从事质谱产品生产的厂家应运而生,蓬勃发展。禾信仪器分别在2015、2016、2018年获得EI、ESI MALDI的自研专利技术,缩短了与国外离子源领域的研发差距。2006年,商业化四极杆气质联用仪GC-MS3100推出。2010年,气溶胶飞行时间质谱仪SPAMS05推出。2012年,商品化的MALDI-TOFMS和等离子体质谱仪ICP-MS推出。2021年,EXPEC7350三重四极杆ICP-MS推出。2022年,LC-TQ5200完成了高效离子化器、三重四极杆、高压射频电源等关键核心部件的国产化。
但在核心关键技术研发上,涡轮分子泵(真空系统)、光电倍增器、高精密质量分析器以及特殊精密传感器等核心部件尚未攻克。高端质量分析器领域还存在产品空白。静电离子阱、傅立叶变换回旋质谱仪、离子淌度四级杆飞行时间串联质谱、串联飞行时间质谱、等离子飞行时间质谱联用等还未实现突破。(表7)
表7 国内外质谱仪器产品类型对比
注:√表示可以生产,○表示即将突破,×表示不能生产。根据公开资料整理。
3.4质谱技术与产业发展的困境
目前,中国质谱仪器市场国产仪器占比约为整体的10%,个别产品甚至超过50%。但高端的高分辨质谱仪器,国产占有率甚微。我国质谱技术及产业发展,仍然面临诸多挑战。
(1)技术领域存在“卡脖子”难题。与发达国家相比,我国质谱研究的基础原理没有优势,国内厂商的研发能力和产业化经验不足,核心技术专利处于劣势[24],在高端性能与创新性、稳定性与可靠性、软件和数据处理等方面仍需要时间来缩小差距。同时,国际上的技术封锁和出口管制,也对我国质谱领域的技术进步构成了障碍。
(2)市场层面存在“用不起来”的困扰。国内用户长期以来形成了进口仪器依赖心理,对于国产高端科学仪器的接受度较低,调研显示,90%以上的研究人员更愿意选择进口仪器。国产仪器厂商与用户之间的品质信任关系建立缓慢,也导致了企业难以完成需求挖掘、价值创造和利益兑现。
(3)产业生态层面体系建设不完善。国内在材料、工艺设计、精密加工、品质控制等方面水平相对有限,导致产品可靠性、稳定性和易用性需要进一步提高。高精度元器件和核心器件的加工制造,只能靠厂商自身摸索,甚至需要从零研发,增加了研发成果的转化与落地周期。
(4)在人才方面缺乏复合型专业人才。质谱仪器研发过程涉及多学科的理论知识、专业技术及复杂工艺,需要不同专业领域的人才密切合作,共同解决技术难题。目前,尚没有专门的学科来培养相应的人才。同时,我国质谱仪器研发团队相经验不足、学科协同不够,这对于长期发展和技术突破来说是一个挑战。