国科新智自主研发的三重四极杆质谱仪，不仅核心部件100%自主可控，更将价格拉低至进口产品的三分之二甚至一半。

文｜刘青青

ID | BMR2004

你吃的深海鱼里有没有禁用药物，河水里的重金属有没有超标……这些判断，都要靠质谱仪来裁定。它是食品安全、环境监测、临床医疗等领域共同依赖的“裁判员”，没有它，很多检测结论便失去依据。

长期以来，中国高端质谱仪的进口依赖度超过90%。仪器卖多少钱，维保收多少费，零配件什么时候到货，中国用户几乎没有议价能力。AB Sciex、岛津、赛默飞、Waters等进口厂商，不仅掌握着定价权，也把液质联用质谱产品的核心知识产权包裹得严严实实——国产化路上稍有不慎，便面临侵权风险。

如今，一家成立仅两年的年轻企业——国科新智（天津）科技发展有限公司（以下简称“国科新智”）正在改写这一局面，依托中国科学院苏州生物医学工程研究所（以下简称“中科院苏州医工所”）的技术背景，国科新智自主研发的三重四极杆质谱仪，不仅核心部件100%自主可控，更将价格拉低至进口产品的三分之二甚至一半。

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10年“突围”

成立于2024年5月的国科新智，在国产质谱仪领域也已“突围”了10年。早在2015年，由天津市政府出资，中科院苏州医工所出技术和人才，两者共同成立了中科院苏州医工所天津工程技术研究室，国有企业天津国科医疗科技发展有限公司（国科新智母公司）作为运营载体，用来承接人才与项目。

到2017年，经过反复研究和论证，中科院苏州医工所对质谱领域技术壁垒最高的产品之一——三重四极杆质谱仪进行立项，并瞄准液质联用三重四极杆质谱仪这一开发方向，当时该品类在国内尚处于空白。

但质谱技术的发展已有100多年的历史，我国质谱技术发展起步较晚，而且三重四极杆质谱仪的技术壁垒极高，“当时国内机加工、材料等技术很难满足产品研发及国产化条件，有人并不看好此次立项，担忧项目烂尾。”国科新智总经理迟伟对《商学院》杂志说。

顶着困难，国产化三重四极杆质谱仪项目仍然在推进，2019年，中科院苏州医工所的第一台工程样机诞生，并实现小批量生产。2021年3月，这款产品拿下国内第一个国产化医用液相色谱—三重四极杆质谱仪医疗器械注册证。

“第一代三重四极杆质谱仪定位为中低端产品，依托该代产品研发落地，我们顺利完成质谱领域核心技术‘从0到1’的自主突破，同时搭建起成熟的工艺体系，具备规模化批量生产能力。凭借积累的扎实技术功底与量产经验，顺势推进技术迭代和产业升级。”迟伟表示。

2025年第二代产品取得新一批医疗器械注册证。“第二个医疗器械注册证意味着，在国内同品牌同型号的竞争产品当中，我们是真正能实现国产化、批量生产的产品。”迟伟说。

2024年5月，团队正式组建成果转化企业国科新智，作为中科院苏州医工所专属的成果转化与产业化运营主体，专门承担质谱仪产品市场落地、产业推广及市场化运营等相关工作。

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破解“卡脖子”困境

长期以来，高端三重四极杆质谱仪的核心部件——四极杆质量分析器、射频电源、软件系统等严重依赖进口，成为制约我国质谱仪发展的“卡脖子”环节。

国科新智的研发团队坚持：一定要做一个真正国产化的三重四极杆质谱仪。为此，对于很多核心技术甚至原理技术，他们都从零开始研究，并在很多关键领域实现突破。

第一是前端离子源核心组件。离子源对于整个质谱仪来说技术壁垒不高，但是精密加工和组装的壁垒非常高。近700个大小零部件，微米级管路、喷针等精细构件，每一个都依托优质原材料、高精度加工工艺，再经由专业技术人员精密装配，方能完成整套前端组件的成型制作。这一壁垒攻克之后，高稳定离子源成为国科新智的产品亮点。

第二是离子光学。离子光学是质谱技术的核心瓶颈之一，其设计直接决定了离子从离子源到检测器的传输效率、聚焦精度和质量分辨率。为了攻克高效传输效率、空间电荷抑制、微型化等难题，国科新智积累了大量技术参数，实现了材料上的突破。如今，高效离子光学已经成为国科新智最具价值的技术优势。研发团队在大量材料中反复筛选，最终选定钼镀金方案，将四根极杆组装成一个四极杆组件时，可以将组装精度控制在3微米以下，大约是单个大肠杆菌长度。

第三是电路板。质谱仪检测的是原子、分子级别的目标，抗干扰能力直接关系到检测的准确性。

然而，前端四极杆的检测需要高压射频电源叠加直流偏置，其中射频电压幅值可达近 8000伏。高压天然会产生波动和干扰。这就要求电路设计、布局组装与屏蔽、元器件筛选等环节须做到非常精确，才能让高压驱动电路具备强抗干扰能力，同时不对其他检测模块产生干扰，并稳定地驱动离子源与离子光学的前端信号传输。

第四是仪器结构。国外产品在一代代迭代的过程中，留下了拼凑型设计的弊端。仪器结构关系到整机系统的精度稳定性、维修的便捷性以及产品全生命周期的成本控制。因此，国科新智的研发团队在从零开展自主设计之初，便统筹兼顾后期售后维保与规模化量产的实操便利性。国科新智自研产品采用整机三区分离架构，将电路系统、机械结构、气路系统实现物理分区独立布局。该设计不仅大幅简化设备组装流程、降低后期运维难度，更从根源上隔绝电路、离子光学与气路系统之间的交叉干扰。三大区域各司其职、协同运转，让整机抗干扰性能比肩甚至超越进口同类仪器。

第五是软件系统。软件系统是质谱仪的“大脑”，直接关系着仪器性能发挥与用户使用效率。目前行业内的许多仪器，其底层驱动软件仍依赖国外技术。而国科新智研发团队实现了全套软件自主自研，这套全自主软件架构具备两大核心优势：其一，软硬件适配度更高；其二，能够面向客户开放适配接口，灵活提供个性化定制开发服务。

迟伟表示，国科新智依托全自主研发的软件体系，可针对环境监测、临床医疗、食品安全等不同应用领域，以及科研院所的定制化需求，灵活完成软件功能适配与专属开发，大幅优化操作逻辑，提升整机使用便捷性。

从硬件到软件，国科新智攻克了一个又一个“卡脖子”难题，实现质谱主机核心部件100%自主研发。

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“定价王者”改写市场格局

在2021年拿下医疗器械注册证之前，国科新智的第一代三重四极杆质谱仪尚属于中低端产品，但在实现“从0到1”的突破之后，公司推出的第二代三重四极杆质谱仪已经对标国内外中高端产品。

据介绍，国科新智第一代产品的目标是把技术原理和材料等基础工作做扎实，在性能方面没有太高的要求。通过第一代的技术积累，第二代产品瞄准国际高端机型，直接对标国际几大主流厂家的高端产品。“当前国科新智第二代产品经过环保、医疗、大学、科研机构等多个行业的市场检验，达到了立项时的预期。从仪器指标来看，在灵敏度、稳定性、正负离子切换等功能上，我们已经与国外产品持平，甚至在灵敏度和稳定性等某些方面能够超越国外仪器。”迟伟说。

作为“十四五”国家重点研发计划项目成果转化产品，国科新智自研的三重四极杆液质联用仪，搭载高温加热离子源与弯曲碰撞池，同时具备超宽质量检测范围与超高灵敏度检测性能，兼顾广谱物质筛查与微量痕量物质精准分析，整体核心性能达到行业先进水平。

实测数据显示：相较初代产品，三重四极杆液质联用仪设备离子化效率提升50%以上，背景干扰降低80%以上，检测灵敏度与进口高端机型持平，部分指标达到国际同类产品领先水平，可全面适配新污染物筛查、精准医疗代谢组学、药物研发、公安司法、食品安全检测等多个前沿领域的超痕量定量分析需求。

除技术指标全面对标进口同级别产品外，国科新智质谱仪更是从研发、生产到产业化，全链条推动实现了产品90%以上的国产化，其中产品核心部件实现100%自主研发。仪器核心部件：四极杆、射频电源、控制系统及全中文操作软件均为自主研制，整机核心技术完全自主可控，大幅降低了对进口供应链的依赖。

据博研咨询发布的《2026年中国气相色谱三重四极杆质谱仪行业市场动态分析及产业前景研判报告》，中国气相色谱三重四极杆质谱仪(GC-MS/MS)行业正处于加速国产替代与高端化升级并行的关键阶段。截至2025年，中国市场规模达12.8亿元，同比增长14.3%，预计2026年市场将进一步增长至14.6亿元。

厂商结构方面，2025年安捷伦占中国市场份额的33.6%，赛默飞占24.2%，岛津占19.5%，Waters占13.3%，其余国产品牌合计占据9.4%的市场份额，国产化率由2023年的5.1%上升至2025年的9.4%。进口依存度虽仍高达 90.6%，但关键部件如高频高压电源、真空泵组、射频驱动模块的国产配套率已从2022年的不足12%提升至2025年的34.7%，尤其在四极杆加工精度（达±0.5 微米）、碰撞池气体控制重复性（RSD<1.2%）等指标上，国内领先厂商已接近国际主流水平。

此外，国科新智还有一个主要优势——售后服务。

国外产品的售后服务，虽然部分工程师是国内的，但很多配件需要从国外进口。这导致售后服务价格极高——行业内常见的国外产品，每年保修费用基本在20万—30万元/台。

国科新智则完全不同：零配件在国内生产，价格低得多，周转时间也比国外短得多。公司有自己的库存体系，配件国内即可调配生产。因此，售后服务效率很高，价格也比国外低很多，甚至能低到一半以下。

“客户购买设备后，每年的售后服务费用相比国外产品大幅降低。从整体运营效率和成本来看，客户会明显感受到，管理运营我们的设备比管理进口设备更有优势。”迟伟表示。

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国产化替代提速

“国产替代的窗口期已经慢慢打开。”迟伟指出，未来3年，质谱仪国产替代会大幅冲击进口品牌。

国产化替代加速不仅是质谱仪单一领域的趋势，也是整个科学仪器行业的大趋势。政策、市场需求、技术突破、外部环境、成本驱动等种种因素促成国产化替代的大浪潮。

政策方面，2025年9月30日，国务院办公厅正式印发《关于在政府采购中实施本国产品标准及相关政策的通知》，首次明确“本国产品”的三重认定标准：即境内实质性生产、组件成本占比达标、关键组件/工序境内完成。这一标准的提出，既为国产产品获得20%的价格评审优惠提供了依据，也为外资仪器厂商提供了完成“本国产品”的身份转换路径。

市场需求方面，海关成为国产替代的“试验场”。

2026年第一季度，全国色谱、质谱类仪器招标采购预算总额超1.75亿元，其中海关系统占比超过72%。更重要的是，海关总署在2026年2月启动的第三批采购中，明确要求“不接受进口、面向中小企业”。这意味着，国产仪器首次在国家级批量采购中获得“主场优势”。

外部环境方面，关税不确定性叠加出口限制有望倒逼国产替代加速。信达证券研报指出：“考虑到未来科学仪器进口成本可能增长以及供应链风险安全问题，鉴于我国对于高端科研仪器的进口占比一直很大，在这一背景下，我们认为产业格局或将被逼重塑，国产替代也正从‘备选项’逐渐跃升为‘必选项’。”

技术突破方面，国产产品性能得到实质提升。以国科新智自研高端三重四极杆质谱仪为例，其不仅攻克高效离子源、高精度四极杆、大功率射频电源等关键核心技术，整机对标国际中高端，而且自研LC MS/MS OS平台软件，实现全链自主可控。

产业生态方面，成本与服务优势的叠加，正在推动中国科学仪器产业生态的系统性重塑。成本与服务作为产业生态的两大支柱，正在与技术创新、政策支持形成合力，共同推动国产替代从“点状突破”走向“面上开花”。

迟伟表示，如今液质联用仪领域国产替代进程稳步提速，市场认可度持续走高。广大客户愈发认可国产设备的技术创新与产品优势，同时也格外青睐本土品牌高效及时的售后服务保障。

与此同时，海外品牌也敏锐察觉到国内市场格局的变化，纷纷调整市场布局积极适配本土市场环境。部分外资品牌选择在国内搭建生产基地，将常规机型落地本土化生产；部分企业携手国内本土耗材企业开展产业合作，共建服务体系并共享相关技术资源；也有品牌逐步将部分产能向国内转移。除此之外，海外同行也纷纷推出灵活的市场策略，通过优化报价方案、升级配套服务、让利售后保障等多种方式，稳固自身市场份额。

国科新智的经历，并不只属于科学仪器行业。它所面对核心技术被封锁、定价权旁落、市场话语权缺失等困境，是中国众多高端制造企业的共同处境。国科新智从零自研、以成本优势撬动市场格局，值得更多企业参考。

来源 | 《商学院》杂志6月刊