質譜儀是非常重要的一類分析儀器，在業(yè)內屬于典型的明星儀器，但是普通大眾只有在一些重大科學事件(如兩彈一星研制、青蒿素發(fā)現(xiàn)等)和重要的司法案件偶爾會聽到質譜儀的名字。質譜儀檢測原理的清晰明了和檢測結果的可靠性得到了世界公認，在產品進出口和司法鑒定中，質譜儀給出的檢測報告被廣為采納，這也是近幾年質譜儀之所以表現(xiàn)為“價格昂貴量又大”的主要原因。質譜儀相關的學術會議出席人數(shù)在逐年增加，美國ASMS每年參會人數(shù)達到了6000人，國內近期也出現(xiàn)了千人參會的壯觀場面。

　　據初步評估，2016年全球質譜儀市場需求規(guī)模會超過50億美元;其在制藥、化工、食品、環(huán)境等方面已經是主力軍，在臨床檢測方面的市場需求也在逐步打開。質譜類儀器又是屬于典型的“大型儀器”，單四極桿氣質聯(lián)用儀平均報價在70-100萬元，近期增長比較快的三重四極桿液質聯(lián)用儀和四極桿-飛行時間質譜聯(lián)用儀平均報價在200-300萬元之間，高分辨質譜Orbitrap和FT的價格在500萬元以上甚至超過了1000萬元。如此重要的儀器設備，幾乎超過98%的市場需求依賴進口，中高端更是全部依靠進口。2014年全球產值排名前十的儀器廠商中，有七家廠商生產質譜儀，而且前五家全部都是質譜儀的主流生產廠商。在巨大的市場需求面前，國產儀器廠商紛紛涉足質譜儀相關產品，例如東西分析、普析通用、禾信、天瑞、聚光科技、舜宇恒平、毅新興業(yè)、皖儀、中科科儀、廈門質譜、浙江好創(chuàng)、華儀寧創(chuàng)等;雪迪龍、博暉創(chuàng)新等通過收購國外廠商直接跨入質譜行列。

　　在強大的市場需求和多位老一輩科學儀器工作者的強烈呼吁下(2009年分析儀器分會與儀器信息網也曾經共同向有關部門遞交國產質譜發(fā)展建議書)，自2011年成立的重大科學儀器專項中，質譜儀相關的項目首當其沖成為了重點支持項目，得到前所未有的支持力度。儀器信息網市場研究中心連續(xù)5年跟蹤專項支持情況發(fā)現(xiàn)，對質譜相關項目的支持金額初略估計近10億元(一些項目投入金額和企業(yè)自主投入金額并未公布)，具體立項見文后附表。

　　質譜儀的關鍵核心部件涉及離子源、質量分析器、真空系統(tǒng)、檢測器等。在質量分析器方面，TOF、SQ、TQ、Orbitrap、Q-TOF等都有重量級的牽頭單位進行研發(fā);在真空系統(tǒng)、高精度四極質量分析器都有立項。在科學儀器重大專項實施近5年來，相對于其他類型儀器的支持情況，對質譜儀器相關項目的支持最全面，力度最大;基本符合科技部于2016年02月05日布的《“重大科學儀器設備開發(fā)”重點專項2016年度項目申報指南(國科發(fā)資〔2016〕38號)》中闡述的國家科學儀器開發(fā)思路：通過本專項的實施，構建“儀器原理驗證—關鍵技術研發(fā)(軟硬件)—系統(tǒng)集成—應用示范—產業(yè)化”的國家科學儀器開發(fā)鏈條。

　　最新發(fā)布的《“重大科學儀器設備開發(fā)”重點專項2016年度項目申報指南”(國科發(fā)資〔2016〕38號)》中，在質譜儀項目方面增加了“新型質譜離子源”項目(1.1.3)，具體要求如下：

　　研究內容：研究敞開式離子化新技術，研制新型電噴霧、介質阻擋放電、激光/氣體輔助噴霧和高度集成化敞開式的離子源，開展新離子化應用方法開發(fā)和數(shù)據庫構建，實施新離子源的工程化和產業(yè)化開發(fā)，滿足原位實時快速分析、單細胞分析、質譜成像分析、超痕量樣品分析需求，推動我國質譜離子化技術與裝置的跨越式發(fā)展。

　　考核指標：形成6種以上具有自主知識產權的新型敞開式質譜離子源產品，有力支撐食品安全、環(huán)境應急、新藥研發(fā)、現(xiàn)場快檢、生物研究、質譜成像、公共安全等質譜檢測應用。形成敞開式質譜離子源工藝化、產業(yè)化基地，實現(xiàn)批量生產。發(fā)明專利3項，技術標準3項。項目驗收后三年內年銷售達到40套以上。項目實施年限不超過3年，每個項目形成5種以上不同的離子源產品。

　　在支持方式方面，項目立項后前半段主要由承擔單位自籌經費實施，資助20%的專項經費;經中期評估確認，項目進展順利、能夠達到預期目標、科研管理和項目經費管理規(guī)范的項目，后半段再主要由專項經費給予支持。

　　據了解，國內主要的離子源研發(fā)科研單位及與離子源相關的工作如下(如有未列入者請與我們聯(lián)系)：

　　清華大學張新榮教授課題組，在常壓敞開式質譜離子源方面做了深入的研究，2007年提出了一種簡單實用、特別適合小型便攜式質譜的離子源—介質阻擋放電離子源(DBDI)。

　　東華理工大學陳煥文教授課題組，致力于認識能量與電荷在各種典型復雜基體樣品中傳遞的規(guī)律及特殊性，并據此發(fā)展相應的分析方法和關鍵部件，拓展質譜分析應用領域。

　　中國醫(yī)學科學院/北京協(xié)和醫(yī)學院(簡稱院校)藥物研究所再帕爾·阿不力孜教授課題組，研究氣流在離子運輸和電離過程中的作用，設計開發(fā)了具有自主知識產權的空氣動力輔助離子源。

　　北京大學劉虎威教授課題組，先后發(fā)展了兩種新型敞開式離子化質譜技術：等離子體輔助多波長激光解吸附離子化質譜(PAMLDI-MS)和敞開式表面輔助激光解吸附/離子化質譜。

　　四川大學段憶翔教授課題組，在新型質譜離子源方面，該課題組先后設計了微波誘導等離子體解吸附/電離離子源(MIPDI)及微型輝光放電等離子體離子源(MFGDP)。

　　中國科學院大連化學物理研究所李海洋研究員課題組，研究各種形態(tài)有機物的直接電離新方法，大氣納米氣溶膠的高效電離新方法，研究用于樣品在線元素分析的原子化電離新方法。

　　中國科學院合肥研究院儲焰南研究員課題組，自主研制的用于揮發(fā)性有機物(VOCs)實時在線監(jiān)測與預警的移動式高靈敏質子轉移反應質譜儀(PTR-MS: 包括質子轉移反應四極質譜儀(PTR-QMS)、質子轉移反應飛行時間質譜裝置(PTR-TOFMS))

　　總之，雖然近年來在質譜項目的投入力度前所未有，但是通過橫向比較會發(fā)現(xiàn)投入總金額甚至不及或者相當于國外一家主流廠商在質譜研發(fā)上的投入，因此支持力度還需要持續(xù)增加。由于投入的資金來源于國家，有專家也表示，“項目失敗的幾率也是很大的，拿到錢的重點研究單位，至少給行業(yè)內的同行有個報告，成功的經驗和失敗的教訓都可以。如果大家都可以把階段性的研究成果發(fā)布出來，相信國產質譜的水平提升會很快。”另外對于企業(yè)主承擔的專項，建議盡快出臺相關政策，企業(yè)一旦被國外廠商收購，應該有相應的應對機制。 

據不完全統(tǒng)計，自2011年重大科學儀器專項質譜相關項目羅列如下：