國科新智：用10年時間讓質譜儀從“卡脖子”到掌握定價權

國科新智自主研發的三重四極桿質譜儀，不僅核心部件100%自主可控，更將價格拉低至進口產品的三分之二甚至一半。

文｜劉青青

ID | BMR2004

你吃的深海魚里有沒有禁用藥物，河水里的重金屬有沒有超標……這些判斷，都要靠質譜儀來裁定。它是食品安全、環境監測、臨床醫療等領域共同依賴的“裁判員”，沒有它，很多檢測結論便失去依據。

長期以來，中國高端質譜儀的進口依賴度超過90%。儀器賣多少錢，維保收多少費，零配件什么時候到貨，中國用戶幾乎沒有議價能力。AB Sciex、島津、賽默飛、Waters等進口廠商，不僅掌握著定價權，也把液質聯用質譜產品的核心知識產權包裹得嚴嚴實實——國產化路上稍有不慎，便面臨侵權風險。

如今，一家成立僅兩年的年輕企業——國科新智（天津）科技發展有限公司（以下簡稱“國科新智”）正在改寫這一局面，依托中國科學院蘇州生物醫學工程研究所（以下簡稱“中科院蘇州醫工所”）的技術背景，國科新智自主研發的三重四極桿質譜儀，不僅核心部件100%自主可控，更將價格拉低至進口產品的三分之二甚至一半。

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10年“突圍”

成立于2024年5月的國科新智，在國產質譜儀領域也已“突圍”了10年。早在2015年，由天津市政府出資，中科院蘇州醫工所出技術和人才，兩者共同成立了中科院蘇州醫工所天津工程技術研究室，國有企業天津國科醫療科技發展有限公司（國科新智母公司）作為運營載體，用來承接人才與項目。

到2017年，經過反復研究和論證，中科院蘇州醫工所對質譜領域技術壁壘最高的產品之一——三重四極桿質譜儀進行立項，并瞄準液質聯用三重四極桿質譜儀這一開發方向，當時該品類在國內尚處于空白。

但質譜技術的發展已有100多年的歷史，我國質譜技術發展起步較晚，而且三重四極桿質譜儀的技術壁壘極高，“當時國內機加工、材料等技術很難滿足產品研發及國產化條件，有人并不看好此次立項，擔憂項目爛尾。”國科新智總經理遲偉對《商學院》雜志說。

頂著困難，國產化三重四極桿質譜儀項目仍然在推進，2019年，中科院蘇州醫工所的第一臺工程樣機誕生，并實現小批量生產。2021年3月，這款產品拿下國內第一個國產化醫用液相色譜—三重四極桿質譜儀醫療器械注冊證。

“第一代三重四極桿質譜儀定位為中低端產品，依托該代產品研發落地，我們順利完成質譜領域核心技術‘從0到1’的自主突破，同時搭建起成熟的工藝體系，具備規模化批量生產能力。憑借積累的扎實技術功底與量產經驗，順勢推進技術迭代和產業升級。”遲偉表示。

2025年第二代產品取得新一批醫療器械注冊證。“第二個醫療器械注冊證意味著，在國內同品牌同型號的競爭產品當中，我們是真正能實現國產化、批量生產的產品。”遲偉說。

2024年5月，團隊正式組建成果轉化企業國科新智，作為中科院蘇州醫工所專屬的成果轉化與產業化運營主體，專門承擔質譜儀產品市場落地、產業推廣及市場化運營等相關工作。

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破解“卡脖子”困境

長期以來，高端三重四極桿質譜儀的核心部件——四極桿質量分析器、射頻電源、軟件系統等嚴重依賴進口，成為制約我國質譜儀發展的“卡脖子”環節。

國科新智的研發團隊堅持：一定要做一個真正國產化的三重四極桿質譜儀。為此，對于很多核心技術甚至原理技術，他們都從零開始研究，并在很多關鍵領域實現突破。

第一是前端離子源核心組件。離子源對于整個質譜儀來說技術壁壘不高，但是精密加工和組裝的壁壘非常高。近700個大小零部件，微米級管路、噴針等精細構件，每一個都依托優質原材料、高精度加工工藝，再經由專業技術人員精密裝配，方能完成整套前端組件的成型制作。這一壁壘攻克之后，高穩定離子源成為國科新智的產品亮點。

第二是離子光學。離子光學是質譜技術的核心瓶頸之一，其設計直接決定了離子從離子源到檢測器的傳輸效率、聚焦精度和質量分辨率。為了攻克高效傳輸效率、空間電荷抑制、微型化等難題，國科新智積累了大量技術參數，實現了材料上的突破。如今，高效離子光學已經成為國科新智最具價值的技術優勢。研發團隊在大量材料中反復篩選，最終選定鉬鍍金方案，將四根極桿組裝成一個四極桿組件時，可以將組裝精度控制在3微米以下，大約是單個大腸桿菌長度。

第三是電路板。質譜儀檢測的是原子、分子級別的目標，抗干擾能力直接關系到檢測的準確性。

然而，前端四極桿的檢測需要高壓射頻電源疊加直流偏置，其中射頻電壓幅值可達近 8000伏。高壓天然會產生波動和干擾。這就要求電路設計、布局組裝與屏蔽、元器件篩選等環節須做到非常精確，才能讓高壓驅動電路具備強抗干擾能力，同時不對其他檢測模塊產生干擾，并穩定地驅動離子源與離子光學的前端信號傳輸。

第四是儀器結構。國外產品在一代代迭代的過程中，留下了拼湊型設計的弊端。儀器結構關系到整機系統的精度穩定性、維修的便捷性以及產品全生命周期的成本控制。因此，國科新智的研發團隊在從零開展自主設計之初，便統籌兼顧后期售后維保與規模化量產的實操便利性。國科新智自研產品采用整機三區分離架構，將電路系統、機械結構、氣路系統實現物理分區獨立布局。該設計不僅大幅簡化設備組裝流程、降低后期運維難度，更從根源上隔絕電路、離子光學與氣路系統之間的交叉干擾。三大區域各司其職、協同運轉，讓整機抗干擾性能比肩甚至超越進口同類儀器。

第五是軟件系統。軟件系統是質譜儀的“大腦”，直接關系著儀器性能發揮與用戶使用效率。目前行業內的許多儀器，其底層驅動軟件仍依賴國外技術。而國科新智研發團隊實現了全套軟件自主自研，這套全自主軟件架構具備兩大核心優勢：其一，軟硬件適配度更高；其二，能夠面向客戶開放適配接口，靈活提供個性化定制開發服務。

遲偉表示，國科新智依托全自主研發的軟件體系，可針對環境監測、臨床醫療、食品安全等不同應用領域，以及科研院所的定制化需求，靈活完成軟件功能適配與專屬開發，大幅優化操作邏輯，提升整機使用便捷性。

從硬件到軟件，國科新智攻克了一個又一個“卡脖子”難題，實現質譜主機核心部件100%自主研發。

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“定價王者”改寫市場格局

在2021年拿下醫療器械注冊證之前，國科新智的第一代三重四極桿質譜儀尚屬于中低端產品，但在實現“從0到1”的突破之后，公司推出的第二代三重四極桿質譜儀已經對標國內外中高端產品。

據介紹，國科新智第一代產品的目標是把技術原理和材料等基礎工作做扎實，在性能方面沒有太高的要求。通過第一代的技術積累，第二代產品瞄準國際高端機型，直接對標國際幾大主流廠家的高端產品。“當前國科新智第二代產品經過環保、醫療、大學、科研機構等多個行業的市場檢驗，達到了立項時的預期。從儀器指標來看，在靈敏度、穩定性、正負離子切換等功能上，我們已經與國外產品持平，甚至在靈敏度和穩定性等某些方面能夠超越國外儀器。”遲偉說。

作為“十四五”國家重點研發計劃項目成果轉化產品，國科新智自研的三重四極桿液質聯用儀，搭載高溫加熱離子源與彎曲碰撞池，同時具備超寬質量檢測范圍與超高靈敏度檢測性能，兼顧廣譜物質篩查與微量痕量物質精準分析，整體核心性能達到行業先進水平。

實測數據顯示：相較初代產品，三重四極桿液質聯用儀設備離子化效率提升50%以上，背景干擾降低80%以上，檢測靈敏度與進口高端機型持平，部分指標達到國際同類產品領先水平，可全面適配新污染物篩查、精準醫療代謝組學、藥物研發、公安司法、食品安全檢測等多個前沿領域的超痕量定量分析需求。

除技術指標全面對標進口同級別產品外，國科新智質譜儀更是從研發、生產到產業化，全鏈條推動實現了產品90%以上的國產化，其中產品核心部件實現100%自主研發。儀器核心部件：四極桿、射頻電源、控制系統及全中文操作軟件均為自主研制，整機核心技術完全自主可控，大幅降低了對進口供應鏈的依賴。

據博研咨詢發布的《2026年中國氣相色譜三重四極桿質譜儀行業市場動態分析及產業前景研判報告》，中國氣相色譜三重四極桿質譜儀(GC-MS/MS)行業正處于加速國產替代與高端化升級并行的關鍵階段。截至2025年，中國市場規模達12.8億元，同比增長14.3%，預計2026年市場將進一步增長至14.6億元。

廠商結構方面，2025年安捷倫占中國市場份額的33.6%，賽默飛占24.2%，島津占19.5%，Waters占13.3%，其余國產品牌合計占據9.4%的市場份額，國產化率由2023年的5.1%上升至2025年的9.4%。進口依存度雖仍高達 90.6%，但關鍵部件如高頻高壓電源、真空泵組、射頻驅動模塊的國產配套率已從2022年的不足12%提升至2025年的34.7%，尤其在四極桿加工精度（達±0.5 微米）、碰撞池氣體控制重復性（RSD<1.2%）等指標上，國內領先廠商已接近國際主流水平。

此外，國科新智還有一個主要優勢——售后服務。

國外產品的售后服務，雖然部分工程師是國內的，但很多配件需要從國外進口。這導致售后服務價格極高——行業內常見的國外產品，每年保修費用基本在20萬—30萬元/臺。

國科新智則完全不同：零配件在國內生產，價格低得多，周轉時間也比國外短得多。公司有自己的庫存體系，配件國內即可調配生產。因此，售后服務效率很高，價格也比國外低很多，甚至能低到一半以下。

“客戶購買設備后，每年的售后服務費用相比國外產品大幅降低。從整體運營效率和成本來看，客戶會明顯感受到，管理運營我們的設備比管理進口設備更有優勢。”遲偉表示。

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國產化替代提速

“國產替代的窗口期已經慢慢打開。”遲偉指出，未來3年，質譜儀國產替代會大幅沖擊進口品牌。

國產化替代加速不僅是質譜儀單一領域的趨勢，也是整個科學儀器行業的大趨勢。政策、市場需求、技術突破、外部環境、成本驅動等種種因素促成國產化替代的大浪潮。

政策方面，2025年9月30日，國務院辦公廳正式印發《關于在政府采購中實施本國產品標準及相關政策的通知》，首次明確“本國產品”的三重認定標準：即境內實質性生產、組件成本占比達標、關鍵組件/工序境內完成。這一標準的提出，既為國產產品獲得20%的價格評審優惠提供了依據，也為外資儀器廠商提供了完成“本國產品”的身份轉換路徑。

市場需求方面，海關成為國產替代的“試驗場”。

2026年第一季度，全國色譜、質譜類儀器招標采購預算總額超1.75億元，其中海關系統占比超過72%。更重要的是，海關總署在2026年2月啟動的第三批采購中，明確要求“不接受進口、面向中小企業”。這意味著，國產儀器首次在國家級批量采購中獲得“主場優勢”。

外部環境方面，關稅不確定性疊加出口限制有望倒逼國產替代加速。信達證券研報指出：“考慮到未來科學儀器進口成本可能增長以及供應鏈風險安全問題，鑒于我國對于高端科研儀器的進口占比一直很大，在這一背景下，我們認為產業格局或將被逼重塑，國產替代也正從‘備選項’逐漸躍升為‘必選項’。”

技術突破方面，國產產品性能得到實質提升。以國科新智自研高端三重四極桿質譜儀為例，其不僅攻克高效離子源、高精度四極桿、大功率射頻電源等關鍵核心技術，整機對標國際中高端，而且自研LC MS/MS OS平臺軟件，實現全鏈自主可控。

產業生態方面，成本與服務優勢的疊加，正在推動中國科學儀器產業生態的系統性重塑。成本與服務作為產業生態的兩大支柱，正在與技術創新、政策支持形成合力，共同推動國產替代從“點狀突破”走向“面上開花”。

遲偉表示，如今液質聯用儀領域國產替代進程穩步提速，市場認可度持續走高。廣大客戶愈發認可國產設備的技術創新與產品優勢，同時也格外青睞本土品牌高效及時的售后服務保障。

與此同時，海外品牌也敏銳察覺到國內市場格局的變化，紛紛調整市場布局積極適配本土市場環境。部分外資品牌選擇在國內搭建生產基地，將常規機型落地本土化生產；部分企業攜手國內本土耗材企業開展產業合作，共建服務體系并共享相關技術資源；也有品牌逐步將部分產能向國內轉移。除此之外，海外同行也紛紛推出靈活的市場策略，通過優化報價方案、升級配套服務、讓利售后保障等多種方式，穩固自身市場份額。

國科新智的經歷，并不只屬于科學儀器行業。它所面對核心技術被封鎖、定價權旁落、市場話語權缺失等困境，是中國眾多高端制造企業的共同處境。國科新智從零自研、以成本優勢撬動市場格局，值得更多企業參考。