从重大专项看质谱的“十四五”:补短板、强模块、促应用
根据仪器信息网的统计,截至目前,全国已有20个省(市、区)将“科学仪器”相关内容纳入“十五五”规划建议。这些规划围绕关键核心技术攻关、产业链协同完善、产业集群培育等多方面展开,致力于加快构建系统性的政策支持体系,为科学仪器产业的高质量发展持续注入动力。在“十五五”开局之际,回顾“十四五”期间国产科学仪器的发展轨迹与阶段性成果,具有重要的现实意义。
在国家“十四五”规划纲要提出“集中力量开展关键核心技术攻坚”的背景下,质谱作为科学仪器领域的重要“卡脖子”技术之一,获得了前所未有的政策支持。据仪器信息网梳理公开资料显示,“十四五”期间,基础科研条件与重大科学仪器设备研发专项中,共布局26个质谱相关项目,其中16项已正式立项,1项预计于2025年启动。这些项目覆盖了从高端质谱仪器整机研制、关键部件突破,到方法学创新与应用转化等全链条,充分体现了我国在质谱技术领域持续提升自主可控能力、推动技术跃升的战略决心。
基础科研条件与重大科学仪器设备研发项目“十四五”(2021-2025) | ||
立项时间 | 项目名称 | 牵头单位 |
2021 | 高分辨辉光放电质谱仪研制与应用 | 西安交通大学 |
2021 | 质谱仪用分离打拿级电子倍增器研制 | 西安交通大学 |
2021 | 基于质谱芯片的病原高通量快检 | 上海交通大学 |
2021 | 医用高效液相色谱三重四极杆质谱联用仪研发及产业化 | 天津国科医疗科技发展有限公司 |
2022 | 高分辨率二次离子质谱分析仪 | 中科院海洋研究所 |
2022 | 单细胞质谱分析仪 | 中国计量科学研究院 |
2022 | 高灵敏手性物质离子迁移谱与质谱联用仪 | 中国航天科技集团有限公司八院812所 |
2022 | 扩口微通道板 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 |
2023 | 超高分辨静电离子阱傅里叶变换质谱仪 | 谱育科技 |
2023 | 多种解离反应离子阱 | 常州磐诺仪器有限公司 |
2023 | 长寿命高温等离子体质谱接口锥 | 有研亿金新材料有限公司 |
2023 | 高精度、高通量生物分子解析关键技术和串联质谱装置研发 | 中国科学院大连化物所 |
2023 | 质谱流式细胞仪配套试剂研制 | 清华大学 |
2024 | 高通量核酸质谱分析仪(共性关键技术) | 北京毅新博创生物科技有限公司 |
2024 | 高分子量生物质谱分析仪(共性关键技术) | 宁波华仪宁创智能科技有限公司 |
2024 | 固体样品直接进样器(共性关键技术) | 中国地质大学(武汉) |
2025 | 高性能色谱质谱联用分析仪(青年科学家项目) | 待立项 |
制表:仪器信息网 注:整理自公开发布信息;本文为不完全统计,仅供参考 | ||
在“十四五”初期(2021—2022年),质谱相关项目主要聚焦于整机性能提升,核心是攻克高分辨率、高灵敏度等长期制约国产质谱发展的瓶颈。例如,高分辨辉光放电质谱仪、高分辨率二次离子质谱分析仪等项目,正直指国产质谱在分辨率、检测灵敏度以及复杂体系解析能力等方面的短板。同时,部分项目已开始向单细胞分析等前沿生物研究方向拓展,显示出应用需求对仪器研发的牵引作用。
从组织结构看,该阶段项目多由高校和科研机构牵头,研发重点集中在基础原理创新、系统优化及关键部件攻关。如质谱仪用分离打拿级电子倍增器研制项目,就将研发重心下沉到探测器核心组件层面,直击长期依赖进口的技术节点,为后续整机性能提升和国产替代提供基础支撑。整体上,这一阶段以性能指标为核心,致力于夯实国产质谱在“分得开、看得清、测得准”方面的基础能力。
进入“十四五”中期(2023年),质谱相关项目的应用导向明显增强。“单细胞”“生物分子高通量解析”等关键词频繁出现,表明质谱正逐渐从传统宏观测量工具,向具备更高空间分辨率和复杂体系定量解析能力的高端研究仪器演进。在此背景下,项目布局更加强调工程化能力建设和关键部件的国产化,旨在打破生命科学领域高端质谱仪器长期依赖进口的局面,切实提升我国科学仪器的自主创新能力。
值得注意的是,接口锥、离子阱、解离模块等关键部件成为这一阶段的研发重点。这些部件不仅决定质谱系统的性能上限,也是国际厂商长期构建技术壁垒的核心。这也标志着国产质谱的研发路径正在发生转变——从“整机可用”向“模块能力”的系统性提升演进。在项目牵头单位结构上,科研院所与仪器企业共同推进的格局初现端倪,如谱育科技等企业也逐渐进入研发主力行列。
在“十四五”后期(2024—2025年),质谱研发项目进一步体现出鲜明的应用牵引与需求导向特征。项目立项高度契合当前科研和检测需求的发展趋势:核酸质谱服务于公共卫生与精准医学,高分子量蛋白分析支撑结构蛋白质组学等前沿方向,固体样品直接进样技术则面向材料、地质与环境等复杂样品分析需求。与前期相比,此阶段的技术布局更加聚焦,企业参与度大幅提升,显示出质谱技术正加速向实际应用转化。
2025年已公布的高性能色谱—质谱联用分析仪(青年科学家项目),虽然尚处于待立项状态,但已反映出政策对青年科研人才和未来技术储备的前瞻性部署,为下一轮技术突破奠定基础。
总体来看,“十四五”期间基础科研条件与重大科学仪器设备研发专项在质谱领域的布局,呈现出由性能补短板向模块能力提升、由整机突破向核心部件攻关、由科研牵引向应用落地的清晰演进路径。如今,质谱已不再局限于单一仪器层面的技术攻坚,而是作为支撑生命科学、公共健康等重大研究任务的重要技术基础。
随着核心部件自主可控能力的稳步提升和企业参与度的持续增强,国产质谱正逐步实现从“跟跑”到“并跑”的跨越,并在部分细分方向上展现出“领跑”的潜力。“十四五”期间,质谱关键技术的积累为下一个五年周期在更高性能、更深度应用及更广泛场景中的突破奠定了坚实基础。