“2025年1月15日，美國商務部工業與安全局(BIS)發布一項新的出口管制規定，對《出口管理條例》(EAR)進行修訂，以應對生物技術領域的‘兩用性’問題。該規則對某些生物技術設備及相關技術實施了新的管控措施，并就這些變更征求公眾意見。
新的出口管制規定，未經美國許可，任何公司和個人禁止向中國及其他國家出口高參數流式細胞儀和特定質譜設備。這些設備能夠‘生成高質量、高內容的生物數據，包括可用于促進人工智能和生物設計工具開發的數據’。”
質譜儀器具有精準的定性、定量分析能力，用于分析物質成分、確定成分質量，是進行基礎研究、探索客觀規律不可或缺的一種高效分析工具，在生命科學、生物醫藥、臨床診斷、環保、食品安全等諸多領域的檢測應用中發揮著越來越重要的作用。
長期以來，國內質譜行業面臨了一系列挑戰，包括技術發展遭遇“卡脖子”問題、市場應用推廣困難、產業生態體系不完善以及專業人才短缺。這些因素聯合作用，導致我國質譜行業長期依賴進口設備，陷入了被動發展的困境，嚴重制約了行業的自主創新能力和產業鏈的健康發展。
然而，在利好政策的引導、技術的持續創新以及下游應用領域的廣泛拓展和深入挖掘的共同推動下，我國質譜行業的發展態勢已發生積極變化。國產質譜儀器的市場占有率已有所提升，目前在國內市場的占比約為10%，某些產品型號的市場份額甚至超過了50%。盡管在高端高分辨質譜儀器領域，國產產品的市場占有率仍然較低，但相關數據顯示，我國對外依存度正在逐步下降。這一變化表明，國產質譜企業正在逐步崛起，行業自主創新能力不斷增強，我國質譜行業正朝著獨立自主和全面發展的方向穩步前進。
▲國內質譜儀規模及增速、進口金額及依賴度
(數據來源：2022-2028年中國質譜儀行業競爭格局分析及戰略咨詢研究報告)
質譜儀主要由離子源、質量分析器和離子檢測器組成。在應用場景方面，我國質譜儀目前主要以四極桿質譜儀為主，其次是飛行時間質譜。相比四極桿質譜儀的定性能力不足、質量分辨率低，存在同位素干擾、分析速度慢、質量上限低等問題，飛行時間質譜儀具備分析速度最快、分辨能力好、定型能力好、質量上限高等優勢，其應用范圍極為廣泛。
▲質譜儀的主要結構組成
飛行時間質譜儀的離子檢測器單元負責捕捉并記錄經質譜儀分離后的離子信息。在數據采集系統中，質譜分析的關鍵在于精確識別質譜峰，包括同位素、加合物、多聚物及碎片離子等，以解析樣品的化學組成。此系統對于檢測痕量濃度樣品中的質譜信號至關重要，其性能直接決定了質譜儀的靈敏度和分辨率水平。
中科采象飛行時間質譜儀數據采集解決方案采用了模擬數字轉換器(ADC)技術，實現了質譜波形數字化，精確記錄脈沖幅度和時間信息，有效解決了傳統時間數字轉換器(TDC)方案的死區時間長、動態范圍窄和信號飽和問題。方案具備高達10.4GSPS的采樣率和3GHz的模擬帶寬，支持多種采集模式及靈活的觸發機制，確保了超快響應探測器的信號快速捕獲，能夠可靠地區分脈沖信號與背景噪聲，提高了離子特征的檢測重復性和數據采集的準確性，從而顯著提升了質譜分析的效率和可靠性，為科學研究與工業應用提供了強有力的技術支持。
▲模擬數字轉換器ADC采集方案
面對出口限制，我國質譜技術不斷進步，尤其在模擬帶寬、模數轉換和數據采集等技術方面取得突破。未來，我國科研團隊將有望突破現有技術瓶頸，自主研發出達到國際先進水平的高端質譜儀，打破國際市場的技術壟斷局面，推動質譜分析行業發展。
