核技术应用的产业化发展
发布时间 : 2017-08-28

       核技术的应用与人民的生活密切相关,特别是同位素与辐射技术(以下简称“同辐技术”)。由于它自身的技术优势与高度的渗透性,在工业、农业、医学、环保等诸多领域都得到了广泛应用。在美日等发达国家已形成了极具生命力的巨大产业,其经济规模与就业人数已超过核电,对国家GDP增长产生了重要影响。日本等发达国家认为,核电与同辐技术就像一个车的二个车轮,而同辐技术的发展与人民生活质量的提高关系密切。

现  状

       中国同辐技术的研究与应用已有四十多年的发展历史,经历了开创时期、研究开发时期、应用与产业化发展时期。

九十年代在“改革开放”、“科教兴国”与可持续发展战略方针指导下,中国同位素与辐射技术在产业化发展方面取得了突出的进步与明显的成绩。据统计,到2003年底全国从事同辐技术研发与生产的单位有300多家,其中工厂企业约230家,有一定规模的科研院所40多家,高等院校约20所,应用放射性同位素与辐射技术的企事业单位约6000余家,从业人员约5万人。2003年同辐产业的年产值约为376亿元(含离子注入等相关产值200亿元),以可比口径计算,与1999年相比,平均年增长率达到18%,突出表现在以下几个方面:

在γ辐照装置方面,我国钴源装置小、土、杂的状况正在从根本上得到改变;工业用电子加速器方面,正在高速发展。

辐射化工行业已出现了一些产值过亿元的企业,有的企业产值已经超过了3亿元。辐射化工是利用电离辐射作用于物质产生的化学变化(化合、分解、交联、聚合、接技、固化、降解等)来实现材料改性的一种新的加工方法。可合成或制备用常规法难以获得的高性能特殊材料。产品附加值高,应用面广,涉及通信电子、电力交通、石油化工、航空航天等诸多国民经济重要领域,在同辐技术产业中占有十分重要的地位。

辐射加工服务方面,辐照食品是γ辐照应用的一个重要领域,食品辐照由于其具有节约能源、方便高效、卫生安全性好、能够保持食品的风味等独特优势,日益得到了广泛的应用。2003年中国经过辐照处理的食品已超过10万吨,比1999年的6万吨增长了67%。辐照量位居世界第一,在2003年9月美国召开的辐射加工国际会议上,辐照食品被公认为首选发展的项目。

随着对环境保护与人民健康的重视,医疗用品的辐照消毒也有很大发展。对于使用辐射灭菌的产品,其安全性能及卫生质量已得到确认,社会效益日益明显,经济上又有竞争能力,因而该项产业在国外已成为辐射加工中发展快、应用十分成功的重要领域,我国有很大的发展潜力。在射线检测与控制方面,常规同位素仪表的使用量已超过2.5万台,其中核子秤年产2500台,占有了国内大部分市场。大型集装箱检测系统是我国核技术领域最具国际竞争力的世界先进水平的拳头产品。

辐射诱变育种与示踪方面。农业核技术是我国农业和农村经济发展的重要支撑,广泛应用于农业新种子的培育和品种改良、农业资源高效利用、农产品加工、重要经济作物害虫防治等领域,特别在辐射育种方面,我国走在世界的前列。

同位素及其制品方面。全国生产供应同位素产品有70余种核素的1000余种产品,2003年的销售额超过4.1亿元,比1999年的2.8亿元增长了46%,主要应用在核医(药)学领域。

辐射加工技术治理三废,环境保护与治理是人类的共同责任。我国过去由于技术观念陈旧、资源开发过度与执法不力等,使我国环境污染问题十分严重。在可持续发展战略方针指导下,国家十分重视环境保护,加大了治理污染的力度。而电离辐射法由于具有把生物难降解的污染物转化为可降解物质的优势,甚至可以变废为宝,已日益得到了国内外的重视,国内已开展了对废气、废水、固体废物处理等实验或中试研究,特别是在利用电子束辐射处理燃煤电厂的除尘、脱硫工作,已在四川、杭州、北京等地开展了工业化的示范应用,预计全国有近2000亿元的市场份额。辐射加工技术在环境保护领域有广阔的应用前景。

问  题

       我国同辐产业与发达国家相比,无论技术水平还是经济规模都存在着很大的差距,主要问题是:

对同辐技术产业的认识不足,缺乏切实可行的总体规划。多年来,虽然相关部门也作了不少调研,但还缺少切实可行的总体规划,议论多落实少,感慨多行动少,各自为战难于形成规模与产业。

资金投入不足,产业化链条短。我国同辐技术能有今天的发展,是与主管部门的支持帮助分不开的。同辐产业的发展主要靠的仍是上世纪八十年代前后的科研成果的积累,新产品,特别是具有自主知识产权的产品较少,原创性的几乎没有,大量的国外设备、仪器充斥国内市场。创新能力弱的主要原因是研发资金渠道单一、资金投入不足。在市场经济条件下,以核技术研究起家的一些科研院所相继转制成立了“清华同方”、“原子高科”、“(长春)中科英华”、“久远科技”、“中核高通”、“科大创新”等股份公司或企业集团,呈现了新的活力;非核的大型企业如杉杉集团、黄金总公司、江苏交通、首创集团等都相继进入了核技术应用领域,令人鼓舞。在新形势下,让企业作为市场经济的主体,其方向是完全正确的,但是对于正在成长中的同辐企业,还拿不出更多资金从事研发,企业的投入多数用在了厂房改造与购买设备上。在辐射化工领域,据抽样调查,近三年来平均科技投入仅为年销售收入的0.8%,远低于高技术产业不得少于2%的最低警戒线,企业还远未成为创新的主体。从国家对研究开发投入规模看,我国属于中等偏下水平,而对核技术应用研究的投入则呈下降趋势;既使像美国、日本、韩国这样以市场经济为主体的发达国家,政府主管部门仍在基础研究与工艺设备等产业化发展方面投入了重金,在美国,整个90年代联邦科研经费投入下降了9%,但基础研究的投入反而猛增了42%,2000年全美国用于基础性研究的经费是479亿美元,占当年全部科研经费的约1/4,其中联邦政府的投入占了将近一半;韩国政府自1992-1996年拨款5亿美元用以实施原子能技术开发计划,1997年设立原子能研发研会后,计划在1997-2006年间再投资26亿美元,用于实施核技术中长期发展计划。这些举措是值得我们认真思考的。

缺乏统一协调的管理与强有力的政策支持。同辐技术是特殊的技术、特殊的产业,加强管理无疑是十分必要的。据不完全统计,与同辐产业相关的管理部门涉及到7-8个,但至今各自为战、缺乏统一的协调配合。此外,有的管理滞后,如对环氧乙烷消毒缺乏与国际接轨的有力约束;对利于环保的辐照食品保鲜、海关检疫、烟气处理等都需要强有力的政策支持与引导。

队伍流失,后继乏人是制约同辐产业发展的瓶颈。在50-70年代我国经济十分困难、面临国际反华势力的重压之下,建立起了一支非常能战斗的核科技队伍。但随着国内外形势的变化,这支队伍在某些方面渐渐弱化。我国曾成功地建造了对撞机等大型加速器装置,但在工业加速器研发方面则是器成人散,如国内唯一在企业内组建的加速器研究所其从事设计、研发的骨干力量流失了;以核农为研究对象并取得重大成就的一些农业原子能利用研究所,在体制改革中多数面临被摘牌的困境;

由于缺少培养核技术人才的发展战略,一些重点大学将与核相关的专业进行了调整、兼并或撤消,而同辐行业中的50-60年代的科技人才则陆续退休,我国同辐产业的专业人才出现了青黄不接、后继乏人的情况。加速培养核科技人才实乃当务之急。

趋  势

        同位素与辐射技术大有可为。据报道,在发达国家同辐技术取得的经济效益约占国民经济总收入的2-5%,投入与产出比高达1:5至1:10。1991年美国“管理信息服务公司”进行了为期二年多的调查,1994年美国核学主席在国际会议上对此进行了发布,结论是美国放射性同位素与放射性材料的非动力应用对美国经济的贡献达到2570亿美元/年,是核电(730亿美元)的3.5倍,占美国GDP的3.9%,并创造了约370万个就业岗位。并惊呼这是一个“鲜为人知的真相”。为了对此结论进行核实,美国又以1995年为参考年,进行了两年的调查,于1997年发布的结果为:1995年美国同辐技术(即非动力应用)对美国经济的贡献又有了较大的增长,达到3310亿美元,为核电(902亿美元)的3.67倍,占美国GDP的4.7%,并提供了395万个就业岗位。在这种形势下,日本同位素协会1997年开始了3年调查,于2000年进行了报道,结论与美国是一致的,同辐技术的经济规模为714亿美元,是核电(606亿美元)的1.18倍,占日本GDP的1.7%。西方发达国家的产业化现实为我们提供了重要的参考依据,我国在目前条件下,经过努力使同辐技术的产业规模占到GDP的1%,亦即年产值1000亿元应该是可以实现的。

党的十六大提出了21世纪前20年全面建设小康社会的宏伟蓝图,到2020年国内生产总值将比2000年翻两番。这一时期正是国内外发展同位素与辐射技术产业的关键时期。今年1月,国家发展和改革委员会发布了组织实施“民用非动力核技术高技术产业化专项”的通知,明确了重点技术方向为:核探测成像技术系统;新型放射性诊断和治疗装置及创新药物;射线技术在环保领域的应用;应用辐射加工和材料改性;新型辐照加速器等辐照装置以及同位素制品,并委托协会召开了宣贯座谈会,提出了要在五年左右使我国核技术应用产业产值达到1000亿元的产业规模,并保持年均15%的增长速度,这是对发展同辐产业的极大支持和鞭策。在国家重视解决“三农”问题的大好形势下,核农学也将发挥重要作用。在最近行业协会完成的《同辐技术产业化发展与对策研究报告》中,也提出了同样的发展目标,并建议把辐射化工、食品辐照、医疗保健用品的辐射灭菌消毒、核检测设备、农业核技术、辐射治理三废、放射性同位素制品和工业用电子辐射加速器等八个领域作为同位素产业化发展的重点,从根本上提高我国同辐产业的技术水平、产业规模和竞争能力,为国家经济和社会发展做出更大贡献。我们相信在大好形势的鼓舞下,在各主管部门支持下,同辐产业将迈向一个更加美好的春天。