從事質譜產品生產的廠家應運而生,蓬勃發展。禾信儀器分別在2015、2016、2018年獲得EI、ESI MALDI的自研專利技術,縮短了與國外離子源領域的研發差距。2006年,商業化四極桿氣質聯用儀GC-MS3100推出。2010年,氣溶膠飛行時間質譜儀SPAMS05推出。2012年,商品化的MALDI-TOFMS和等離子體質譜儀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、高壓射頻電源等關鍵核心部件的國產化。
但在核心關鍵技術研發上,渦輪分子泵(真空系統)、光電倍增器、高精密質量分析器以及特殊精密傳感器等核心部件尚未攻克。高端質量分析器領域還存在產品空白。靜電離子阱、傅立葉變換回旋質譜儀、離子淌度四級桿飛行時間串聯質譜、串聯飛行時間質譜、等離子飛行時間質譜聯用等還未實現突破。(表7)
表7 國內外質譜儀器產品類型對比
注:√表示可以生產,○表示即將突破,×表示不能生產。根據公開資料整理。
3.4質譜技術與產業發展的困境
目前,中國質譜儀器市場國產儀器占比約為整體的10%,個別產品甚至超過50%。但高端的高分辨質譜儀器,國產占有率甚微。我國質譜技術及產業發展,仍然面臨諸多挑戰。
(1)技術領域存在“卡脖子”難題。與發達國家相比,我國質譜研究的基礎原理沒有優勢,國內廠商的研發能力和產業化經驗不足,核心技術專利處于劣勢[24],在高端性能與創新性、穩定性與可靠性、軟件和數據處理等方面仍需要時間來縮小差距。同時,國際上的技術封鎖和出口管制,也對我國質譜領域的技術進步構成了障礙。
(2)市場層面存在“用不起來”的困擾。國內用戶長期以來形成了進口儀器依賴心理,對于國產高端科學儀器的接受度較低,調研顯示,90%以上的研究人員更愿意選擇進口儀器。國產儀器廠商與用戶之間的品質信任關系建立緩慢,也導致了企業難以完成需求挖掘、價值創造和利益兌現。
(3)產業生態層面體系建設不完善。國內在材料、工藝設計、精密加工、品質控制等方面水平相對有限,導致產品可靠性、穩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,增加了研發成果的轉化與落地周期。
(4)在人才方面缺乏復合型專業人才。質譜儀器研發過程涉及多學科的理論知識、專業技術及復雜工藝,需要不同專業領域的人才密切合作,共同解決技術難題。目前,尚沒有專門的學科來培養相應的人才。同時,我國質譜儀器研發團隊相經驗不足、學科協同不夠,這對于長期發展和技術突破來說是一個挑戰。