从中国高端科学仪器装备和传感器产业发展看怀柔打造产业高地的探索和实践

高端科学仪器装备与传感器产业作为国家战略科技力量体系的关键基石，其发展水平直接关系尖端科研突破、国防装备现代化、公共安全保障、医疗健康进步等核心领域。当前，在扎实推进“双碳”目标、加速突破“半导体”等关键核心技术、深入实施创新驱动发展战略的时代背景下，该产业的战略性、基础性地位愈加凸显。党中央、国务院对此高度重视，坚持创新驱动发展战略，近年来密集出台系列重大政策举措，着力强化基础研究装备源头供给，聚力攻坚关键核心技术瓶颈，全力构建自主可控、安全可靠的产业链供应链，将高端科学仪器装备和传感器产业提升至支撑国家科技自立自强、维护国家安全发展的核心战略高度。              

立足国家战略全局，北京市怀柔区主动担当作为，积极探索实践，正奋力打造具有鲜明特色和显著成效的高端科学仪器装备和传感器产业发展高地。

高端科学仪器及传感器国产化面临多重挑战 亟待突破困局

当前，我国高端科学仪器装备及其核心基础部件高端传感器领域国产化程度低，进口依赖度高，已成为制约国家关键领域发展的突出瓶颈。重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台近13万条统计数据清晰显示：我国大型科学仪器整体进口率超过70%，其中分析仪器进口依赖度高达90%。具体到分析仪器，质谱仪器、色谱仪器、光谱仪器等核心品类的进口率均维持在90%及以上高位。尤为严峻的是，作为这些高端科学仪器装备“感知”世界的基础与关键环节——高性能传感器（如高精度探测器、特种光学传感器、生物医学传感器、MEMS传感器等）——其核心技术与市场份额同样严重依赖进口，部分关键传感器国产化率甚至低于整机水平，构成更深层次的“卡脖子”隐患。《中国传感器（技术、产业）发展蓝皮书》中曾提到：“国内中高端传感器进口占比达80%，传感器芯片进口更是高达90%，国产化缺口巨大。”

图1.我国大型科学仪器进口率分布情况

数据来源：国家重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台，

仪器信息网整理制图

这种高度依赖进口的局面蕴含着巨大风险。一旦因国际博弈加剧，特别是中美关系波动，导致高端科学仪器装备及传感器遭遇“禁运”、“断链”，将对我国科技创新全局、新质生产力培育以及重点领域科研攻关造成重大冲击。近期，美国商务部工业安全局（BIS）于2025年1月16日发布的针对特定高端仪器（如用于蛋白质组学分析的液相色谱质谱仪、高参数流式细胞仪）的临时最终规则（IFR），即为一个鲜明的警示信号。

在这一关键隘口，推动国产科学仪器，尤其是高端科学仪器装备及传感器的“国产替代”进程至关重要。然而，国产科学仪器及传感器产业当前发展仍面临多重深层次挑战，突出表现在：一是产业政策顶层设计与体系化支撑不足；二是整机技术水平整体处于追赶状态，高端领域尚处起步阶段，同质化竞争现象明显；三是高端传感器（如高精度探测器、特种光学传感器、MEMS传感器等）等核心零部件高度依赖进口，供应链安全风险突出；四是基础研究人才与高端设计人才严重匮乏；五是国产企业普遍呈现“小、散、乱、弱”特征，自主创新能力薄弱；六是高校、科研院所等核心用户对国产仪器认可度低、了解不足，产学研用深度融合不足。其深层次症结在于，以科研为导向的整机研制与产业化需求之间存在显著断层：国家重大科研仪器专项虽持续投入，却因中试验证与市场衔接机制缺失，导致部分原创性成果难以跨越产业化“死亡谷”。典型案例深刻印证：如广东省科学院的转盘电极光谱仪（科技部专项）历时4年困于工程化瓶颈，直至中试平台介入才实现量产；中科院深圳先进院的超声脑刺激仪（国家基金项目）依赖企业注资数亿才进入临床转化。

国家战略与怀柔使命：从政策高地到产业示范

基于科学仪器产业的重要性及高门槛的产业特性，近些年国家陆续出台系列政策大力支持和促进科学仪器及传感器产业发展。2006 年，国务院印发《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020 年）》，强调增强国家创新能力，对关键领域重点突破。2012年，党的十八大提出实施创新驱动发展战略，将科技创新置于国家发展全局核心位置。2016 年，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》《国家创新驱动发展战略纲要》先后印发，对创新驱动战略进行布局，要求科技创新和体制机制创新协同发力，建设国家创新体系。同年 7 月，国务院印发《“十三五” 国家科技创新规划》，明确 “十三五” 时期科技创新思路、目标、任务等，提出加强科研条件建设，提升科研条件保障能力，聚焦高端通用和专业重大科学仪器设备研发等，提高中国科学仪器行业核心竞争力。

自 2018 年起，国家对基础研究重视程度大幅提升。2018 年国务院印发《关于全面加强基础科学研究的若干意见》，在基础研究布局等方面提出具体意见。2020 年，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》提出强化国家战略科技力量，加强基础研究。

2021 年，《中华人民共和国科学技术进步法》获批，明确推进采购国产仪器、金融机构支持国产仪器，构建国家战略科技力量。同年，国务院发布《计量发展规划（2021—2035年）》提出“加强高精度、集成化、微型化、智能化的新型传感技术研究，攻克高端计量测试仪器设备核心关键部件和技术”。

2022 年，《关于加快部分领域设备更新改造贷款财政贴息工作的通知》印发，支持多领域设备购置和更新改造。2023 年 7 月，中央政治局以 “基础研究” 为主题进行集体学习，要求打好科技仪器设备国产化攻坚战，鼓励科研机构、高校与企业联合攻关。2024年3月国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》，首次将设备更新提升至国家战略层面，明确以“高端化、智能化、绿色化、安全化”为方向，目标到2027年，工业、农业、建筑、交通、教育、文旅、医疗等领域设备投资规模较2023年增长25%以上。2024年7月《关于加力支持大规模设备更新和消费品以旧换新的若干措施》印发，强化财税与金融支持，扩大超长期特别国债资金覆盖领域。2025年1月，国家发展改革委 财政部发布《关于2025年加力扩围实施大规模设备更新和消费品以旧换新政策的通知》，加力推进设备更新，加大重点领域设备更新项目支持力度。

在国家战略引领下，北京市通过阶梯式政策体系系统推动高端科学仪器装备和传感器产业发展。2020年4月，为落实市委、市政府相关指示精神，结合怀柔科学城发展科学仪器和传感器产业需要，怀柔科学城管委会着手起草了《关于精准支持怀柔科学城科学仪器和传感器产业创新发展的若干措施》（以下简称“《措施》”），并于2021年4月14日印发，从落地政策层面扶持产业发展。《措施》围绕科学仪器和传感器关键技术研发及落地转化、科学仪器产业公共平台和机构运营发展、科学仪器企业发展和产业生态体系建设、科学仪器创新产品拓展应用市场4大方向，共计12个细分领域对科学城科学仪器和传感器产业进行支持，主要支持方式为后补助。

2020年至2022年，《措施》三年累计支持企业35家，45个项目均已实现产业化。政策在在推动关键核心技术攻关、创新企业加速集聚、创新平台不断集聚以及重点产业园区加速布局四个方面取得显著成效。政策第一期（2020-2022）结束后，怀柔科学城管委会全面总结政策执行效果，并组织来自高校院所、企业、成果转化服务机构、投资机构等不同领域专家深入开展政策论证与修订工作。修订后的政策已初步通过市级评审，预计政策第二期将从2025年起，连续5年支持怀柔科学城仪器传感器产业发展。修订后的政策将从5个维度，20项细分条目全方位分梯度支持仪器传感器产业发展，激发市场活力和创新潜力。覆盖从关键技术研发到成果转化的阶段，再到企业集聚发展阶段，直至企业做大做强及应用场景挖掘的阶段，形成全链条的政策保障体系。

2021年11月，北京市政府首次推出全市性专项政策《关于支持发展高端仪器装备和传感器产业的若干政策措施》，以怀柔科学城为支点升级支持范围：

技术攻坚：鼓励产学研协同突破高端器件、核心材料等“卡脖子”技术；

平台建设：市区联合资助中关村前沿技术创新中心，并对新落地国家重点实验室给予配套支持；

转化赋能：通过孵化器建设、企业投融资、人才引进等举措加速产业化进程。

2024年12月修订版细则进一步明确：鼓励平台型企业开展揭榜攻关、样机研发、研究成果转化和产业化，将根据项目投入给予最高3000万元的资金补助。

2023年5月，科技部、国家发展改革委等12 部门，提出“推动怀柔科学城打造高端科学仪器装备产业集聚区和科技成果转化示范区”的要求，为落实相关战略部署，北京市以怀柔科学城为核心载体，率先创建国家高端仪器装备产业集聚区，打造“特色鲜明、龙头引领、创新突出、辐射显著”的产业集群生态，加速发展高端仪器装备产业。

2025年5月，《北京高端科学仪器创新发展行动计划（2025-2027年）》正式发布，明确到2027年实现三大突破：自主创新能力将跃升至世界水平，突破30项关键部件、研制50款高端整机产品，主导制定国际与行业技术标准，并建成全球顶尖技术创新机构；产业协同格局着力构建怀柔创新策源地与海淀、昌平、北京经济技术开发区高效协作的“1+3”产业格局，培育龙头企业引领、专精特新企业梯队支撑的产业矩阵；服务生态体系加速完善精密加工与中试熟化平台，开发仪器谱库及专用软件，打造全链条支撑能力。最终实现北京创新策源引领、京津冀深度协同、辐射全国的高端仪器产业集群，形成自主可控的国产仪器支撑体系。

怀柔区肩负起发展高端科学仪器装备与传感器产业的国家使命，其战略选择根植于自身不可替代的资源禀赋与强劲的内生需求。最核心的优势在于怀柔科学城汇聚了全球顶级的科研设施集群——在100.9平方公里的规划范围内密集布局了37个重大科技设施平台，包括高能同步辐射光源（HEPS）等6个国家重大科技基础设施，形成了全球罕见的科研需求池与成果溢出源。这些顶尖设施的建设与运行本身就是对高端科学仪器装备最严苛的验证场和最直接的创新引擎：设施建设面临的极端技术挑战（如HEPS需突破上万台套精密设备）直接催生了标志性成果（如纳米级运动控制器、无液氦稀释制冷机）；科研对技术极限的追求（如同步辐射对微观成像）则牵引孵化出如国产qPlus扫描探针显微镜等打破国际垄断的产品。依托这些设施，怀柔已累计产出重大科技成果329项，并突破扫描探针显微镜等"卡脖子"技术51项，奠定了坚实的原始创新基础。

更重要的是，怀柔成功构建了科学设施与仪器产业共生共长、相互成就的闭环生态。科学城建设过程直接推动131个“从0到1”原始创新项目落地，成为产业发展的直接动力源。高端仪器装备与传感器产业形成集聚效应，集聚企业累计达355家，50余项产品和技术国际国内领先。配套平台加速完善，“十四五”时期新布局的人类器官生理病理模拟装置等8个设施平台已全部开工，国产科学仪器展示交易中心投用，真空技术联合实验室运行，智能感知产业技术服务平台进入试运行，精密加工共享服务平台即将投入使用。

同时，针对仪器产业“高风险、长周期”的固有瓶颈，怀柔构建了强有力的政策与资本支撑体系。市区两级联动打造“百亿级产业基金+专项科研基金”的特色模式：市级8支百亿基金完成4个项目投决、投决总额4.4亿元，其中3.4亿元投向科学仪器及传感器行业；区级9支基金总规模33.3亿元，已对外投资88个项目、13.7亿元；北京市自然科学基金-怀柔创新联合基金重点资助科学仪器传感器等核心零部件研发；北京市科委专项通过“拨投结合”机制，重点支持企业攻关大科学装置核心零部件国产替代、仪器及传感器关键技术，同步设立专项推动怀柔科学城成果落地与仪器研制，加速破解“卡脖子”问题。空间承载上，“一核（国家高端仪器装备产业基地）一区（科学城产业转化示范区）多点（特色专业园区）”的体系及加速完善的配套平台为全链条产业生态提供了坚实保障。

这种独一无二的“设施集群-需求牵引-技术溢出-人才集聚-资本赋能-政策护航-空间承载”七位一体生态系统，是怀柔区承担国家使命发展该产业的核心底气和根本原因，使其正从科研重镇跃升为国家科技自立自强的“仪器粮仓”。

当前，怀柔区正全力申报全国首个国家级高端科学仪器领域示范区。以科学城的星辰大海为愿景，以仪器强国的产业抱负为基石，一场关乎中国高端制造核心命脉的突破正在这里蓄势待发。（“怀柔区仪器装备产业集群”成功入选工业和信息化部2023年度中小企业特色产业集群名单、2024年高端科学仪器装备产业集聚区正式获批纳入北京市重点产业集聚区(第二批)）。

为实现这一战略目标，怀柔同步构建起“赛事引才+生态赋能”的创新加速机制。2025年5月9日，第十届“创客中国”高端科学仪器装备和传感器中小企业创新创业大赛在怀柔科学城开幕。大赛由工业和信息化部网络安全产业发展中心（工业和信息化部信息中心)、北京市经济和信息化局、北京市怀柔区人民政府、北京怀柔科学城管理委员会主办，获得中国仪器仪表学会全程支持，由其组建专业评审团队，确保赛事技术权威性；同时得到清华大学精密仪器系、北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院、北京航空航天大学光电仪器学院与集成电路学院、北京理工大学重庆微电子研究院、重庆大学光电工程学等顶尖院系的战略协作，为赛事提供学术支撑与高质量项目来源。

本次大赛特色鲜明：

 赛事规格与战略支持：本次大赛为我国仪器仪表与传感器专业细分领域的首创性国家级赛事，获工业和信息化部高度认可，并明确将在未来三至五年提供持续战略支持。

权威评审与资源对接：大赛获国家级权威机构中国仪器仪表学会鼎力支持，特邀顶尖学术专家、龙头企业高管及资深投资人组建评审委员会保障专业公正；通过系列赛前赛后活动，搭建参赛团队与专家深度交流及长效合作平台。

 三级奖励与综合政策赋能：奖励体系由工信部、北京市、怀柔区三级联动构建：企业组第一名直通专精特新“小巨人”企业，第二至十名直通专精特新中小企业；创业组获奖项目将入选创业组百强。叠加享受市区两级“1+N”产业政策体系支持，包括空间支持、专精特新奖励、雁栖人才卡、国家自然科学基金委及市科委研发专项优先支持、产业基金优先投资、工商银行及华夏银行最高1000万元人民币专项授信。

大赛将为全国高端科学仪器装备和传感器中小企业搭建创新创业平台，深度挖掘具有创新潜力和市场价值的优秀项目，积极促进科研成果的快速落地转化，全面整合生产要素资源，推动创新链、产业链、资金链、人才链四链融合，推动中小企业加速成长，促进高端科学仪器装备及传感器产业发展和产业集聚。

我们坚信，在政府部门、科研机构、企业及社会各界的协同发力下，本次大赛必将挖掘出更多具有核心竞争力的优质项目，为科研成果转化注入强劲动能，推动高端科学仪器装备与传感器产业迈向高质量发展新台阶。让我们共同期待大赛后续的精彩呈现，也热忱期盼更多有识之士持续关注怀柔、走进怀柔，共同见证更多创新成果在这片沃土落地生根、开花结果，为打造具有全球影响力的科技创新高地书写更多精彩篇章！

结语

怀柔的进阶之路恰是中国科技自立自强的鲜活注脚：从政策高地 “输血” 筑基，到产业示范 “造血” 强体，再到向全球创新极的 “跃迁” 跨越，这片土地正加速成为全球科技设施密度最高的区域。而真正的突破，不止在于装置集群的物理集聚，更在于让国产质谱仪等高端科学仪器装备走进国际顶尖科研机构的实验室，让 “怀柔造” 传感器重塑下一代工业标准的定义权。其探索出的"科学设施-研发突破-产业转化-生态赋能"的全链条布局路径，串联起从进口依赖到自主研发的蜕变、从单点突破到集群作战的升级，正以科技设施的密度为笔，在高端科学仪器装备的突围征程中，书写着中国创新从跟跑到领跑的史诗篇章。

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