來源：實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理 ISSN 1002-4956,CN 11-2034/T

作者：楊麗¹、岳琦²、類淑霞³、王晉²（1.北京市科學(xué)技術(shù)研究院  創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略研究所，北京 100089；2.國家科技基礎(chǔ)條件平臺中心，北京 100083；3.北京市科學(xué)技術(shù)研究院  科技情報研究所，北京 100089）

基金：國家科技基礎(chǔ)條件專項(xiàng)課題（2023WT10）;

摘要

質(zhì)譜儀器是基礎(chǔ)研究領(lǐng)域不可或缺的高效工具，也是科學(xué)突破與技術(shù)創(chuàng)新的有力工具和必備條件。隨著我國科學(xué)研究的高質(zhì)量發(fā)展，質(zhì)譜儀器快速增長的市場需求，與質(zhì)譜儀器自主研發(fā)生產(chǎn)較低水平的供給現(xiàn)狀形成的結(jié)構(gòu)性矛盾日漸凸顯?；趯|(zhì)譜儀器技術(shù)發(fā)展和我國質(zhì)譜儀器產(chǎn)業(yè)格局的梳理，結(jié)合高校院所質(zhì)譜儀器的現(xiàn)狀，分析我國質(zhì)譜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的困境，提出保持政策支持力度、加強(qiáng)示范應(yīng)用頂層設(shè)計、推動良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)的完善、促進(jìn)科研端與產(chǎn)業(yè)端協(xié)同發(fā)力，以加速國產(chǎn)質(zhì)譜技術(shù)的迭代升級，提高國產(chǎn)化替代水平和應(yīng)用規(guī)模的對策建議。

質(zhì)譜儀器具有精準(zhǔn)的定性、定量分析能力，是獲取物質(zhì)成分、確定成分質(zhì)量，認(rèn)識和探索客觀規(guī)律，進(jìn)行基礎(chǔ)研究不可或缺的高效工具。質(zhì)譜儀器應(yīng)用場景涵蓋了約60%以上的國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，屬于國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，質(zhì)譜儀器不斷地升級迭代，并以其高特異性、高精準(zhǔn)性、高通量的特點(diǎn)，成為科學(xué)突破與技術(shù)創(chuàng)新的必備條件，是從源頭和底層解決關(guān)鍵技術(shù)問題，加強(qiáng)我國基礎(chǔ)研究的重要手段[1]。工信部制定的《產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)發(fā)展指南》，明確將質(zhì)譜分析檢測技術(shù)列為具有應(yīng)用基礎(chǔ)性特點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)。

隨著我國科學(xué)研究的高質(zhì)量發(fā)展，質(zhì)譜儀器快速增長的市場需求，與研發(fā)生產(chǎn)較低水平的供給現(xiàn)狀，產(chǎn)生了較大的結(jié)構(gòu)性矛盾，高端質(zhì)譜儀器嚴(yán)重依賴進(jìn)口，面臨著“卡脖子”的現(xiàn)實(shí)風(fēng)險。國產(chǎn)替代和自主可控，成為我國質(zhì)譜儀器創(chuàng)新發(fā)展的重要方向。國家市場監(jiān)管總局《關(guān)于計量促進(jìn)儀器儀表產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》提出，到2035年，國產(chǎn)儀器儀表的計量性能和技術(shù)指標(biāo)要達(dá)到國際先進(jìn)水平，突破一批關(guān)鍵技術(shù)，涌現(xiàn)一批具有領(lǐng)先測量水平和研發(fā)設(shè)計能力的儀器儀表創(chuàng)新企業(yè)。

近年來，針對質(zhì)譜類典型儀器技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用研究層出不窮[2]。如傅里葉變換離子回旋質(zhì)譜[3,4]、二次離子質(zhì)譜[5]、離子阱質(zhì)譜[6]、四極桿質(zhì)譜[7]、飛行時間質(zhì)譜[8]等儀器的技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用。本文將在概述質(zhì)譜儀器發(fā)展歷程和產(chǎn)業(yè)布局的基礎(chǔ)上，分析我國高校和科研院所質(zhì)譜儀器配置現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的困境，并針對質(zhì)譜儀器自主研發(fā)提出策略和建議。

1 質(zhì)譜儀器概況

1.1 質(zhì)譜儀器發(fā)展概況

質(zhì)譜儀器的基本工作原理是將樣品分子或原子電離為帶電離子，檢測后得到質(zhì)荷比（m/z）與相對強(qiáng)度質(zhì)譜圖，對分析物進(jìn)行定性和定量的分析。同位素的發(fā)現(xiàn)、原子量的精確測定、元素和分子結(jié)構(gòu)特性的確立等重要成果發(fā)現(xiàn)均離不開質(zhì)譜儀器。近百年來，已有十余位科學(xué)家因其在質(zhì)譜儀器原理及應(yīng)用方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾獎（表1）。

表1 與質(zhì)譜原理及技術(shù)發(fā)展相關(guān)的諾貝爾獎項(xiàng)

1.2 質(zhì)譜儀器結(jié)構(gòu)及技術(shù)發(fā)展

質(zhì)譜儀器一般由進(jìn)樣系統(tǒng)（Inlet System）、離子源（Ion Source）、質(zhì)量分析器（Mass Analyzer）、檢測器（Ion Detector）、計算機(jī)系統(tǒng)（Computer）五部分構(gòu)成（圖1）。分析物通過進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)入到離子源離子化，產(chǎn)生帶電的物質(zhì)離子，然后進(jìn)入質(zhì)量分析器，按照離子的質(zhì)荷比依次到達(dá)離子檢測器進(jìn)行檢測，最后形成分析物的圖譜[9]。其中，離子源、質(zhì)量分析器是整臺儀器的核心部件。

圖1 質(zhì)譜儀器的主要結(jié)構(gòu)組成

1.2.1 離子源及其技術(shù)發(fā)展

離子源將樣品中的分子或原子離子化，為質(zhì)譜分析的核心過程提供關(guān)鍵離子來源。20世紀(jì)初，A.J. Dempster發(fā)明了電子轟擊源（EI），這一技術(shù)被視為離子源領(lǐng)域的開創(chuàng)性突破。1966年，產(chǎn)生了化學(xué)電離（CI）方法，上世紀(jì)八十年代，電噴霧電離（ESI）技術(shù)以及基質(zhì)輔助激光解吸電離[10]（MALDI）技術(shù)發(fā)明，并廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和生物質(zhì)譜學(xué)領(lǐng)域，引領(lǐng)了質(zhì)譜技術(shù)的新發(fā)展方向。大氣壓光學(xué)電離源（APPI）技術(shù)為難溶解或揮發(fā)性較低的樣品提供了有效的離子化方法，實(shí)時直接電離源（DART）[11]的問世使得質(zhì)譜分析更加快速便捷。2009年，快速蒸發(fā)電離源（REIMS）技術(shù)的發(fā)明，進(jìn)一步提高了樣品的分析速度和準(zhǔn)確性，為臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域帶來了革命性的變革（表2）?？傊?，離子源技術(shù)的創(chuàng)新和升級為質(zhì)譜技術(shù)提供了更廣泛的應(yīng)用選擇。

表2 離子源主要類型

1.2.2 質(zhì)量分析器及其技術(shù)發(fā)展

質(zhì)量分析器用于測量離子的質(zhì)量和電荷比（m/z），是質(zhì)譜儀器最為關(guān)鍵的組件。扇形磁場式質(zhì)量分析器于1918年問世。1953年，四極桿質(zhì)量分析器（Quadrupole）發(fā)明，并迅速成為廣泛應(yīng)用于各類質(zhì)譜儀的核心組件之一。飛行時間質(zhì)量分析器（TOF），使離子飛行時間成為測定質(zhì)量的有效手段，在高分辨率和高精確度的質(zhì)譜分析中扮演著重要角色。1974年，傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)量分析器（FT-ICR）發(fā)明，質(zhì)譜分析達(dá)到了歷史最高的分辨率水平。1979年，離子阱裝置出現(xiàn)，它具有捕獲、存儲和操控離子的能力。2000年，軌道阱質(zhì)量分析器（Orbitrap）技術(shù)問世，引領(lǐng)了質(zhì)譜儀器領(lǐng)域新的發(fā)展（表3）。

表3 質(zhì)量分析器類型及發(fā)展

1.3 質(zhì)譜儀器類型與技術(shù)應(yīng)用

質(zhì)譜儀器按質(zhì)量分析器的不同，分為磁質(zhì)譜、四極桿質(zhì)譜、離子阱質(zhì)譜、飛行時間質(zhì)譜、傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜、軌道阱質(zhì)譜[12]。從其分辨率來看，正向雙聚焦磁質(zhì)譜最高分辨率可達(dá)4萬（FWHM），飛行時間質(zhì)譜檢測速度最快，最高分辨率突破60萬（FWHM）。傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜，測量精度最高，分辨率可達(dá)數(shù)百萬甚至更高。靜電場軌道阱最高分辨率可達(dá)100萬（FWHM）[13]。目前，我國高校院所中，四級桿質(zhì)譜儀和飛行時間質(zhì)譜儀占據(jù)了主流，磁質(zhì)譜儀的數(shù)量較少（表4）。

表4 截至2021年底高校院所部分類型質(zhì)譜儀器數(shù)量

數(shù)據(jù)來源：根據(jù)國家科技基礎(chǔ)條件資源調(diào)查大型科研儀器數(shù)據(jù)整理。

質(zhì)譜技術(shù)與各類分離技術(shù)聯(lián)用能夠顯著提高分析性能。質(zhì)譜技術(shù)與氣液技術(shù)結(jié)合使用形成氣相色譜質(zhì)譜法（GC-MS）與液相色譜質(zhì)譜法（LC-MS），化學(xué)交聯(lián)與質(zhì)譜分析形成交聯(lián)質(zhì)譜（XL-MS）[14]，主要用于蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)解析以及蛋白質(zhì)相互作用研究。氫氘交換質(zhì)譜技術(shù)（HDX-MS）、電離質(zhì)譜成像（MALDI-MSI）[15]等在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、分子成像研究中發(fā)揮著重要作用。

多個科學(xué)領(lǐng)域?qū)Ω叻直?、高精度質(zhì)譜儀器的需求促使質(zhì)譜技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新。在地質(zhì)科學(xué)中，地質(zhì)礦產(chǎn)中伴生元素分析和痕量檢測需要高端質(zhì)譜儀器；核工業(yè)領(lǐng)域需要精密的磁質(zhì)譜，但一直受到國外的技術(shù)封鎖[16]。生命科學(xué)方面，高端質(zhì)譜儀器成為蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、藥物研發(fā)、臨床檢驗(yàn)[17,18,19]必不可少的利器。

2 我國大型科研質(zhì)譜儀器分布與利用

根據(jù)國家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺調(diào)查數(shù)據(jù)，我國高校院所擁有的大型科研儀器中1，質(zhì)譜儀器數(shù)量占比近8%。2011年-2021年，價值在50萬元以上的質(zhì)譜儀器規(guī)模呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢。

2.1 大型質(zhì)譜儀器呈現(xiàn)區(qū)域聚集態(tài)勢，儀器質(zhì)量不斷增強(qiáng)

截至2021年底，我國高校院所擁有1.07萬臺（套）質(zhì)譜儀器，原值總額為207.5億元。近一半的大型質(zhì)譜儀器分布在北京、上海、江蘇、廣東、山東、浙江6省市。其中北京、上海大型質(zhì)譜儀器數(shù)量均超過1000臺（套），分別占質(zhì)譜儀器總量的15.3%、10.5%。其他4省市的質(zhì)譜儀器數(shù)量在500~1000臺（套）之間，這一地域分布特征與我國目前的科技資源配置、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及創(chuàng)新發(fā)展需求相關(guān)。青海、新疆、寧夏等西部地區(qū)的數(shù)量較少,成為制約當(dāng)?shù)乜萍紕?chuàng)新發(fā)展的因素之一。

目前我國高校院所擁有的質(zhì)譜儀器單臺原值主要集中在50~200萬元之間，數(shù)量為7179臺（套），原值總額為80.7億元；單臺原值超過200萬元的質(zhì)譜儀器數(shù)量占比34.2%，原值占比則為61.7%。每年新購置儀器中，高端質(zhì)譜儀器原值總額所占比重逐年升高。以500~1000萬元原值儀器數(shù)量為例，2011年占比僅為6.7%，而2021年則高達(dá)22.4%。這充分反映了高校院所對高精尖儀器的旺盛需求與國家財政資金的巨大投入（圖2）。

圖2 不同原值區(qū)間質(zhì)譜儀器數(shù)量（左、臺/套）與原值（右、億元）分布

2.2 大型質(zhì)譜儀器有力支撐前沿領(lǐng)域科學(xué)研究，帶動應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展

我國高校院所質(zhì)譜儀器主要分布在化學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境及資源科學(xué)以及食品科學(xué)領(lǐng)域，其中化學(xué)領(lǐng)域儀器數(shù)量占比超過1/4，數(shù)量約為0.29萬（臺/套），原值為47.8億元；生物學(xué)領(lǐng)域質(zhì)譜儀器數(shù)量約為0.17萬（臺/套），原值為39.0億元（圖3）。中國科學(xué)院建立了質(zhì)譜與功能組學(xué)平臺、清華大學(xué)蛋白質(zhì)組學(xué)平臺等聚集了一批高端質(zhì)譜儀器支撐前沿科學(xué)研究。質(zhì)譜技術(shù)的進(jìn)步和質(zhì)譜儀器的發(fā)明改進(jìn)，都會對相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生巨大的影響。清華大學(xué)科研團(tuán)隊追蹤2004年誕生的直接電離快速質(zhì)譜分析技術(shù)，發(fā)明了介質(zhì)阻擋放電直接電離離子化技術(shù)。其市場化產(chǎn)品便攜式毒品篩查質(zhì)譜儀，應(yīng)用于快速篩查毛發(fā)、體液等生物樣本中的毒品成分，靈敏度達(dá)到0.2ppb以下，為國際首創(chuàng)。其成果應(yīng)用報告評價道：“便攜式質(zhì)譜儀分析時間小于30秒，操作簡便、科學(xué)有效，能夠滿足實(shí)際辦案的需要，具有出色的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價值?！?/span>

圖3 不同學(xué)科領(lǐng)域質(zhì)譜儀器數(shù)量分布圖

2.3 大型質(zhì)譜儀器的利用水平逐步提升

我國高校院所大型質(zhì)譜儀器，除涉密儀器外，均已納入重大科研設(shè)施和大型科研儀器國家網(wǎng)絡(luò)管理平臺，實(shí)現(xiàn)了開放共享。2021年，全國高校院所大型質(zhì)譜儀器年平均年有效工作機(jī)時1406小時，平均每臺（套）對外部用戶提供服務(wù)372小時。1000萬元及以上的大型質(zhì)譜儀器的年平均有效工作機(jī)時3138小時，年平均對外服務(wù)機(jī)時達(dá)到891小時，明顯于其他原值區(qū)間的質(zhì)譜儀器（圖4）。這不僅提高了精密儀器的利用效率，也有助于降低其他科研機(jī)構(gòu)的研發(fā)成本。

圖4 不同原值區(qū)間質(zhì)譜儀器儀器利用與服務(wù)情況

3 我國質(zhì)譜儀器的產(chǎn)業(yè)格局

3.1 國外企業(yè)在質(zhì)譜儀器市場占據(jù)主導(dǎo)地位

截至2021年底，我國高校院所大型質(zhì)譜儀器中，97.9%為進(jìn)口儀器，國產(chǎn)儀器數(shù)量僅230套，占比2.1%。超七成的質(zhì)譜儀器來自美國，數(shù)量達(dá)到0.75萬（臺/套），原值總額為134.7億元。進(jìn)口自德國和日本的質(zhì)譜儀器數(shù)量也均超過1000臺（套）（圖5）。

圖5 大型質(zhì)譜儀器來源國分布

從購置儀器原值總額排名前10位的廠商來看，美國公司6家，德國公司2家，日本公司1家。其中從賽默飛世爾與安捷倫2家公司購置的質(zhì)譜儀器原值總額，占到進(jìn)口儀器總額的49.0%。高端質(zhì)譜儀方面，高校院所原值超過1000萬元以上的全部為進(jìn)口儀器（表5）。原值在500-1000萬的質(zhì)譜儀器中，僅1臺為國產(chǎn)儀器。500萬元以下質(zhì)譜儀器中，國產(chǎn)儀器只占有2%左右的份額。

表5 購置儀器原值總額排名前十位的廠商

3.2 近年來國內(nèi)進(jìn)口質(zhì)譜儀器的主要類型

科學(xué)儀器行業(yè)本身是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，發(fā)達(dá)國家儀器行業(yè)產(chǎn)值通常占GDP的5%左右[20]。2021年國內(nèi)質(zhì)譜儀市場大約150億元，約占全球市場的30%[21]。當(dāng)前，我國進(jìn)口的質(zhì)譜儀器主要類型為廣泛應(yīng)用于生物學(xué)研究中的氣相/液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀器（GC/LC-MS），據(jù)國家網(wǎng)絡(luò)平臺海關(guān)監(jiān)管數(shù)據(jù)，2021年海關(guān)進(jìn)口大型質(zhì)譜儀器約半數(shù)為氣相/液相質(zhì)譜聯(lián)用儀，其次為電感耦合等離子體質(zhì)譜儀器，數(shù)量占比24.6%；進(jìn)口的二次離子質(zhì)譜儀器數(shù)量僅有15臺（套），但原值達(dá)到2.2億元（表6）。

表6 2021年海關(guān)進(jìn)口不同類型質(zhì)譜儀器數(shù)量

3.3我國質(zhì)譜儀器的自主研發(fā)歷程

我國質(zhì)譜儀器研究始于20世紀(jì)50年代。1963年研制成了ZhT-1301同位素質(zhì)譜儀[22]。上世紀(jì)70-80年代，質(zhì)譜儀器研發(fā)與生產(chǎn)獲得了長足發(fā)展，生產(chǎn)廠商及產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。80年代末到90年代，國外質(zhì)譜儀器進(jìn)入中國市場，一定程度上導(dǎo)致了國內(nèi)自主研發(fā)的“斷檔”。

進(jìn)入21世紀(jì)，國家開始大力支持科研儀器的研發(fā)應(yīng)用?？萍疾?/span>2011年設(shè)立國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)，支持高端質(zhì)譜整機(jī)和關(guān)鍵零部件的研發(fā)、工程化及產(chǎn)業(yè)化。“十二五”與“十三五”，共安排了三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜系統(tǒng)研制、新型高分辨雜化質(zhì)譜儀器的研制與應(yīng)用開發(fā)等14項(xiàng)高端質(zhì)譜儀器研究項(xiàng)目。國家自然科學(xué)基金自2012年起設(shè)立國家重大科研儀器研制項(xiàng)目,2022年資助金額達(dá)到10.5億元。

基于此，中國質(zhì)譜領(lǐng)域研究取得了顯著進(jìn)展，在線性離子阱質(zhì)量分析器、離子源等核心部件技術(shù)先后突破。2007年，介質(zhì)阻擋放電離子源技術(shù)成熟。2004-2009年，質(zhì)譜聯(lián)用儀器的研制與開發(fā)專項(xiàng)，解決了小型四級桿、離子阱質(zhì)譜儀自主研制的技術(shù)瓶頸。2015年，PCB離子阱和離子阱陣列技術(shù)國際領(lǐng)先，四極離子阱的質(zhì)譜性能達(dá)到國際先進(jìn)水平[23]。2011-2019年，基于高精度同位素豐度分析的TOF-SIMS新技術(shù)，研制出用于穩(wěn)定同位素分析和稀土元素分析的TOF-SIMS-SI和TOF-SIMS-REE儀器。

從事質(zhì)譜產(chǎn)品生產(chǎn)的廠家應(yīng)運(yùn)而生，蓬勃發(fā)展。禾信儀器分別在2015、2016、2018年獲得EI、ESI MALDI的自研專利技術(shù)，縮短了與國外離子源領(lǐng)域的研發(fā)差距。2006年，商業(yè)化四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀GC-MS3100推出。2010年，氣溶膠飛行時間質(zhì)譜儀SPAMS05推出。2012年，商品化的MALDI-TOFMS和等離子體質(zhì)譜儀ICP-MS推出。2021年，EXPEC7350三重四極桿ICP-MS推出。2022年，LC-TQ5200完成了高效離子化器、三重四極桿、高壓射頻電源等關(guān)鍵核心部件的國產(chǎn)化。

但在核心關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上，渦輪分子泵（真空系統(tǒng)）、光電倍增器、高精密質(zhì)量分析器以及特殊精密傳感器等核心部件尚未攻克。高端質(zhì)量分析器領(lǐng)域還存在產(chǎn)品空白。靜電離子阱、傅立葉變換回旋質(zhì)譜儀、離子淌度四級桿飛行時間串聯(lián)質(zhì)譜、串聯(lián)飛行時間質(zhì)譜、等離子飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用等還未實(shí)現(xiàn)突破。（表7）

表7 國內(nèi)外質(zhì)譜儀器產(chǎn)品類型對比

注：√表示可以生產(chǎn)，○表示即將突破，×表示不能生產(chǎn)。根據(jù)公開資料整理。

3.4質(zhì)譜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的困境

目前，中國質(zhì)譜儀器市場國產(chǎn)儀器占比約為整體的10%，個別產(chǎn)品甚至超過50%。但高端的高分辨質(zhì)譜儀器，國產(chǎn)占有率甚微。我國質(zhì)譜技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。

（1）技術(shù)領(lǐng)域存在“卡脖子”難題。與發(fā)達(dá)國家相比，我國質(zhì)譜研究的基礎(chǔ)原理沒有優(yōu)勢，國內(nèi)廠商的研發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)不足，核心技術(shù)專利處于劣勢[24],在高端性能與創(chuàng)新性、穩(wěn)定性與可靠性、軟件和數(shù)據(jù)處理等方面仍需要時間來縮小差距。同時，國際上的技術(shù)封鎖和出口管制，也對我國質(zhì)譜領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步構(gòu)成了障礙。

（2）市場層面存在“用不起來”的困擾。國內(nèi)用戶長期以來形成了進(jìn)口儀器依賴心理，對于國產(chǎn)高端科學(xué)儀器的接受度較低，調(diào)研顯示，90%以上的研究人員更愿意選擇進(jìn)口儀器。國產(chǎn)儀器廠商與用戶之間的品質(zhì)信任關(guān)系建立緩慢，也導(dǎo)致了企業(yè)難以完成需求挖掘、價值創(chuàng)造和利益兌現(xiàn)。

（3）產(chǎn)業(yè)生態(tài)層面體系建設(shè)不完善。國內(nèi)在材料、工藝設(shè)計、精密加工、品質(zhì)控制等方面水平相對有限，導(dǎo)致產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性和易用性需要進(jìn)一步提高。高精度元器件和核心器件的加工制造，只能靠廠商自身摸索，甚至需要從零研發(fā)，增加了研發(fā)成果的轉(zhuǎn)化與落地周期。

（4）在人才方面缺乏復(fù)合型專業(yè)人才。質(zhì)譜儀器研發(fā)過程涉及多學(xué)科的理論知識、專業(yè)技術(shù)及復(fù)雜工藝，需要不同專業(yè)領(lǐng)域的人才密切合作，共同解決技術(shù)難題。目前，尚沒有專門的學(xué)科來培養(yǎng)相應(yīng)的人才。同時，我國質(zhì)譜儀器研發(fā)團(tuán)隊相經(jīng)驗(yàn)不足、學(xué)科協(xié)同不夠，這對于長期發(fā)展和技術(shù)突破來說是一個挑戰(zhàn)。

4 思考與展望

在發(fā)展趨勢上，質(zhì)譜技術(shù)正向更高分辨率、更高精度與更高通量方向發(fā)展，以提高對復(fù)雜樣品分析的精準(zhǔn)性、定量化與高效率。支持多種質(zhì)譜模式以提供更多的分析選項(xiàng)，如質(zhì)譜/質(zhì)譜（MS/MS）和離子追蹤質(zhì)譜（ITMS）；便攜式、小型化以適應(yīng)在野外環(huán)境、環(huán)境監(jiān)測和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用場景；數(shù)據(jù)采集和處理日益重要，人工智能技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)解釋和結(jié)果預(yù)測等。

立足于追蹤最新技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國質(zhì)譜儀器高質(zhì)量快速發(fā)展，提出以下若干思考。

（1）保持政策支持力度。提升科學(xué)儀器國產(chǎn)化替代水平和應(yīng)用規(guī)模，實(shí)現(xiàn)用自主研發(fā)的儀器設(shè)備解決重大基礎(chǔ)研究問題，從而實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，是我國的既定國策。質(zhì)譜儀器研發(fā)難度大、周期長、投入多，難以完全依靠初創(chuàng)企業(yè)自有資金持續(xù)進(jìn)行，政策扶持和資金支持顯得尤為重要。安益譜(蘇州)醫(yī)療科技有限公司面臨資金枯竭窘境時，當(dāng)?shù)卣皶r予以補(bǔ)助支持，使企業(yè)獲得了深入打磨產(chǎn)品的時間。2023年初，安益譜自主研發(fā)的三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀試產(chǎn)下線，拉開了工業(yè)生產(chǎn)的序幕，打破了進(jìn)口品牌的市場壟斷。盡管2022年以來，國內(nèi)質(zhì)譜儀器廠商的資金需求困境已大為緩解。如，在2022年質(zhì)譜市場近30家融資中，億元級融資占比超過50%。但國家政策支持仍應(yīng)保持穩(wěn)定持續(xù)，以助力質(zhì)譜儀器產(chǎn)業(yè)的做大做強(qiáng)，行穩(wěn)致遠(yuǎn)。

（2）加強(qiáng)示范應(yīng)用的頂層設(shè)計。目前，國內(nèi)質(zhì)譜儀器產(chǎn)品開發(fā)正處于穩(wěn)定上升通道。但產(chǎn)品推廣，需要高端用戶的應(yīng)用示范。因此，從頂層設(shè)計上，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對儀器使用單位的購置引導(dǎo)，鼓勵采購國產(chǎn)高端儀器，以應(yīng)用促改進(jìn)，以迭代拉近與進(jìn)口儀器的差距。要貫徹落實(shí)好《關(guān)于計量促進(jìn)儀器儀表產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》的相關(guān)要求，著手建立計量測試評價制度，設(shè)立專業(yè)機(jī)構(gòu)開展綜合評價，提升國產(chǎn)儀器儀表自主品牌的認(rèn)可度。

（3）推動良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)的完善。我國質(zhì)譜儀器生產(chǎn)業(yè)已初步形成了一定的行業(yè)格局，但遠(yuǎn)未形成良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。遏制低價競爭，嚴(yán)控低水平重復(fù)投入，抑制跨界企業(yè)入局質(zhì)譜賽道，禁止成果盲目轉(zhuǎn)化等，都是政策制定和行業(yè)管理層面需要應(yīng)對的現(xiàn)實(shí)問題。因此，應(yīng)在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，運(yùn)用政策工具和管理手段，疏堵禁綜合發(fā)力，構(gòu)建良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

（4）科研端與產(chǎn)業(yè)端協(xié)同發(fā)力。在科研端，加強(qiáng)原始創(chuàng)新以基礎(chǔ)研究引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展。要推動尖端技術(shù)之間的互通和儀器研發(fā)資源的共享，統(tǒng)籌力量，力求突破；在產(chǎn)業(yè)端，持續(xù)推動已有高端儀器研制成果的產(chǎn)業(yè)化，提升核心儀器自主化水平，提高中低端產(chǎn)品的質(zhì)量。同時，圍繞儀器發(fā)展的生態(tài)鏈，打通科研端與產(chǎn)業(yè)端的聯(lián)系通道，協(xié)同發(fā)力，完善高端質(zhì)譜儀器的“產(chǎn)學(xué)研用”發(fā)展體系，形成質(zhì)譜儀器發(fā)展的新生態(tài)。建立共性技術(shù)平臺與應(yīng)用驗(yàn)證平臺，發(fā)揮高校院所知識創(chuàng)新優(yōu)勢，鼓勵科研儀器企業(yè)等優(yōu)勢力量參與研發(fā)鏈條，從產(chǎn)業(yè)鏈角度布局，提升關(guān)鍵部件供給能力，提升工程化和產(chǎn)業(yè)化能力，從而形成科學(xué)儀器創(chuàng)新發(fā)展的新生態(tài)環(huán)境，加速國產(chǎn)高端質(zhì)譜技術(shù)的迭代升級，提高國產(chǎn)化替代水平和應(yīng)用規(guī)模。

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