新材料是支撐新一代信息，智能制造、航空航天、生物技術等國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎，高端新材料技術是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級和變革，提升裝備制造的基礎保障。一方面高端新材料對其性能和質(zhì)量有極高的要求，且制造技術壁壘高，難以模仿，另一方面高端新材料是下游產(chǎn)品關鍵的核心組成部分，對下游產(chǎn)品質(zhì)量和性能影響極大，有些甚至是決定下游產(chǎn)品成敗的關鍵所在，只有性能和質(zhì)量最好的材料才會被市場接受，是一個“贏者通吃”的市場。因此，高端新材料容易形成世界范圍內(nèi)寡頭壟斷局面，缺乏高端新材料是中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大短板之一。如何破局“贏者通吃”的高端新材料是彌補中國產(chǎn)業(yè)短板的關鍵。

高端新材料往往是產(chǎn)業(yè)卡脖子技術，已成為決定國家產(chǎn)業(yè)競爭力的關鍵技術領域。去年鬧得沸沸揚揚的日本對韓國貿(mào)易制裁事件，日本就是通過限制“氟聚酰亞胺”、“光刻膠”和“高純度氟化氫”等高端材料到韓國，讓強大的韓國半導體和顯示產(chǎn)業(yè)短時間內(nèi)陷入困境。這一事件充分說明了誰擁有高端新材料，誰就對產(chǎn)業(yè)擁有了話語權和競爭優(yōu)勢。

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高端新材料容易形成寡頭壟斷

高端新材料具有高性能、高質(zhì)量、高附加值的特性，且制造技術壁壘高，高端新材料也是下游產(chǎn)品的核心組成部分和關鍵技術應用，甚至直接決定下游產(chǎn)品的成敗，因此，只有那些性能最好、技術最優(yōu)的產(chǎn)品，才會有機會被下游廠家選擇和使用。

以液晶間隔物微球材料為例，液晶間隔微球是用于控制液晶盒厚度的關鍵材料，對微球的均勻性、表面性能及機械強度有嚴格的要求。雖然間隔物微球單價很貴，但其在整個TN和STN液晶顯示屏占據(jù)的成本不到百分之一，在TFT顯示屏里甚至不到千分之一，間隔物微球材料對顯示屏的質(zhì)量、性能及產(chǎn)品合格率有極大影響。
因此下游顯示屏廠家肯定不會為了省1%的成本而采用性能次之的產(chǎn)品，從而導致可能100%損失，因此性能或質(zhì)量次之的間隔物微球產(chǎn)品即使價格再便宜也很難被市場接受，這就導致全世界范圍內(nèi)只有日本兩家公司長期壟斷這一關鍵間隔物微球材料。
 

圖片來自于網(wǎng)絡

同樣，在生物制藥領域，色譜或?qū)游鑫⑶虿牧鲜巧�物制藥下游分離純化不可或缺的材料。由于色譜或?qū)游鑫⑶虿牧蠒�影響藥品純度和質(zhì)量，而藥品純度和質(zhì)量關系到人們的身體健康和生命安全，因此在生物制藥廠家在選擇色譜層析微球材料時會優(yōu)先考慮的是其性能和質(zhì)量，而不是其價格，另外色譜層析微球材料一旦被選定，就不易被替換，因此容易形成壟斷的局面。

另外，在體外診斷領域，磁性微球是化學發(fā)光的關鍵材料，乳膠顆粒是免疫比濁的關鍵材料，熒光編碼微球是液相生物芯片的關鍵材料。這些材料對體外診斷分辨率，重復性等都有重要影響，IVD廠家往往也是選擇性能最優(yōu)的微球產(chǎn)品，導致這些關鍵材料也處于高度壟斷。

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高端新材料容易形成寡頭壟斷的局面是由于其性能和質(zhì)量要求極高，因此制造技術壁壘高。而且高端新材料往往是下游產(chǎn)品關鍵組成部份，對下游產(chǎn)品性能影響重大，因此容易形成贏者通吃的局面，最后只有做得最好的才有機會生存下來，形成寡頭壟斷。
 
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打破高端新材料壟斷難度大

在高端新材料市場競爭中取勝的企業(yè)不僅具有技術優(yōu)勢，而且產(chǎn)品也是做得精益求精才能在市場上處于壟斷地位。由于這些企業(yè)在市場上具有壟斷地位，因此可以獲得高額的壟斷利潤，也更容易聘請該領域的優(yōu)秀技術人才，更有實力進一步投入研發(fā)進行新材料技術的迭代更新，因此容易在該領域獲得長期的壟斷地位。
高端新材料具有高附加值，高利潤，是任何一家企業(yè)都夢寐以求的，然而，后來者要想打破高端新材料的壟斷，并在市場上占據(jù)一席之地絕非易事！
首先，一個企業(yè)要能進入高端新材料領域，不僅要有創(chuàng)新性技術，新公司如果沒有領先的技術，甚至顛覆性技術是無論如何都難以撬動新材料的寡頭壟斷。
第二，光有領先技術還不夠，一項領先的技術要轉成有市場競爭力的產(chǎn)品還要有精益求精的工匠精神，沒有十幾年的耐心積累和沉淀是很難把產(chǎn)品做到極致，也很難在贏者通吃的高端新材料市場立足。開發(fā)世界領先技術本身就很難，把先進技術轉成有競爭力的產(chǎn)品就更難。
第三，即使公司擁有領先技術，也有足夠耐心把產(chǎn)品做到與寡頭壟斷產(chǎn)品相當?shù)馁|(zhì)量和性能，要撬動其市場壟斷地位也絕非易事。后來者要進入新材料市場往往需要依靠有差異化產(chǎn)品。比如說聚合物間隔微球原來全球只有日本Sekisui獨家壟斷，另外一家日本企業(yè)Hayakawa之所以可以生存就是因為其擁有與Sekisui差異化的產(chǎn)品。
因此，如果一個企業(yè)沒有足夠領先的技術，沒有足夠的耐心和長期投資的決心，沒有差異化的產(chǎn)品是很難在高端新材料領域立足。這也正是在高端新材料領域只有少數(shù)企業(yè)可以長期壟斷，而很少有新公司出現(xiàn)的主要原因，相反下游產(chǎn)品生產(chǎn)廠家如液晶顯示屏廠家數(shù)量卻很多，新的公司如雨后春筍一樣成長起來。高端新材料在世界范圍內(nèi)長期處于寡頭壟斷的局面，因此掌控高端新材料的國家對產(chǎn)業(yè)往往有話語權，日本一兩家高端新材料公司就可以讓韓國強大的半導體產(chǎn)業(yè)立刻陷入困境，就說明了這一點。

高端新材料制造技術就象是一個黑盒子，外表可以看得到也能使用它，但材料制造工藝技術信息基本完全對外屏蔽，就連專利也很少會透露其真實的制造工藝技術，其核心工藝往往是公司最核心機密，因此高端新材料的壟斷局面往往也不會因為專利過期就會被打破。
 
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高端微球材料的重要性

微球是直徑在納米和微米尺度范圍的球型粒子。微球材料所具有的小尺寸效應、表面效應、及其優(yōu)異的光、電、磁、力學、機械等性能而被廣泛地用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中。高端微球是生物制藥、電子信息、醫(yī)療器械等現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可或缺的材料。可以這么說，沒有高端微球材料就無法生產(chǎn)出用于治療用的生物藥，沒有微球也無法生產(chǎn)手機電腦用的液晶顯示屏, 微球還是體外診斷、食品安全檢測、環(huán)境監(jiān)測、藥品質(zhì)量檢測、實驗室分析檢測、血液凈化、藥物制劑、酶催化、石油化工、核工業(yè)、半導體工業(yè)、等領域的關鍵支撐材料。

先進微球材料制備技術壁壘高，中國長期依賴進口，而且不同應用領域的不同性能微球材料在全世界范圍內(nèi)往往處于高度壟斷局面。因此，科技日報把先進微球材料制備技術列為與芯片、飛機發(fā)動機等并列的35項限制中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的卡脖子關鍵技術之一。

 

微球在藥物分離純化的應用：納米孔道結構的微球材料具有極高的比表面積因此具有極強的吸附性能，如果在微球表面鍵合特殊功能基團使它可以選擇性吸附某些物質(zhì)，這一特性使得納米孔道結構微球材料成為制藥分離不可或缺的材料尤其是生物制藥。沒有微球材料就無法生產(chǎn)出高純度的生物藥品。用于小分子藥物分離純化的微球材料叫色譜填料，而用于大分子分離純化的微球材料叫層析介質(zhì)。
全世界范圍內(nèi)，可以滿足高端制藥分離純化的硅膠色譜填料微球只有日本Daisol、日本Fuji和瑞典Kromasil三家公司可以大規(guī)模生產(chǎn)，而用于手性藥物大規(guī)模分離純化的手性色譜填料微球全世界只有日本Daicel一家公司壟斷。
蛋白及抗體等生物大分子具有結構復雜，穩(wěn)定性差及濃度低等特性，因此層析技術基本上是抗體藥物分離純化的唯一方法，可以說沒有層析介質(zhì)微球就無法生產(chǎn)能滿足治療用的抗體藥物。但用于蛋白抗體藥物分離純化的關鍵層析微球長期以來完全依賴進口。目前全球?qū)游鼋橘|(zhì)的主要廠家是美國GE、德國Merck、日本Tosoh 及美國Biorad，其中美國GE是最早推出層析介質(zhì)產(chǎn)品，在市場上占有壟斷地位，占中國市場80%以上份額，GE 層析介質(zhì)產(chǎn)品主要以瓊脂糖為基質(zhì)，而Merck, Tosoh 及Biorad 層析介質(zhì)產(chǎn)品主要以聚丙烯酸酯和聚丙烯酰胺為基質(zhì)。Merck, Tosoh 及 Biorad 也是憑借各自差異化的產(chǎn)品進行競爭。
微球在平板顯示領域應用：單分散、粒徑高度均一的微球材料可以作為間隔物用于控制液晶盒厚，起到支撐上下基板的作用；導電微球均勻分布在熱固化性樹脂中形成各向異性導電膜（ACF）則是連接芯片和面板的關鍵材料；把光擴散微球涂到光學膜的表面或均勻地分散在基板中，可以將點光源變成面光源，則是背光源膜組的重要部件。
間隔物微球產(chǎn)品主要有硅球，塑膠球和黑球間隔物三種，其中間隔物硅球全世界只有日本Ubo Nitto生產(chǎn)，而塑膠間隔物微球由日本 Sekisui和Hayakawa壟斷。Sekisui主要生產(chǎn)聚苯乙烯基質(zhì)的塑膠微球，而Hayakawa 主要生產(chǎn)聚丙烯酸酯為基質(zhì)的塑膠微球。用于微導電連接的ACF材料基本由日本 Hitachi和日本 Sony 公司壟斷（Sony公司后來把ACF產(chǎn)線賣給了日本Dexerials）。目前中國用的ACF基本都依賴日本進口。用于光學板或光學膜的關鍵微球材料主要由日本Soken和Sekisui壟斷。

 

 

 

微球在體外診斷領域：功能化微球如磁性微球，多色熒光編碼微球和乳膠微球可廣泛地應用于免疫分析。磁性微球（磁珠）在免疫檢測、核酸提取、細胞分離等多方面有廣泛應用。目前國產(chǎn)化磁珠已可以用于核酸提取等要求較低的應用，但用于化學發(fā)光的高端磁珠完全壟斷于國外，高端磁珠的主要生產(chǎn)廠家有美國Thermofisher，德國Merck，日本JSR等公司提供。
熒光編碼微球又稱液相芯片或懸浮陣列技術，是由美國Luminex公司開發(fā)出的多通道免疫檢測技術。該技術可實現(xiàn)多樣品或多標靶的高通量檢測廣泛地用于臨床診斷。其中液相生物芯片的核心技術就是熒光編碼微球技術。
乳膠微球主要用于膠乳增強免疫比濁法，其原理為將抗體偶聯(lián)到微球表面。當相應抗原存在時，由于特異性免疫識別作用使得微球產(chǎn)生部分凝集，乳液濁度上升，通過濁度變化值測定抗原的含量。乳膠微球目前主要有日本JSR 和美國Polyscience 等供應。

 
從上面舉例可以看出，每個高端微球材料在全世界范圍內(nèi)都出現(xiàn)寡頭壟斷的局面。高端微球材料還可用于血液凈化、水凈化、核工業(yè)、半導體工業(yè)、石油化工、酶催化、日用化學品、生物技術等其它領域。
 
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突破高端微球材料卡脖子技術

作為一家從零開始的創(chuàng)業(yè)公司，納微無論是在人才、資源、技術基礎與微球材料領域壟斷的巨頭無法相比。顯然，納微要進入產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求極高，制造技術壁壘極高的高端微球材料領域絕非易事。但經(jīng)過長達十多年堅持不懈的跨領域研發(fā)、堅持敢為人先的技術創(chuàng)新、堅持心無旁騖的精益求精的工匠精神、堅持咬定青山的持續(xù)完善態(tài)度，納微團隊不僅突破了微球精準制備技術這一世界難題，而且成功開發(fā)出可以滿足光電顯示、生物制藥、分析檢測及體外診斷等不同應用領域的高端微球產(chǎn)品，打破了國外在微球領域長期壟斷的局面，也為世界微球精準制造技術進步做出貢獻，成為世界上微球產(chǎn)品種類最全，應用領域最廣的公司之一。

首先，在光電領域，納微成功地開發(fā)出用于控制液晶盒厚的間隔物微球，打破了日本公司對這一產(chǎn)品的長期壟斷，而且成為全球唯一一家可以同時生產(chǎn)二氧化硅和聚合物為基質(zhì)的間隔物微球的公司。納微憑借其世界領先的微球精確制造技術把日本廠家需要6個月的生產(chǎn)周期縮短成為一個星期。納微在光電領域取得這樣的結果絕不是一蹴而就，而是經(jīng)過十幾年研發(fā)攻關和持續(xù)不斷的產(chǎn)品完善才達到今天可以與日本壟斷巨頭同臺PK的水平。

在醫(yī)藥分離領域，納微經(jīng)過長達十多年的研發(fā)，成功開發(fā)出世界領先的單分散硅膠色譜填料微球精確制備技術，成為世界上唯一一家可以大規(guī)模生產(chǎn)單分散硅膠色譜填料公司，不僅填補了國內(nèi)球形硅膠色譜填料的空白，而且推動了世界硅膠色譜填料精確制備技術的進步。這項顛覆性技術雖然只花了兩年時間就在實驗室得到驗證，但卻花了近十年時間才把這項世界領先的技術轉化成有競爭力的產(chǎn)品。
在診斷領域：納微也是從07年就開始研發(fā)，直到最近才開發(fā)出可以滿足化學發(fā)光診斷要求的單分散磁性微球。因此在高端新材料領域要取得一些成績絕非易事。
另外，納微也是經(jīng)過多年的努力成功開發(fā)出單分散聚合物層析介質(zhì)微球，產(chǎn)品涵蓋了反相、離子交換、疏水、Protein A 親和等各種層析介質(zhì)，以滿足生物分子高效分離純化的要求，目前公司是生產(chǎn)單分散聚合物色譜填料產(chǎn)品種類和規(guī)格最多的公司之一，成為國內(nèi)外唯一一家可以為平板顯示、制藥行業(yè)，色譜分析檢測及醫(yī)療診斷等不同領域提供性能不同的高端微球材料的公司，公司多項技術和產(chǎn)品做到世界第一甚至唯一。
回首來時路，不禁感慨：在通往“贏者通吃”頂峰的路上，領先技術特別是顛覆性技術是決定能不能前行的前提和基礎，這方面中國不乏其人，每年都有數(shù)量龐大的技術研發(fā)和科技創(chuàng)新者，但在這條登山的路上，是否有足夠的耐心做技術轉化、是否有足夠的恒心，及精益求精的工匠精神把產(chǎn)品做到極致、是否有足夠的決心去抵檔短平快的誘惑，并在慢長且艱難的高端新材料產(chǎn)業(yè)化道路上堅守，這些恐怕才是決定一個企業(yè)能否在高度壟斷的新材料登頂?shù)年P鍵所在。
希望，中國會涌現(xiàn)越來越多的企業(yè)，擁有突破顛覆性技術創(chuàng)新能力，且愿意堅守精益求精的工匠精神把產(chǎn)品做到極致，來撬動贏者通吃的高端新材料壟斷，中國產(chǎn)業(yè)才有自己的基礎支撐，才能真正強大起來。

致謝： 非常感謝北大同學江慶紅提供的參考資料和給予的幫助！
 

關于納微

 

蘇州納微科技股份有限公司（簡稱納微）專門從事高精度、高性能和高附加值微球材料研發(fā)和生產(chǎn)的國家高新技術企業(yè)，致力于建設世界領先的納微米球精準制備和應用平臺，是世界上能提供最多微球品種與規(guī)格的公司之一。納微擁有單分散色譜填料的精準制備技術、表面功能化技術和規(guī)�；�生產(chǎn)能力；產(chǎn)品涵蓋硅膠正相、反相、HILIC、手性填料，聚合物反相、離子交換、疏水層析、親和層析（ProteinA、金屬螯合、苯硼酸）、固相萃取、凝膠滲透色譜及特殊功能填料；還提供色譜柱、磁珠、標準顆粒、分析檢測、分離純化實驗技能培訓及分離純化整體解決方案。納微已實現(xiàn)大規(guī)模出口高性能色譜填料到歐、美、日、韓等國家和地區(qū)的國際知名制藥和色譜企業(yè)，成為世界色譜行業(yè)的領軍企業(yè)之一。

納微承擔國家發(fā)改委發(fā)展專項、國家科技性中小型企業(yè)技術創(chuàng)新基金、國家十二五科技支撐計劃項目等多項國家、省、市科技項目，建成江蘇省納微米球材料工程中心和江蘇省納微米球材料工程技術研究中心，成立蘇州納微先進微球材料應用技術研究所，已申請國家發(fā)明專利40余項，獲1項國家重點新產(chǎn)品和4項江蘇省高新技術產(chǎn)品。

納微在蘇州工業(yè)園區(qū)建成13000m²的研發(fā)及生產(chǎn)中心，2018年在常熟建設20000m²的生產(chǎn)基地，納微已通過ISO9001:2015質(zhì)量管理體系認證，為客戶提供完善的技術支持文件。納微始終堅持“以創(chuàng)新，贏尊重，得未來”的公司發(fā)展理念，致力于打造具有國際影響力的納微米球材料國家企業(yè)技術中心。

納微是一個致力于
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