从“创客中国”大赛仪器和传感器专题赛窥见创新动能

2025-10-10 13:42:29     来源:

2025年夏,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北京市怀柔区成功举办。本届大赛由工业和信息化部网络安全产业发展中心、北京市经济和信息化局、北京市怀柔区人民政府及北京怀柔科学城管理委员会联合主办,自5月9日启动至8月22日完成决赛评审,历时数月,覆盖全国多地,共吸引182个优质项目参与,获得行业内外广泛关注。

作为我国仪器仪表与传感器领域首个国家级专业赛事,本届大赛落地北京怀柔科学城,与北京市持续强化对该产业的政策支持密不可分。近年来,北京市通过多层次、连续性的政策体系,推动高端科学仪器与传感器产业实现快速发展:2020年,怀柔科学城率先出台专项扶持措施,三年内投入3.46亿元支持45个项目;2021年,北京市将政策范围扩展至全市,覆盖技术攻坚、平台建设与转化赋能三大维度;2025年8月,《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》(京怀科管发〔2025〕10号)正式印发,从5大维度提出18项细则支持科学仪器和传感器产业发展,并安排了连续五年的专项资金支持,据了解每年投入达1.2亿元,为企业提供从研发到市场拓展的全链条支持,极大增强了产业发展信心,当前已完成2025年度拟支持项目的征集工作。

这一系列政策与规划为大赛的成功举办提供了坚实基础,也为产业创新发展注入了强劲动力。

大赛概览:高水平赛事成为产业创新“风向标”

本届大赛自5月9日于怀柔科学城启幕,至8月决赛收官,先后在成都、上海、北京成功举办复赛决赛系列赛事活动。大赛累计吸引了来自16个省、36个城市及新加坡、欧洲2个境外区域的182个项目同台竞技,其中北京市的项目数量独占鳌头,共96个,占比52.75%,彰显了其作为赛事东道主和全国科技创新中心的强大集聚效应。江苏省(13个,占比7.14%)和广东省(11个,占比6.04%)等传统产业强省也表现活跃,共同构成了参赛项目的重要来源。

182个参赛项目的118家企业中,高新技术企业占比超42%,科技型中小企业近50%,更有21家专精特新企业及3家专精特新“小巨人”企业参赛,充分体现了参赛主体的高质量、高水平与高潜力。

从参赛项目来看,以精密仪器与智能传感为核心,形成了覆盖工业智造、医疗健康、国防安全、能源环保的全链条创新矩阵,在微观测量、高端制造、极端环境监测、生命科学研究、基础材料创新等多个领域都实现了明显的技术突破。

其中,微观测量领域实现历史性跨越——国产原子力显微镜突破0.05纳米分辨率极限,扫描速度达40000微米/秒超越国际标杆,为芯片制造与材料研究提供"纳米之眼";量子测量技术则构建了自主可控的高精度时频体系,以领先的时频同步技术为北斗导航与5G通信筑牢基石。

在破解高端制造"卡脖子"难题上,耐超高温的压电微振动传感器为光刻机等精密装备提供了可靠的振动监测保障;基于碳纳米管材料的新型氢气传感器也以超高灵敏度和微型化设计,展现出与国际先进水平竞争的实力。

在极端环境监测领域,国产瞬态热流传感器以超宽量程与微秒级动态响应的卓越性能,为高超声速飞行器装上了精准感知热安全的“中国温度计”,成为支撑国家空天技术发展的核心测量装备。

生命科学研究领域开启革命性进程:国内团队成功研制采用皮升级微液滴萃取技术的单细胞质谱仪,实现了单细胞水平的高灵敏度代谢物分析,攻克了传统质谱无法进行单细胞分析的技术难题;基于国际首创的在体流式细胞检测技术(IVFC),无创在体流式细胞监测系统成功实现了活体环境下细胞的实时监测,为癌症研究、药物评估及临床早期诊断提供了一项全新的方法工具。

功能材料创新同样取得突破,国内团队成功合成出了多种高性能铅基弛豫压电陶瓷材料,获得了高达1000~1500 pC/N的压电系数,达到主流商用材料的两倍左右,是目前国际上先进的压电材料之一,为高端声呐与航天陀螺提供“超灵敏神经”。

这批凝结顶尖科研力量的成果中,多项核心技术参数达国际领跑水平,多类产品实现从设计、材料到制造的关键环节国产化,开启高端科学仪器国产替代的新篇章。

尤为值得关注的是,2025年,全国范围内针对科学仪器领域的创新、创业、创意比赛相继涌现,形成了“百花齐放”之势。这绝非偶然,其背后是国家政策对科技自立自强的强力指引、市场对国产高端装备需求的急剧爆发、以及产业技术积累从量变到质变的必然结果。大赛的火爆景象本身,就是“仪器正当时”最有力的时代注脚,标志着该领域已步入一个前所未有的高速发展机遇期。

区域扫描:从“四处开花”到“特色鲜明”的产业新格局

怀柔仪器公司作为本次大赛的核心力量,在赛事推进过程中,深度走访了长三角、珠三角、环渤海、川渝及东北地区5省9市的产业高地与潜力市场,清晰观察到中国科学仪器产业已逐步摆脱同质化竞争模式,初步形成契合地域产业基因与资源禀赋的差异化分工格局,一个健康、多元、层次分明的创新生态系统正在加速成型。

北京:研发高地的“引领性”优势。作为全国科技创新中心,北京展现出无可争议的创新能力。入围决赛的36个项目中,北京项目占比显著,占比高达53%,其技术路径往往直指前沿基础研究和“卡脖子”关键环节。项目多源于顶尖高校与科研院所(如清华大学、中科院等),在AI与仪器融合、新材料应用、量子传感、精密光学等领域呈现出技术领先优势,充分体现了北京作为创新策源地的核心地位。

长三角:“配套专家”与“隐形冠军”的摇篮。上海、江苏地区凭借深厚的制造业底蕴和完善的产业链,项目在核心零部件、关键模块上寻求突破,许多企业已成为细分领域的“配套专家”和“隐形冠军”,为整个产业体系的自主可控提供了坚实支撑。

粤港澳:“贸工技”与“硬科技”的融合跃迁。广州依托传统的商贸优势,在仪器渠道、应用集成方面基础深厚;深圳则充分发挥其电子信息产业的积累,在仪器智能化、工业自动化、MEMS传感器等领域快速迭代。参赛项目兼具市场洞察与技术实现能力,正逐步从“贸工技”向以创新驱动的“硬科技”模式深化。

川渝:深耕应用的“特色化”发展。成都、重庆赛区的项目与当地发达的航空航天、军工产业生态深度绑定,特色鲜明。项目多围绕特定应用场景的需求展开,如在智能传感器、精密测量仪器、特种装备等领域涌现出一批显示度高、实用性强的创新成果,体现了“需求牵引创新”的清晰路径,成为支撑西部高端制造的重要力量。

其他地区:新兴力量的快速崛起。山东、浙江、湖南等地亦有优秀项目闯入决赛,山东在自主核“芯”硅谐振压力传感器、浙江在单细胞质谱仪等领域展现出技术优势;此外,由北京大学技术转化并落地湖南的碳基氢气传感项目也成功入围。预示着产业创新力量正在全国范围内多点爆发,星火燎原。

纵观全国,中国科学仪器产业已逐步打破区域壁垒,形成错位发展、功能互补、协同共进的良性生态。北京发挥学术优势,强化创新策源;长三角完善产业链配套,夯实关键环节支撑;粤港澳推动市场与科技融合,加速成果转化;川渝聚焦产业需求,促进技术深度融合;其他地区依托局部优势培育新增长点。这种基于地域禀赋的差异化分工,有效避免了低水平重复竞争,增强了产业体系韧性,推动仪器产业从单点突破迈向系统能力提升。

在全国各地依据自身禀赋形成差异化发展的同时,作为北京市“1+3”产业布局中明确的“创新策源地”,怀柔科学城的核心平台吸引力与产业孵化能力在本届大赛中得到了充分印证。 大赛不仅是项目的竞技场,更是怀柔科学城产业生态的“播种机”。通过赛事平台,怀柔科学城成功对接了全国顶尖的创新资源,其依托大科学装置产生的极端研发需求、完善的“孵化-加速-产业化”服务链条以及独特的产业生态,正持续吸引优质项目落地生根。

技术洞见:前沿突破与“系统工程”的协同演进

本届大赛项目清晰地指向了未来技术发展的三大核心趋势:

(1)智能化赋能科学仪器产业升级

人工智能不再是锦上添花的概念,而是深度嵌入仪器内核的“大脑”。众多项目利用AI算法实现数据自动处理、智能诊断、模式识别、预测性维护和自动化操作,极大地提升了仪器的性能上限、使用效率和用户体验。从“AI驱动拉曼光谱仪”到“基于大模型的力学性能测量方案”,智能化正重新定义下一代科学仪器的形态。

(2)“光电合一”成为技术主流

光学(成像、测量)与电子(控制、计算)、软件(算法)的深度融合是高端仪器的典型特征。大量优秀项目集中于光电领域,如新一代智能光学显微成像、毫米波测风雷达、激光散斑检测仪、LIBS元素分析仪等。这种多技术领域的交叉融合,是突破现有性能瓶颈、开辟新功能领域的必由之路。

(3)精细化:从“整机集成”到“底层突破”

一个尤为可喜的趋势是,创新焦点正从整机系统集成,深入至产业基础的“根部”——核心零部件与底层技术。大赛中涌现出大量专注于激光器、探测器、传感器芯片、压电材料、运动控制平台等关键环节的项目。这标志着我国产业正从“组装创新”向“源创新”坚实迈进,旨在彻底解决“卡脖子”问题。

最具象征意义的案例是原子力显微镜(AFM)与质谱仪的突破性进展。过去长期被国外垄断的这两类高端仪器,在本届大赛中通过多个具有代表性的参赛项目集中展现出国产化的强劲势头。从参赛项目来看,原子力显微镜方向已在自感知探针、多频率方法等高精度探测技术上实现重要突破,并推动其在集成电路检测、纳米科学研究等领域的产业化应用;质谱仪方向则涌现出涵盖生物医疗、单细胞分析、实时气体检测、高分辨质谱等多类项目,展现出从核心部件到整机系统的全面自主化能力。 这不仅印证了在特定细分赛道我国已具备实现国产替代的技术积累,更预示着未来将在更多领域涌现出专精特新“小巨人”企业,完成从点的突破到线的跨越。

透过大赛的窗口,我们清晰地看到,中国高端科学仪器与传感器产业正迎来天时、地利、人和的“黄金时代”。展望未来,产业的进一步发展仍需在产学研协同深化、创新生态链完善、标准制定与国际影响力提升等方面持续努力。我们期待,“创客中国”大赛能持续扮演好创新“催化剂”和产业“连接器”的角色,携手各方力量,共同助推中国高端科学仪器与传感器产业穿越周期,迈向全球价值链的高端。

大赛落幕,恰是产业新征程的起点。后续,“创客中国”赛事组委会将持续赋能优质项目,深化合作、精准对接,全力推动创新成果在怀柔科学城实现“从实验室到市场”的跨越。更令人振奋的是,在近期举办的国家级盛会——2025年服贸会上,“怀柔仪器一区一平台”的正式揭牌,标志着怀柔科学城“仪器”核心平台地位获得了进一步的认可与背书。这不仅巩固了其在北京市乃至全国产业版图中的核心支点地位,更展现了其为全国科学仪器与传感器产业赋能、构建世界级产业集群的战略雄心。立足于此,怀柔科学城将凭借其大科学装置的集群优势与持续优化的创新生态,立志成为攻克中国高端仪器“卡脖子”难题的攻坚阵地,并跃升为全球仪器创新版图中的重要一极,引领产业迈向新高峰。

 

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