质谱仪器具有精准的定性、定量分析能力，是获取物质成分、确定成分质量，认识和探索客观规律，进行基础研究不可或缺的高效工具。质谱仪器应用场景涵盖了约60%以上的国民经济领域，属于国家战略性产业。随着科学技术的不断发展，质谱仪器不断地升级迭代，并以其高特异性、高精准性、高通量的特点，成为科学突破与技术创新的必备条件，是从源头和底层解决关键技术问题，加强我国基础研究的重要手段[1]。工信部制定的《产业关键共性技术发展指南》，明确将质谱分析检测技术列为具有应用基础性特点的产业关键共性技术。
随着我国科学研究的高质量发展，质谱仪器快速增长的市场需求，与研发生产较低水平的供给现状，产生了较大的结构性矛盾，高端质谱仪器严重依赖进口，面临着“卡脖子”的现实风险。国产替代和自主可控，成为我国质谱仪器创新发展的重要方向。国家市场监管总局《关于计量促进仪器仪表产业高质量发展的指导意见》提出，到2035年，国产仪器仪表的计量性能和技术指标要达到国际先进水平，突破一批关键技术，涌现一批具有领先测量水平和研发设计能力的仪器仪表创新企业。
近年来，针对质谱类典型仪器技术发展及应用研究层出不穷[2]。如傅里叶变换离子回旋质谱[3,4]、二次离子质谱[5]、离子阱质谱[6]、四极杆质谱[7]、飞行时间质谱[8]等仪器的技术发展与应用。本文将在概述质谱仪器发展历程和产业布局的基础上，分析我国高校和科研院所质谱仪器配置现状及产业发展的困境，并针对质谱仪器自主研发提出策略和建议。
1 质谱仪器概况
1.1 质谱仪器发展概况质谱仪器的基本工作原理是将样品分子或原子电离为带电离子，检测后得到质荷比（m/z）与相对强度质谱图，对分析物进行定性和定量的分析。同位素的发现、原子量的精确测定、元素和分子结构特性的确立等重要成果发现均离不开质谱仪器。近百年来，已有十余位科学家因其在质谱仪器原理及应用方面的卓越贡献而获得诺贝尔奖（表1）。
表1 与质谱原理及技术发展相关的诺贝尔奖项
1.2 质谱仪器结构及技术发展质谱仪器一般由进样系统（Inlet System）、离子源（Ion Source）、质量分析器（Mass Analyzer）、检测器（Ion Detector）、计算机系统（Computer）五部分构成（图1）。分析物通过进样系统进入到离子源离子化，产生带电的物质离子，然后进入质量分析器，按照离子的质荷比依次到达离子检测器进行检测，最后形成分析物的图谱[9]。其中，离子源、质量分析器是整台仪器的核心部件。
图1 质谱仪器的主要结构组成
