之光”理念,践行“立足中国,放眼全球”战略,致力于成为全球领先的生命科学仪器与试剂综合供应商。未来3-5年,我们将从以下几个方面稳步推进:第一,丰富产品体系。在分子影像、活体成像、细胞影像及相应配套的试剂耗材四大核心系列产品基础上,不断丰富和完善产品体系,尤其针对部分“卡脖子”领域,积极布局国产替代方案,并在原有基础上不断优化,推动差异化创新。

  第二,强化试剂配套能力。除科学仪器本身之外,其配套的科研试剂也是科学研究和技术创新的基石,其市场空间巨大。参考赛默飞、丹纳赫等国际仪器巨头,其试剂业务在整体营收中占比高达40%-70%。为此,博鹭腾将加大试剂研发投入,推动仪器与试剂的协同发展,打造“仪器+试剂+服务”的整体解决方案,提升用户粘性与服务深度。

  第三,推进国际化进程。尽管国际环境充满不确定性和挑战性,我们仍将坚定不移地开拓海外市场。采取“农村包围城市”的策略,目前重点聚焦于东亚、东南亚、中东及欧洲地区,下一阶段将逐步拓展北美市场。

  第四,持续加码技术创新。技术创新是保持市场竞争力的关键,因此,博鹭腾每年都在研发上进行高强度的投入,约占公司全年营收的15%。与此同时,公司高度重视产学研合作,积极推动与国内高校、科研院所的联合研发及成果转化,加快技术落地。

  第五,加强品牌建设。去年,博鹭腾已分别与卡罗林斯卡医学院临床研究中心和深圳医学科学院建立了两个示范合作中心。未来公司将继续与欧美著名研究机构和高校展开合作,建立更多的海外示范中心。同时,在国内华中、华北、华西和华东等区域新建四个示范中心,其中有三个将于2025年内正式落地投入使用,进一步提升博鹭腾的品牌影响力和市场认可度。

  总体而言,希望通过“产品矩阵、配套试剂、海外市场、技术创新与品牌建设”五大战略方向的推进,将博鹭腾打造成为值得信赖、具有全球影响力的生命科学仪器品牌。

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