為了中國質(zhì)譜業(yè)的明天
《小型質(zhì)譜儀關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及整機研制》項目自主研制側(cè)記
“中國儀器的發(fā)展離不開質(zhì)譜儀，如果中國的質(zhì)譜業(yè)能在我們的帶動下發(fā)展起來，如果我們研制生產(chǎn)的質(zhì)譜儀能夠擺在中國的實驗室里被使用，那我們就算做了一件有意義的事情，這些年的付出就沒有白費。”“讓中國的實驗室用上自主研制生產(chǎn)的質(zhì)譜儀”，這不僅是中國計量科學(xué)研究院質(zhì)譜技術(shù)研究實驗室助理研究員黃澤建的心愿，也是所有《小型質(zhì)譜儀關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新及整機研制》項目組成員共同的心愿。當(dāng)由中國計量科學(xué)研究院與清華大學(xué)聯(lián)合完成的該項目榮獲2010年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎的喜訊傳來時，黃澤建他們知道，屬于中國質(zhì)譜儀的春天就要來了!
質(zhì)譜儀到底有多重要
質(zhì)譜儀是一類將物質(zhì)粒子(原子、分子)電離成離子，通過適當(dāng)電場或磁場將它們分離，并檢測其強度從而進(jìn)行定性、定量分析的儀器。由于質(zhì)譜儀具有直接測量的本質(zhì)特征，以及高分辨、高靈敏、大通量和高準(zhǔn)確度的特性，在生命科學(xué)、材料科學(xué)、食品安全、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生、國家安全及國際反恐等領(lǐng)域具有不可替代的作用和舉足輕重的地位。特別是在物質(zhì)量、物質(zhì)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確測量方面尤為重要，是現(xiàn)代化學(xué)分析、生物分析領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的測量技術(shù)手段，同位素稀釋質(zhì)譜法則是化學(xué)和生物計量中適用性最強、測量準(zhǔn)確性最高的手段和基準(zhǔn)方法之一。
蛋白質(zhì)組學(xué)泰斗的John Yates教授曾做出了這樣的評價：“質(zhì)譜方法在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中絕對關(guān)鍵，正因為有了質(zhì)譜技術(shù)，才能有蛋白質(zhì)組學(xué)的存在。”
黃澤建提供的美國市場研究和調(diào)查公司(SDI)市場分析報告數(shù)據(jù)顯示，自2002年以來，每年以超過8%――9%的幅度增加。全球市場2005年銷售量為15億美元，2007年達(dá)30.8億美元，2012年預(yù)計將達(dá)45億美元。
無論從市場份額、市場增長率還是從技術(shù)更新速度，質(zhì)譜儀在分析儀器領(lǐng)域都擁有了絕對的霸主地位，質(zhì)譜儀的應(yīng)用水平甚至在一定程度上反映了一個國家的分析技術(shù)水平，而質(zhì)譜儀的產(chǎn)業(yè)狀況也在一定程度上反映了一個國家科學(xué)儀器，尤其是分析儀器的產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r和該國的創(chuàng)新能力。
中國質(zhì)譜業(yè)面臨窘境
SDI的數(shù)據(jù)顯示，我國進(jìn)口質(zhì)譜儀數(shù)量上升更快，2003年進(jìn)口了300多臺，而2007年就達(dá)到了1700臺，2008年上半年已達(dá)1100臺，每臺的價格為10萬至80萬美元。乳制品中三聚氰胺重大食品安全事件發(fā)生之后，中國對于質(zhì)譜儀的需求急劇增加。國內(nèi)專家估計，今后五年中國質(zhì)譜市場年增長率會達(dá)到25%――30%。
“然而，當(dāng)你走進(jìn)分布在全國各地的各大型專業(yè)分析實驗室，看到的卻幾乎全是由國外生產(chǎn)的質(zhì)譜儀，這些進(jìn)口質(zhì)譜儀少則幾十萬，多則幾百萬。”讓人遺憾的是，我國的質(zhì)譜儀市場100%全部被國外公司壟斷，他們正在迅速吞噬本來就不大的民族企業(yè)的有限市場空間。
“但這還不是最可怕的。”黃澤建說。在世界各國重要貿(mào)易技術(shù)壁壘――食品安全檢測中，質(zhì)譜儀是不可或缺的技術(shù)手段，而且隨著技術(shù)貿(mào)易壁壘的升級，對質(zhì)譜儀及質(zhì)譜分析技術(shù)的要求越來越高。黃澤建充滿憂慮地說：“由于質(zhì)譜儀器受制于人，我國在食品安全、環(huán)境保護(hù)、產(chǎn)品質(zhì)量安全等許多領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)方面受制于人;而且，真正的核心技術(shù)是買不到的，代表源頭創(chuàng)新的最先進(jìn)質(zhì)譜儀是不對我國出口的。質(zhì)譜儀核心技術(shù)的‘空心化’，使得我國相關(guān)分析檢測能力難以實現(xiàn)整體提升和跨越式發(fā)展，這也限制了我國相關(guān)領(lǐng)域的原始創(chuàng)新，導(dǎo)致我國在生命科學(xué)、新藥研制等前沿基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域缺少原始創(chuàng)新。”
一面是對質(zhì)譜技術(shù)和儀器的嚴(yán)重依賴，另一面卻是被進(jìn)口裝備和技術(shù)的完全壟斷，我國質(zhì)譜技術(shù)自主研發(fā)迫在眉睫。
我國廣大科技專家從未放棄對質(zhì)譜技術(shù)自主研發(fā)的努力。多次嘗試技術(shù)引進(jìn)與整機組裝，但由于核心、關(guān)鍵技術(shù)的缺乏，未能如愿取得突破。“十五”期間，科技部在老一輩質(zhì)譜技術(shù)專家的建議下，提出了“突破關(guān)鍵技術(shù)，主攻小型質(zhì)譜儀自主研制”的質(zhì)譜儀發(fā)展路線。