從事質(zhì)譜產(chǎn)品生產(chǎn)的廠家應(yīng)運而生,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口儀器依賴心理,對于國產(chǎn)高端科學儀器的接受度較低,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,導致產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性和易用性需要進一步提高。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,尚沒有專門的學科來培養(yǎng)相應(yīng)的人才。同時,我國質(zhì)譜儀器研發(fā)團隊相經(jīng)驗不足、學科協(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)。