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。

冷冻电子显微镜技术：生物学观测的神器

冷冻电子显微镜技术，顾名思义，这是一项基于电子显微镜，又在融入冷冻概念的全新观测技术。

而且，它的工作原理也极为先进，就是将需要观测蛋白质，保存在非常薄的液体层中，然后又将其进行冷藏。

待样本完成了冷冻后，再通过电子枪发射出的光速电子来穿透观测样本，并使用一旁的专业相机进行记录，由此得到完整的观测结果。

这样的观测模式，不仅能够保证观测蛋白质的活性，还能让紊乱活跃的分子趋于稳定，如此一来，就能让观测结果变得更加准确，其观测过程也变得简便。

至于该技术为什么能拥有这些特性，其发明者约阿基姆·弗兰克进行了完整的阐述。

首先是快速冷冻的环境，能够欺骗需要观测的分子，再具体阐述，就是只要温度过冷，那分子甚至还会认为，自己仍在原生环境中，这让科学家们，能够更好地记录分子的原生属性。

另外，该技术之所以要使用速冻原理，还在于无形冰的筛选。

原来，如果使用速冻的话，那水体结冰就会形成无形冰，而非晶体冰。

这主要是因为，晶体冰的体积比液态水大，这意味着，如果晶体冰一旦形成，那它就会挤压甚至是破坏保存其中的分子结构，进而也就无法取得直观的观测结果。

而且，正如前文所介绍的，冷冻电子显微镜的观测过程中，需要有一台专业相机参与，而这台相机的目的，其实是为了能够完全记录下观测反应。

之后，科学家们就能将这些数据上传到计算机中，并通过计算机的三维重构算法，来获得分子的三维模型，这使得分子观测变得更为具体和准确。

这一质变式的突破，让参与研究的三位科学家（约阿基姆·弗兰克、理查德·亨德森，以及雅克·迪波什），获得了2017年的诺贝尔化学奖，造就了显微镜家族的新传奇。

电镜部分零部件已实现国产化

2009年清华大学开始大力发展冷冻电镜的研究，购入亚洲首台冷冻电镜。随后又购入两台Titan型号冷冻电镜。目前，清华冷冻电镜平台共有十多台设备，包括4台300kV的高端设备。

2018年南方科技大学冷冻电镜中心正式成立，该中心项目总投资为3.93亿元，拟安装300kV冷冻电镜6台，200kV冷冻电镜2台，120kV电镜2台，共计10台冷冻透射电子显微镜及其它71台/套相关辅助仪器和样品制备设备，成为全球最大的三个冷冻电镜中心之一。

2021年多模态跨尺度生物医学成像设施项目采购了5套冷冻电镜，山东大学冷冻电镜中心建设项目购入了2套冷冻电镜。2021年中国总采购冷冻电镜10套，总金额约3.1亿元。2022年中国冷冻电镜的采购量上升到17台，总金额超7亿元。

近十余年里，中科院生物物理所、上海蛋白质中心、北京大学、复旦大学、上海科技大学、四川大学、浙江大学等多家高校与科研机构都纷纷引进高端冷冻电镜。中国已拥有的冷冻电镜超过了60台，我国科学家们也通过冷冻电镜取得了令世界瞩目的科研成果

中国电子显微镜长期以来依靠进口，据不完全统计已经安装使用的电子显微镜95%以上从美、日、欧进口。但是越来越多的科研院所和企业被原产地国家列入实体清单，被限制继续采购设备以及备件和服务，导致很多正在运行的电镜有维修和备件供应的隐患，这手段有被不断加码的趋势。

大束科技近年来自主研发了一系列电镜核心零部件，尤其是消耗型的部件都做到了国产化，例如液态镓离子源、电子枪和离子枪配件、光阑、电镜上使用的各种电源等，可以完全替代进口产品。可以量产的生产制造场地即将装修完毕投入使用，实现量产以后，在最极端的情况下，即使在国内已经安装的进口电镜原厂家不再提供配件，大束科的产品也可以保障国内这些进口电镜正常运行。

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。