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有机替代物

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有机替代物相关的资讯

  • 新型有机薄膜传感器或可替代外部光谱仪?
    德国科学家研制出一种新型有机薄膜传感器,它能以全新的方式识别光的波长,分辨率低于1纳米。研究人员称,作为一款集成组件,这种新型薄膜传感器未来可替代外部光谱仪,用于表征光源。这一技术已经申请专利,相关论文刊发于最新一期《先进材料》杂志。  光谱学被认为是研究领域和工业领域最重要的分析方法之一。光谱仪可以确定光源的颜色(波长),并在医学、工程、食品工业等各种应用领域用作传感器。目前的商用光谱仪通常“体型”较大且非常昂贵。  现在,德累斯顿工业大学应用物理研究所(IAP)和德累斯顿应用物理与光子材料综合中心(IAPP)的研究人员与该校物理化学研究所合作,开发出了一种新型薄膜传感器,能以一种全新的方法识别光的波长,而且,由于其尺寸小、成本低,与商用光谱仪相比具有明显优势,未来或可成功替代后者。  新型传感器的工作原理如下:未知波长的光激发薄膜内的发光材料。该薄膜由长时间发光(磷光)和短时间发光(荧光)的器件组成,它们能以不同方式吸收未知波长的光,研究人员根据余辉的强度推断未知输入光的波长。  该研究负责人、IAP博士生安东基奇解释说:“我们利用了发光材料中激发态的基本物理特性,在这样的系统内,不同波长的光激发出一定比例的长寿命三重和短寿命单重自旋态,使用光电探测器识别自旋比例,就可以识别出光的波长。”  利用这一策略,研究人员实现了亚纳米光谱分辨率,并成功跟踪了光源的微小波长变化。除了表征光源,新型传感器还可用于防伪。基奇说:“小型且廉价的传感器可用于快速可靠地确定钞票或文件的真实性,而无需任何昂贵的实验室技术。”  IAP有机传感器和太阳能电池小组负责人约翰内斯本顿博士说:“一个简单的光活性膜与光电探测器结合,形成一个高分辨率设备,令人印象深刻。”
  • 【CEM】植物基替代肉类的近似组成和金属分析
    01 摘要 随着人口增长和环境问题的日益突出,对可持续且营养丰富的替代蛋白质来源的需求持续上升。为了应对这一挑战,工业界和监管机构一直在关注如何跟上这个不断变化的市场。基于植物的蛋白质几十年来一直是替代蛋白质来源的首xuan选。然而,为了增加消费者的接受度,仍需要进行大量研究。行业必须考虑这些基于植物的蛋白质的口感、质地、外观和营养成分,以便制定出与传统肉类相当的选择。这一点进一步强调了在新规定和测试协议进入市场时进行多组分测试的必要性。在此,我们介绍了一种测试水分、脂肪、蛋白质、灰分和微量金属(包括金属和盐)的方法,该方法采用高精度技术,适合在线结果快速反馈,以便批次可以发布。这项技术遵循现有的 AOAC 和 FDA 方法学,为替代蛋白质,特别是基于植物的蛋白质,设定了遵循类似协议的先例。+02 引言随着对动物养殖对环境的影响、动物福利以及传统肉类产品的营养质量问题日益关注,基于植物的替代产品正引起人们越来越浓厚的兴趣。然而,让消费者完荃接受基于植物的替代品一直是个挑战。对于生产商来说,复制传统肉类产品的口感和质地被证明是非同小可的难题。尽管各公司致力于确保其提供的产品营养密集且价格合理,但监管机构和标准组织则在努力监控和评估当前分析技术的有效性。从内部近似分析和营养标签测试,到遵循 FDA 对污染物的要求等,与分析替代蛋白产品相关的所有事项仍在探讨中。03 植物基产品的近似分析 除了需满足监管要求外,生产高品质植物基产品还需进行必要的近似分析测试。对原材料、生产过程中及最终产品的水分、脂肪、蛋白质和灰分含量进行准确测定,对于在制造阶段适时调整产品至关重要。尽管外部实验室通过精细的方法分析可提供可靠结果,但由于耗时较长,在产品急于上市的情况下,时间成本显得尤为昂贵。 水分 水分含量对于口感、保质期以及许多产品的一致生产至关重要。由于许多替代蛋白选项旨在复制传统基于肉类的产品,因此模仿动物肉的一致质地极为重要。此外,正确的水分含量确保了更长的保质期,有助于市场可行性。水分分析是一个简单过程,在传统测试中没有太多变化。现有方法非常适合新的和新奇的替代产品;无论是使用烘箱法进行批量干燥,还是使用卤素或 IR 水分天平在 10-20 分钟内获得结果,或者像 CEM 的 SMART 6&trade 这样的微波/IR干燥,在 2 分钟内获得结果,基本方法保持不变。从样品中去除水分含量,然后确定差异。方法理论之间主要的区别是所需的时间和结果的精确度。来自 SMART 6 的结果,一种 2 分钟的水分测试,呈现在表1-4(见文末)中,并与传统的参考方法如 AOAC 950.46 和 934.01 进行了准确性比较。精度可以通过重复样本或范围看出。 灰分 为了模拟动物肉的感官体验,植物基肉类中添加了粘合剂、矿物质、盐、调味料和色素,这些添加剂通常占产品总成分的 0-15%。1随着对口感和质地改进的持续研究与开发,测定新成分添加后剩余的无机材料百分比灰分变得必要。采用如 Phoenix BLACK&trade 这样的微波炉式马弗炉,能够快速升温,使企业能在一个系统中使用多种温度,避免了长时间加热。Phoenix BLACK&trade 的独牛寺设计在于其腔体内的气流,配合 CEM 石英纤维坩埚使用,可以显著减少烧灰所需的时间。如同水分测试一样,传统的烧灰程序可以很好地应用于替代肉制品的测试。然而,在面对更为复杂的技术挑战,如脂肪和蛋白质测试时,我们可能会遇到各种难题。 脂肪 植物基肉类替代产品通常天生脱脂,其脂肪含量较动物衍生产品为低。因此,在加工过程中需添加脂肪或油分。这种添加对纤维结构的形成影响深远,可能导致挤压过程中的问题并对大分子排列产生不利影响。2此外,植物基脂质的熔融特性、化学组成、饱和度、链长、分子性质及整体性质与动物来源的脂质存在显著差异,1这增加了另一层复杂性。尽管如此,脂肪仍是健康、均衡饮食的重要组成部分。脂肪是人体无法自行产生的必需脂肪酸的来源,同时还是吸收维生素 A、D 和E 等必需维生素的必需品。油脂还能增强风味、质地和口感,这对消费者偏好产生极大影响。由于油脂是一种成本较高的成分,对最终产品有很大影响,因此严格控制其含量对于管理成品的总成本以及最终的利润至关重要。 传统动物肉类拥有悠久的验证历史,有大量数据支持已定义的方法。这些脂肪分析方法包括经典的索氏提取参考方法和通过先进技术如 NIR、X 射线和 NMR 进行的快速校准方法。 蛋白质 在比较传统肉类与其植物基替代品时,营养密度是两者之间最大的差异所在。为了提高植物基肉类替代品的总蛋白含量,生产商必须利用水解、发酵、分离和提取的植物蛋白产品。这些经过深度加工的蛋白产品的添加可能会影响味道、气味、外观和质地。3这也正是准确和可重复测试的重要性所在。在经过验证的 Udy 染料结合法的基础上,CEM 创造了全自动化快速蛋白分析仪 Sprint® 。通过使用一种只与蛋白质相互作用的染料结合分子,而非游离氨基酸或非蛋白氮,Sprint 不仅能够为植物基食品的原料提供更准确的蛋白结果,也能够对过程中和最终产品本身进行测定。 对多种植物基肉类替代品的水分、灰分、脂肪和蛋白进行了测试。一式三份的数据呈现在表 1-4 中(见文末),这些表格还显示了通过 AOAC 950.46/934.01、954.02 和 2001.11 获得的水分、脂肪和蛋白的参考结果,以验证快速方法的精确度和准确性。同时,快速获取结果的能力使得可以在生产过程中或作为新产品研发的一部分进行调整。04 植物基产品中痕量金属的分析 植物基替代产品的另一个发展阶段是对质量控制测试的需求增加,如金属探测。像 Prop 65 这样的立法旨在更好地调整食品和其他消费品中的重金属测试。这为消费者提供了安心,确保他们食用的食品是安全的。然而,对于植物基替代产品的制造商来说,这可能是一把又又刃剑。例如,鱼中的汞含量一直是一个长期关注的问题。植物基产品旨在减少汞的问题,同时减轻商业捕鱼对环境的影响,但众所周矢口,植物会从地面吸收金属。因此,与动物基产品相比,植物基产品可能具有更高的金属本底水平。更进一步,制造商可能会引入某些成分和添加剂,这些成分可能会贡献这些升高的水平,所有这些都是为了改变最终产品的外观或味道,使消费者从传统肉类过渡到植物基替代品更加容易。 处理 FDA 及其他立法要求可能较为复杂。CEM 一直是 AOAC 和 FDA 传统食品样品制备和分析方法的关键合作者和参与者。MARS 6&trade 微波消解系统和协议被 AOAC 方法 2015.01 和 FDA EAM 方法 4.7 引用。作为行业令页导者和创新者,CEM 与许多主要的植物基公司合作,就金属测试的适当方法和要求提供咨询,并就如何避免可能导致审计、召回和失去消费者信任的重大错误提供指导。 以下是 CEM 收集的数据简要概述,包括植物基牛肉末、鸡肉条替代品、大豆基热狗和植物基金枪鱼。选择这些产品是因为它们易于获得,可以以最少加工(研磨)的形式购买,或作为一件后来被捣碎以获得更均匀样品的件。作为比较,还测试了三种不同类型的金枪鱼,提供了一种常见的消费鱼类样本的基线比较。基于营养、添加和毒性分析了十四种元素,以提供广泛的分析物范围。还制备并分析了三种标准参考材料(SRMs),以验证分析性能。这些包括 NIST 参考材料,SRM 1568c 米糠、SRM 1547 桃叶和 SRM 1947 密歇根湖鱼。 SRM 元素的恢复率均在 85-100% 之间,验证了方法学(微波消解和分析)。一般来说,四大毒性元素(Pb、Cd、Hg和As)的含量较低,如表 5 和表 6 (见文末)所示,这在消费品中是可以预期的。目前 FDA 没有为食品中的重金属设定限制。然而,如果我们查看世界卫生组织(WHO)对植物材料的允许限制,我们发现铅的限制在 ppm 范围内,而镉是 1.30 ppm。WHO 没有列出砷或汞。与动物基产品相比,植物基产品被发现含有略高的铅水平(但在监管限制内4),但其他四大重金属的含量较低。这与预期一致,由于土壤样本中通常发现高水平的铅。植物基蛋白质将从其生长的土壤中吸收重金属。另外,与传统的金枪鱼样本相比,传统的金枪鱼样本的砷和汞水平显著高于其他测试的植物基替代品,这对金枪鱼来说并不意外。 在植物基样本中的盐分含量(钠、钾和钙)普遍高于传统金枪鱼产品。这些通常是作为替代蛋白产品的调味剂添加的,以帮助它更接近模仿其肉类产品,但也可能因从土壤中吸收而存在。测试的锰、铜、钼和铝在植物基样本中也较高,这同样可能是由于土壤吸收,因为这些元素在土壤样本中非常常见。Mn 和 Mo 也用于各种植物喂养周期(如光合作用和氮固定5),因此在植物中比动物中更为常见。 05 结论 随着配方的发展和市场上出现更多可供选择的替代蛋白来源,消费者接受度和监管机构的监管力度都在增加。这导致了对可靠测试方法需求的增加。准确且及时交付的结果可以在制造和研发过程中节省资金和资源。CEM 产品在食品行业中的应用已超过 45 年,提供了快速且可靠的结果。CEM 致力于替代蛋白行业,正在与他人合作开发、测试和制定规章制度。将传统上用于动物基蛋白源的技术用于植物基蛋白源的独牛寺能力,将有助于平稳过渡到监管要求。06 结论 1.Chen, Q., Chen, Z., Zhang, J., Wang, Q., & Wang, Y. Application of Lipids and Their Potential Replacers in Plant-based Meat Analogs. Trends in Food Science & Technology [Online] 2023.138, 645-654. 2.Ahmad, M., Qureshi, S., Akbar, M. H., Siddiqui, S. A., Gani,A., Mushtaq, M., Hassan, I., Dhull, S. B. Plant-based Meat Alternatives: Compositional Analysis, Current Development and Challenges. Applied Food Research [Online] 2022, 2(2),100154. 3.Kiczorowski, P., Kiczorowska, B., Samolinska, W., Szmigielski,M., & Winiarska-Mieczan, A. Effect of Fermentation of Chosen Vegetables on the Nutrient, Mineral, and Biocomponent Profile in Human and Animal Nutrition. Scientific Reports [Online] 2022, 12(1), 13422. 4.Osmani, M., Bani, A., Hoxha, B. Heavy Metals and NiPhytoextractionin in the Metallurgical Area Soils in Elbasan.Albanian J. Agric. Sci. [Online] 2015, 14 (4), 414-419. 5.Alejandro, S., Holler, S., Meier, B., Peiter, E., Manganese in Plants: from Acquisition to Subcellular Allocation. Front. Plant.Sci. [Online] 2020, 11 (300), 1. 表1. 植物基鸡肉替代品的水分、脂肪、蛋白质和灰分含量 表2. 植物基热狗替代品的水分、脂肪、蛋白质和灰分含量 表3. 植物基牛肉替代品的水分、脂肪、蛋白质和灰分含量表4. 植物基金枪鱼替代品的水分、脂肪、蛋白质和灰分含量 表5. 标准参考材料的金属分析 表6. 植物基和传统肉类样品的金属分析
  • 吴玲:第三代半导体检测设备基本全部依赖进口,短期内无法国产化替代
    新一轮科技革命与产业变革正在创造历史性机遇。第三代半导体具备高效、高频、耐高压、耐高温等特性,是推动移动通信、新能源汽车、高速列车、智能电网等产业创新发展和基础能力提升的新引擎,是实现“双碳”目标和保障国家产业安全的重要支撑。虽然面临复杂的外部环境,但多因素促进我国第三代半导体产业逆势上涨。近日,在由第三代半导体产业技术创新战略联盟、中关村半导体照明工程研发及产业联盟主办的“2021第三代半导体创新发展峰会”上,第三代半导体产业技术创新战略联盟理事长吴玲做了题为“我国第三代半导体产业发展思考”的主题报告,深入分享了当前我国第三代半导体产业的发展现状、面临机遇和挑战,并提出对未来产业发展的几点思考与建议。现状在“十二五”、“十三五”国家科技计划支持下,我国初步建立了从上游材料(氮化镓、碳化硅等)、中游器件(光电、射频、功率器件等)到下游应用(照明与显示、5G通信、新能源汽车、高速列车、新型电力系统等)的全创新链和产业链,产业从无到有,国产化能力不断提升。半导体照明自主可控,光电子与微电子深度融合,跨界创新应用有望引领发展。我国是全球最大的半导体照明制造、出口、应用国,2021年产值7773亿元,芯片国产化率超过80%;产业发展从光效驱动转向品质驱动、成本驱动,从蓝光(白光)转向深紫外等更短波长,和绿光、黄光,甚至红光等长波长;从标准结构转向小间距Mini/Micro-LED,开启高度集成半导体信息显示技术新变革。微波射频领域开始国产替代,部分技术达到国际先进水平。5G通信移动基站用GaN射频器件实现6GHz以下产品小批量供应,2020年国内宏站用氮化镓射频器件国产化率超过20%;预计2023年进入毫米波频段商用,集成功放、低噪放、开关功能,这方面国内目前还不具备产业化能力;6G已启动预研,太赫兹频段进入技术论证和研究阶段,预计2030年实现商用。电力电子应用虽然需求迫切,但是产业化与国际差距较大。在“双碳”战略带动下,以新能源汽车、高速铁路、新能源为主体的新型电力系统、5G通信和数据中心等为主的应用对碳化硅、氮化镓电力电子器件的需求非常明确,新能源汽车和PD快充未来五年应用市场的年复合增长率将超过50%。 虽然我们进步很快,但距离产品好用、产业化形成规模,技术水平仍落后国外约5年左右。SiC单晶衬底虽已实现4英寸产业化、6英寸小批量供货,部分打破国际垄断,但目前国产化率不到5%,车规级、电网级功率电子材料和器件基本全部依赖进口。机遇当前,国内第三代半导体产业迎来战略机遇期,主要体现在以下几方面:一是新型电力系统、高铁、新能源汽车,5G/6G通信、半导体照明及超越照明、工业电机及消费电子市场等市场启动,应用需求驱动技术创新。二是在产业界、学术界多年努力下,国内与国际先进水平差距不大,国际半导体产业和装备巨头还未形成专利、标准和规模的垄断,我国有机会实现超越。三是与集成电路相比,第三代半导体投资门槛不高,对工艺尺寸线宽、设计复杂度、装备精密制造要求相对较低。四是近年来我国的精密加工制造技术和配套能力迅速提升,并且具有一定的基础,具备开发并逐步主导该产业的能力和条件。挑战半导体新材料正在重塑全球半导体产业竞争新格局,在产业链、创新链、生态链上都面临挑战。产业链方面,缺乏产业级的先进材料研发,碳化硅籽晶和单晶生长工艺控制技术与国际有5年左右差距;介质材料、高温高能量等工艺不成熟,芯片制造能力弱、产能不足,良率低、成本高、可靠性差;设计与系统应用的匹配性不够,上下游联动迭代不够,在系统中成本占比低,性能和可靠性要求高,器件进入应用供应链难度大、周期长,产业化能力提升缓慢;国产装备以仿制为主,大部分处于原型样机阶段,技术引领性不足,处于跟跑状态。检测设备基本全部依赖进口,短期内无法国产化替代。创新链方面,基础研究的应用需求导向不足,缺乏长期可持续、大投入的中早期基金支持;共性关键技术方面,缺乏开放的、体制机制创新的公共研发平台,缺乏材料和装备的中试平台,缺乏有能力满足企业需求的服务平台;产业化技术方面,知识产权和标准体系薄弱,重“科”轻“技”,研产脱节,产业升级转型专业技术门槛高。生态链方面,产业创新体系和生态不完善。研发分散、投入不够,缺乏稳定持续支持;原始创新和应用创新能力较弱;研发周期长,技术更新快,各层次人才规模不够,高端和战略性人才急缺;面临国际技术禁运和封锁;企业小而散,无序竞争,产业同质化严重、集中度低;财政资金与社会资本脱节,缺乏优惠政策对民间资本的引导,存在政府、市场双失灵现象。几点思考吴玲指出,我国第三代半导体产业发展需要思考如何统筹规划,形成发展合力,要大胆探索新型举国体制,建立开放创新、可持续发展平台和利益共享、风险共担、链条打通的创新共同体。未来,联盟将继续推动创新体系和创新生态建设,促进产学研深度融合,加快迭代研发,在推动组织“百城亿芯”示范应用、支撑地方及区域特色产业集群发展、探索科技金融链网模式加快科技金融结合、加强精准深入的国际合作等方面开展工作,携手产业界同仁,凝心聚力、砥砺奋进,共同推动我国第三代半导体产业迈上新台阶、实现新跨越。
  • 当我们谈论仪器国产替代,我们在谈论什么?
    当我们谈论科学仪器国产替代,我们在谈论什么?引用近来很热门的一句话:“国产替代的本质是价值替代。”的确,国产替代不是为了替代而替代,不是单纯的性能替代,而是我们今天说的价值替代。性能替代,就是我们从无到有的性能。对于性能替代,用户需要承担替代后的风险,同时却能享受到价格的红利。而价值替代,是看国产仪器品牌能不能给市场提供更高价值含量的产品。我们曾在仪器行业的国产替代进程中看到过很多这样的案例:某某国产仪器公司在研发中取得了重大突破,研制出的仪器在各项参数中都可以媲美国外产品,从此打破了我国此类仪器无法自主生产的现状。然而,当我们细细盘点这款“国产替代”仪器的市场销售数据的时候发现,它却并不受买家的欢迎。这是为什么呢?因为它只仅仅走通了产品性能这条路,但却讲不出能让用户“high”的故事。说白了,它不性感。小谱君常听到国产仪器公司抱怨产品降价依然不好卖,为什么?就是因为缺少能让用户“爽”的点。买进口仪器还能让用户得到什么?高效修复用户的仪器能避免试验进度受影响;拿到大企业的质检订单;更容易在知名期刊中发表文章、更容易拿到经费丰厚的项目;易用的软件、智能的操作能降低实验室人力成本;……这些都是产品带给用户的价值,是让用户“爽”的地方(即使要付出更多的金钱),也是前文中我们讲的要价值替代的地方。最后,分享一段来自基因江湖九哥的文字,个人认为很有启发:《当我们谈论国产替代,我们在谈论什么?》1、国产替代不应成为一种政治正确。科学的归科学,商业的归商业。2、尊重客户、使用者有自主选择的权利、有选择更好产品的意愿,这和选择国产产品并不矛盾。不要上升到以“民族大义、爱国与否”进行任何明面或潜在的道德绑架。3、推己及人,这和你选择iPhone还是HUWEI并无二致。人买我推荐,真买我不买,实则是双标行为。4、不要否定国际优秀厂家的历史贡献。优秀的国产仪器品牌们走到今天,首先要给予足够的尊重,学习他们,敬畏市场,而非轻视、抵制。5、开放是永远的话题。开放意味着让优秀的国际厂家走进来,也意味着国内优秀厂家走出去。当你有机会走出去时,是否也希望销售地所在国能给你和他们本国企业的同等待遇?6、改变使用者对国产产品的刻板印象,靠国家政策倾斜很难,靠一纸进口禁令也很难,得靠我们实实在在的产品、实实在在的服务说话,这需要时间。当国家、政策、专家都为你代言,而你的产品却无法支撑起应有的期待,是否反而会加剧“国产不好”的刻板印象?7、“解决卡脖子问题”,是国家与人民的期望,也是众多创业者们的初心,特别是在当下大国博弈的背景下,值得敬佩、支持。但“解决卡脖子问题”不应成为一句企业和创业者们的口头禅与常用语,说得太多,透支了其间的艰辛、力量与大义。8、更要警惕以“解决了卡脖子问题”的任何夸大宣传以谋求私利、混淆视听行为。在媒体端,我们在很多领域看到了太多“突破性进展”、“解决卡脖子问题”的报道,但真相是口头上我们解决了这么多“卡脖子”,实际工作中我们依旧被“卡脖子”。口嗨解决不了卡脖子。这对真实干事的企业也是一种伤害。9、国内优秀厂家,必然要走向更广阔的国际市场,去实现更远大的抱负。要有同国际一流厂家同台竞技的勇气和信心,也要有长久作战的准备。在真刀真枪、短兵相接中去证明自己。向内求,实力自予,而非他人给予。10、中国会长出自己的民族品牌,这是必然,但需要时间。不要着急,不要着急,不要着急。
  • 2010年物理诺奖得主团队用石墨烯制出特氟龙替代物
    英国曼彻斯特大学科学家海姆和诺沃肖洛夫因发明石墨烯而获得今年诺贝尔物理学奖。最近,他们领导的研究小组又利用石墨烯制成了一种稳定耐高温的新材料,可替代用于不粘锅的特氟龙材料,具有广泛应用前景。   海姆和诺沃肖洛夫等人在新一期纳米科技刊物SMALL上报告说,他们对石墨烯进行氟化处理,获得了这种新材料。现在被广泛应用的特氟龙材料的化学名称是聚四氟乙烯,是由碳元素和氟元素组成的塑料 而石墨烯是由薄薄的一层碳原子组成的物质,对石墨烯进行氟化处理后得到的材料实际上就是只有一层原子结构的特氟龙。   这种新材料同时具有石墨烯和特氟龙两种材料的优点。它像特氟龙那样化学性质稳定和耐高温,可以用于生产不粘锅和密封垫圈等产品 同时它又像石墨烯那样具有很高的强度和可用于生产半导体的电学性能。   海姆说,两方面优点的结合使得这种材料具有广泛应用前景,它不会只是被作为更薄更轻的特氟龙替代物,而是可以用在任何需要超薄、高强度、化学性质稳定、耐高温涂层的场合,比如可以用于生产发光二极管中的超薄介质。
  • 伍丰EX1800 进口替代 国产仪器未来已来
    伍丰EX1800进口替代 国产仪器未来已来2021年1-4月伍丰仪器继续保持增长的趋势。增长来自于国内外用户对伍丰仪器产品一贯的信赖,特别是全新产品EX1800超高效液相色谱系统搭配自主研发的二极管阵列、荧光检测器,以进口仪器的预算价格中标国企某北方化工实业集团。同时,明星产品LC-100直接中标终端用户-亚洲知名学府新加坡国立大学。不同系列产品都获得国内外用户认可,对伍丰一个非常积极的激励与肯定。长期以来,国产液相一直面临着参数、配置、应用、人为因素等方面的影响,导致直接没有资格或间接被pass的境遇。对于“参数、配置、应用”,伍丰人只有把产品做的更好,才能获得用户的认可。所有的工作都基于伍丰仪器对液相深入理解,源于一如既往的致力研发。5年、18个月我们花了5年多时间自主研发荧光检测器、二极管阵列检测器;我们采用直线电机输液单元来解决超高效液相色谱输液的稳定性和精确度。我们的研发团队花了18个月建立数据模型、完成了各项应用测试。EX1800通过长期的技术积累,和一步一步在光、机、电、控制系统的研发工作,经过了大量的应用测试,产品逐步解决所有的“卡脖子”问题。顺应习近平总书记的指导,在《国家中长期经济社会发展战略若干重大问题》中所提到的全面加大科技创新和进口替代力度。趋势所向,政府层面也在积极建立实施清单制,推动检验检测设备国产化。要求建立全方面建设国产检验检测仪器设备验证评价平台,为国产仪器设备的推广使用提供基础评价服务; 加大高端科学仪器扶持力度,鼓励更多企业使用国产仪器;支持优先采购国产仪器,促进国产仪器发展等多项积极信号。当然,只有过硬的产品,加上政府扶持,才能在“进口替代”的路线上越走越自信、越走越有力。FUTURE HAS COME面对“危”中有”机”的挑战,伍丰自我加压,全力提质,始终坚持做“更专业全系列的液相色谱”,坚持“技术领先,打造多方位解决方案。” 走近伍丰研发团队,你会相信“比伍丰更专业的是下一个伍丰产品”‘;走近伍丰创业者,你会听到坚定而自信的四个字“厚积薄发”。脚踏实地的投入与布局,也印证了技术趋动、稳步提升,长期发展,未来已来。
  • 美国环保局警告制冷剂替代物的使用可能引起火灾或爆炸风险
    2013年7月1日华盛顿消息,美国环境保护局(EPA)警告个人业主、丙烷制造商和销售商、家装承包人和空调技术人员与在家用空调系统中使用丙烷(propane)或其他未经批准的制冷剂有关的潜在安全风险。   EPA正调查丙烷销售以及作为HCFC-22 (R-22) 的替代物使用的情况,HCFC-22 是在家用空调系统中广泛使用的制冷剂。家用空调系统的设计并不适用丙烷或其他类似易燃制冷剂的应用。这些物质的使用可能会给个人业主和维修人员带来火灾或爆炸危害。   EPA了解到在海外和美国境内都有发生个人因在空调系统中使用丙烷或其他未经批准的制冷剂而导致受伤的事故。EPA正在调查并将在适当的时候采取强制行动。其他未经批准的制冷剂包括R-290、22a、22-A、R-22a、HC-22a和CARE 40。   之前EPA并没有允许在任何种类空调中使用丙烷或其他碳氢化合物制冷剂。个人业主和技术人员只限于在明确专门设计使用这些物质,并正确标记警告技术人员其中含有易燃物质的设备中使用丙烷或其他碳氢化合物。现在EPA已允许在明确设计使用易燃碳氢化合物制冷剂的工业制冷设备以及新的单机零售食物冰箱和冷库中使用丙烷以替代R-22。   根据蒙特利尔议定书(the Montreal Protocol)R-22已经逐被步淘汰生产和进口,该环境议定书旨在减少并最终淘汰臭氧层消耗物质的使用,并向全球所有国家开放签认。EPA的显著新替代方案(Significant New Alternatives Policy ,SNAP)项目针对环境改善、卫生安全概况已经列出大量制冷剂清单,并持续评估用于替代R-22和其他臭氧层消耗物质的其他制冷剂。
  • 美EPA警告制冷剂替代物的使用可能引起火灾或爆炸风险
    2013年7月1日华盛顿消息,美国环境保护局(EPA)警告个人业主、丙烷制造商和销售商、家装承包人和空调技术人员与在家用空调系统中使用丙烷(propane)或其他未经批准的制冷剂有关的潜在安全风险。   EPA正调查丙烷销售以及作为HCFC-22 (R-22) 的替代物使用的情况,HCFC-22 是在家用空调系统中广泛使用的制冷剂。家用空调系统的设计并不适用丙烷或其他类似易燃制冷剂的应用。这些物质的使用可能会给个人业主和维修人员带来火灾或爆炸危害。   EPA了解到在海外和美国境内都有发生个人因在空调系统中使用丙烷或其他未经批准的制冷剂而导致受伤的事故。EPA正在调查并将在适当的时候采取强制行动。其他未经批准的制冷剂包括R-290、22a、22-A、R-22a、HC-22a和CARE 40。   之前EPA并没有允许在任何种类空调中使用丙烷或其他碳氢化合物制冷剂。个人业主和技术人员只限于在明确专门设计使用这些物质,并正确标记警告技术人员其中含有易燃物质的设备中使用丙烷或其他碳氢化合物。现在EPA已允许在明确设计使用易燃碳氢化合物制冷剂的工业制冷设备以及新的单机零售食物冰箱和冷库中使用丙烷以替代R-22。   根据蒙特利尔议定书(the Montreal Protocol)R-22已经逐步被淘汰生产和进口,该环境议定书旨在减少并最终淘汰臭氧层消耗物质的使用,并向全新替代方案(Significant New Alternatives Policy ,SNAP)项目针对环境改善、卫生安全概况已经列出大量制冷剂清单,并持续评估用于替代R-22和其他臭氧层消耗物质的其他制冷剂。
  • 国产替代释放百亿市场空间 国产质谱仪器未来可期
    项目拟建成 SPIMS 在线挥发性有机物检测质谱仪,DT-100 便携式挥发性有机物检测质谱仪,LC-TOF 液相色谱飞行时间质谱仪,LTP-MS 低温等离子体电离质谱仪产品生产线4条,预计达产年实现年产 150 台(套)质谱产品。禾信仪器表示,本次投资符合国家加快发展高端科学仪器的有关产业政策要求,项目投产后将实现将行业技术水平提高到一个新的高度。作为国内质谱仪器细分领域的龙头企业,禾信仪器致力于高端质谱仪器技术的产业化与国产化,主要产品被工信部认定为国家级“制造业单项冠军产品”,市场占有率名列前茅,初步具备参与国际竞争的能力。今年9月,禾信仪器正式登陆科创板,作为工信部第一批专精特新“小巨人”企业,禾信仪器将借助科创板上市持续进行各项质谱技术研究和积累,继续推进新产品研发和产业化,缩小与国际知名分析仪器公司的差距。质谱仪属于高端分析仪器,是一种“灵敏度极高的天平”,可以通过测量带电粒子的质量进而对物质进行定性和定量分析。根据用途,质谱仪一般可以分为有机质谱仪、无机质谱仪、同位素质谱仪、气体分析质谱仪四类。质谱仪在医疗健康、食品安全、环境监测、工业分析、国家安全等领域具有不可替代的作用和举足轻重的地位。近年来我国质谱仪市场规模不断扩大,据第三方研究机构统计,截至2020年我国质谱仪市场规模达到142.2亿元,2010-2020年复合增长率为17.77%。据SDI的数据,目前全球质谱仪市场基本被国际巨头所占据,市场主要参与者为沃特世、、、安捷伦、赛默飞、岛津等公司,这些公司占据了全球近90%的质谱仪市场份额。据中国海关统计数据显示,我国质谱仪进口金额整体呈现逐年增加的趋势,自2014年的44.68亿元增加至2018年的96.77亿元,年均复合增长率达21.00%。截至2021年1-7月我国质谱仪进口金额为8.83亿美元,同比增长22.31%。业内人士表示,国外质谱仪厂家由于较早进入该领域,无论是在产品性能、产品服务还是在配套的应用开发来讲都已经比较领先,作为后来者,国产质谱仪很难在短期内全面超越他们,需要一定时间去树立国产品牌的影响力。质谱仪对推动经济发展、促进相关行业技术升级、打破国外高端分析仪器垄断、提高高端分析仪器国产化率及国产替代等方面具有重要战略意义。近年来我国密集出台涉及仪器仪表行业及相关应用领域的产业政策,助力本土企业突出重围。比如:《产业关键共性技术发展指南》将“质谱分析检测技术”明确列为具有应用基础性、关联性、系统性、开放性等特点的产业关键共性技术,优先发展;《战略性新兴产业分类》将“实验分析仪器制造”列入“高端装备制造业”行业大类;《加强“从0到1”基础研究工作方案》将加强重大科技基础设施和高端通用科学仪器的设计研发,聚焦高端通用和专业重大科学仪器设备研发、工程化和产业化研究,推动高端科学仪器设备产业化快速发展;“十四五”规划,明确提出要加强高端科研仪器设备研发制造等。随着国家产业升级以及人们对生活品质需求的不断提升,以质谱仪为代表的高端分析检测设备将迎来新一轮的市场增长。同时,在国家鼓励国产替代以及核心技术自主可控的大背景下,为国产质谱仪器带来了更多新的市场机会。
  • 科学家合成出可替代柴油的生物燃料
    据美国物理学家组织网近日报道,美国科学家们使用合成生物学方法,修改了大肠杆菌和一个酿酒酵母的菌株,制造出了没药烷的前体物没药烯。测试表明,对没药烯进行加氢反应生成的没药烷是一种“绿色”的生物燃料,有潜力替代D2柴油。研究发表在《自然通讯》杂志上。   “这是科学家们首次报告称没药烷可替代D2柴油,也是首次报告称可通过大肠杆菌和酿酒酵母生产出没药烷。”该研究的主要作者、美国能源部下属的联合生物能源研究所(JBEI)代谢工程(通过基因工程方法改变细胞的代谢途径)项目主管李淳太(音译)说。   与日俱增的燃料成本以及对燃烧化石燃料会加剧全球变暖趋势的担忧等,驱使科学家想尽一切办法寻找碳中和的可再生能源。从多年生牧草和其他非食品植物以及农业废物的纤维素生物质中提取出的液态生物燃料一直被认为有潜力替代汽油、柴油和航空煤油。   不过,现有占主流的生物燃料乙醇只能有限地用于汽油发动机中,而无法用于柴油机或航空喷气式发动机内 另外,乙醇也会腐蚀石油管道和油罐,人们急需可与现有发动机、运输和存储设备兼容的高级生物燃料。   联合生物能源研究所是美国能源部于2007年建立的三个生物能源研究中心之一,他们正在加紧研制从国家层面来讲性价比高的生物燃料。其中一个研究对象是拥有15个碳原子(柴油燃料一般有10到24个碳原子)的倍半萜烯。   该研究的合作者、联合生物能源研究所所长杰伊科斯林表示:“倍半萜烯的能源含量特别高,其物理化学性质也与柴油和航空燃油一样,尽管植物是其天然来源,但对细菌进行转基因修改是最方便且性价比最高的大规模制造高级生物燃料的方法。”   在此前的研究中,李淳太团队对大肠杆菌和酿酒酵母的一个新的甲羟戊酸途径(对生物合成至关重要的代谢反应)进行了基因修改,使这两个微生物过度生产出了化学物质尼基二磷酸(FPP),使用酶可将其合成为理想的萜烯。在最新研究中,李淳太和同事使用该甲羟戊酸途径制造出了没药烷(萜烯类化合物家族的一员)的前体物没药烯,并通过加氢反应制造出没药烷。   科学家们对没药烷进行的燃料性能方面的测试表明,其拥有作为生物燃料的潜能。李淳太说:“没药烷和D2柴油的性能几乎一样,但其有分叉的环式化学结构,这使其凝固点和浊点更低,作为生物燃料使用,这是一大优势。我们可设计一个甲羟戊酸途径来产生没药烯,该平台几乎与制造防蚊虫药物青蒿素的平台一样,我们唯一需要做的修改是引入一个烯萜类合成酶并对该途径进行进一步修改以提高大肠杆菌和酿酒酵母产生没药烯的数量。”   李淳太团队想将烯属烃还原酶编入大肠杆菌和酿酒酵母体内,以取代没药烯加氢反应的化学处理步骤,使所有化学反应都在微生物体内进行。他说:“这类用酶促进的加氢反应极具挑战性,也是我们的长期目标。我们也将研究使用生物质中提取出来的糖作为碳源生产没药烯的可行性。”
  • 国泰君安证券:科学仪器的国产化替代大潮将至
    国产科学仪器龙头已经初步突破光谱、色谱、质谱等高端仪器的技术门槛,结合贴息、退税等政策催化,科学仪器的国产化替代大潮将至,推荐技术型科学仪器龙头。摘要投资建议:政策推动国产科学仪器龙头研发进度超预期,已经初步突破光谱、色谱、质谱等高端仪器的技术门槛,部分实现国产化替代,结合贴息及增值税优惠催化,高校及科研院所更新仪器,采购国产设备的需求加速释放,国内龙头企业业绩有望爆发。科学仪器作为进口替代,实现自主可控的“硬科技”关键环节,伴随龙头公司业绩爆发,有望获得价值重估的机会。推荐拥有质子转移反应飞行时间质谱以及ppb级气相色谱核心技术的雪迪龙 ,受益标的为聚光科技 、禾信仪器 、天瑞仪器 、皖仪科技 。欧美科学仪器龙头发展复盘:积极并购、多点布局,利用宽产品线优势抢占市场。1)光谱、色谱、质谱是技术难度较高的分析仪器:①光谱仪通过吸收、发射、或荧光的电磁辐射强度与波长对物质进行定性、定量的分析。②色谱仪可分析待测物组分,也可对待测物进行净化、分离预处理。③质谱仪通过将待测物离子化,根据不同离子的质量和电荷比例分离得到的质谱进行定性、定量分析。2)全球科学仪器市场规模不断提升,根据SDI预测,2026年规模可达1020亿美元,较2021年增长48%。海外龙头企业通过并购拓展业务条线,并利用宽产品线优势抢占增量市场份额,使得全球科学仪器市场份额向龙头集中。2011至2021年,全球科学仪器CR 5由28%增长至36%,其中CR 10已于2021年超50%。以丹纳赫为例,自1984年创建以来,通过收并购进入产品标识、诊断以及生命科学领域,目前已拥有20余家公司,2021年营业收入较2016年增长74%。政策加速国产仪器研发进度,国产科学仪器龙头已经初步突破高端仪器的技术门槛。我国分析仪器行业起步较晚,而海外龙头通过并购和研发多重优势抢占全球科学仪器主要市场份额,我国科学仪器仍主要依赖海外品牌,大型科研仪器七成以上为进口产品,国产化率较低。我国通过部署高端科学仪器及核心部件研发专项鼓励高端科学仪器加速国产化。目前国内龙头企业诸如雪迪龙、聚光科技等公司,已在质谱、色谱以及光谱仪产品已经部分实现了国产化替代,初步完成高端科学仪器产品线布局。贴息政策叠加退税优惠催化高校及科研院所更新仪器,国产仪器采购需求加速释放。1)自2017年大型科研仪器开放共享以来,中央级高校及科研院所科研仪器利用小时数提升,而大型科研仪器拥有量相对稳定,存在仪器更新替换的缺口。2)采购优惠方面,①2022年9月,国常会议提出设备购置和更新改造新增贷款,中央财政贴息2.5个百分点。央行设立设备更新改造专项再贷款,专项支持金融机构以不高于3.2%的利率向设备更新改造提供贷款,额度为2000亿元以上,利率1.75%。②研发机构采购国产设备可全额退还增值税,目前执行期限至2023年12月31日。风险提示:技术迭代的风险、高校采购需求不及预期。全文1.科学设备:未被充分认知的自主可控核心设备科学仪器主要分布在高校、科研院所等实验基地,分析仪器为主要的科学仪器之一。根据国务院统计重大科研基础设施和大型科研仪器口径,科学仪器主要分布在高校、科研院所、企业重点实验室、分析测试中心等研究实验基地。科学仪器设备根据检测领域可分为分析仪器、计量仪器、电子测量仪器等15类。高端科学仪器研发,完成基础零部件国产替代,是实现自主可控战略的重要技术节点。1)根据“十四五”规划纲要,我国将适度超前布局国家重大科技基础设施,加强高端科研仪器设备研发制造。通过首台(套)装备等示范效应,加快补齐基础零部件及元器件、基础工艺和产业技术基础等短板。2)“十四五”期间,我国再次修订中华人民共和国科学技术进步法,加强原始创新和关键核心技术攻关,加速关键核心技术自主可控。实现自主可控的“硬科技”板块中,科学仪器与设备处于估值相对较低水平,仍未被市场充分认知。截至2023年1月底,WIND电子设备和仪器板块 PE TTM 39倍,低于通信设备板块(PE TTM 45倍)、半导体设备(PE TTM 55倍)、数据处理外包服务板块(PE TTM 86倍)。自2022年1月至2023年1月,WIND电子设备和仪器板块 PE TTM均处于相对较低的水平。我们认为在实现自主可控战略的“硬科技”行业当中,科学仪器与设备处于估值相对较低的水平,仍未被市场充分认知。2.光谱、色谱、质谱是科学仪器行业的技术高地分析仪器相较化学检测,检测精度及检测效率更高。仪器分析根据被检测物的物理与化学性质,进行定性、定量测定。与化学分析相比,仪器分析灵敏度高、分析速度快、分离过程相对简化,可达到ppb、ppt量级,应用于工业、农业、国防等领域。光谱、色谱、质谱仪为主要的分析仪器产品,可用于环保、生命科学、材料分析、食品科学等领域。据《实验室分析仪器国产化替代战略思考》,全球实验室分析仪器中,光谱、色谱、质谱仪占37%,为分析仪器主要的产品,其中生命科学以及材料科学为最主要的应用领域。光谱:通过检测光作用于物质后,光谱波长和强度变化对被检测物进行定性、定量分析,主要包括红外光谱法、紫外-可见光谱法、核磁共振波谱法等。色谱:根据混合物中互不相溶的物质的物理性质进行分离、测定,包括气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱等。质谱:被检测物电离产生的带电离子根据质荷比被分离,形成的质谱图用于定量分析。2.1光谱仪通过电磁辐射进行定性及定量分析光谱仪通过吸收、发射、或荧光的电磁辐射强度与波长对物质进行定性、定量的分析。根据被测物的辐射发射与吸收方式可分为发射光谱与吸收光谱,发射光谱包括X射线荧光光谱、原子荧光光谱等,吸收光谱主要包括紫外-可见光谱、红外光谱等。光谱仪主要由光源、单色器、样品池、检测器和信息处理与显示装置组成。原子荧光光谱:待测物转化为原子蒸汽后,由辐射激发后发射的荧光强度,对物质进行定量分析。具有同时进行多元素分析,谱线相对简单,检出限较低等优点。红外光谱:根据待测物对不同波长红外线的吸收特性,可对物质进行定性、定量分析。由于分析速度快、操作简便、样品用量少,主要应用在定性分析领域。紫外-可见吸收光谱:根据待测物在紫外区至可见区光谱区域吸收特性进行定性、定量分析。由于电磁波长较短,可应用于共轭烯烃、芳香族化合物等有机物的定量分析。2.2 色谱检出限介于光谱仪以及质谱仪之间色谱仪可分析待测物组分,也可对待测物进行净化、分离预处理。根据色谱仪流动相的物理状态,可分为气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱。色谱仪检出限总体介于光谱仪以及质谱仪之间,其中气相色谱的检出限最低、灵敏度最高,检出限可达10-12。气相色谱:用于分析气体以及易挥发的液体及固体,由于具备分离效率高、分离性能好、检测灵敏度高等特点,可用于食品、医药、环保、石化、航空、电子等领域。常用的色谱检测仪器包括火焰电离检测器(FID)与热导检测器(TCD)。液相色谱:用于分析沸点较高、分子量较大的有机物进行分离、分析,与气相色谱相比可检测物质更为广泛。具有分离速度高、分离能力好、灵敏度高的有点,既可用于分析也可用于物质分离,适用于生命科学、生物工程大分子化合物分析。2.3 质谱分析速度快、灵敏度高质谱仪通过将待测物离子化,根据不同离子的质量和电荷比例分离得到的质谱进行定性、定量分析。质谱仪主要由进样系统、电子系统、数据处理系统组成,其中电子系统核心零部件为离子源、质量分析器、检测器。主要离子源包括电子轰击、化学电离、基质辅助激光解吸、质子转移反应,质量分析器包括飞行时间、四极杆、离子阱、双聚焦、磁场质谱仪等。与光谱、色谱相比,质谱仪检出限最低,因此质谱仪灵敏度较高,适用于化工、材料、环保、生命科学等领域。四极杆:由四根棒状电极组成,四极场允许符合m/z的离子通过后,形成对应质谱。具有性能相对稳定、结构相对简单、扫描速度较快、成本相对较低的优点。通常与色谱联用或者与其他质谱串联使用,适用于分子量较小的待测物。飞行时间:根据离子经过离子漂移管到达检测器的速度进行定性、定量分析。具有扫描速度快、质量数测定上限高、不需要额外电磁场的优势,对于定量分析生物大分子具有优势。广泛应用于色谱联用仪、基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪。3.国际龙头发展复盘:积极并购、多点布局,利用产品线优势提升市占率?全球科学仪器市场主要集中在北美、欧洲、中国,我国在全球科学仪器市场的份额不断提升。根据SDI统计,2021年,全球生命科学以及实验室分析仪器市场规模超690亿美元,预计至2026年,全球科学仪器规模可达1020亿美元。其中,北美、欧洲、中国为主要的市场,2019年占全球科学仪器份额达76%。2015至2019年,北美与欧洲占比分别减少2%,而我国占全球分析仪器的比例由10%增长至15%,保持增长的趋势。(《检验检测科学仪器发展现状及建议》)海外龙头企业通过并购拓展业务条线,全球科学仪器市场向欧美龙头公司不断集中。1)据中国检验检测学会,2011至2021年,全球科学仪器CR 5由28%增长至36%,其中CR 10已于2021年超50%。全球科学仪器龙头不断通过并购拓展业务条线,因此市场集中度持续提升。2)以丹纳赫为例,由水质分析起家,自1984年创建以来,通过收并购分别于2001年、2006年、2009年进入产品标识、诊断以及生命科学领域。目前,丹纳赫集团拥有20余家公司,2021年营业收入295亿美元,较2016年增长74%。4.国内企业加快技术追赶,国产化替代又获政策东风?4.1 政策鼓励国产分析仪器技术研发,国产化替代超预期我国大型科研仪器国产化率较低,科技部与国家自然科学基金设立专项加速国产仪器研发进度。我国分析仪器较海外龙头起步较晚,而海外龙头通过并购先发优势已抢占全球科学仪器主要市场份额,目前科学仪器仍主要依赖海外品牌。据《高端科研仪器国产替代发展策略研究》,我国大型科研仪器七成以上为进口产品,国产化率较低。我国通过部署高端科学仪器及核心部件研发专项鼓励高端科学仪器加速国产化。科技部:自“十二五”起,科技部同财政部部署“重大科学仪器设备开发”重点专项,设置专业重大科学仪器、高端通用仪器、关键核心部件三大类,开展高端仪器及零部件技术研发、系统集成、产业化。“十四五”期间,科技部设立“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项,以关键核心零部件国产化为突破口,支持高端科学仪器研制与开发。国家自然科学基金:通过拨付款项资助经审核的重大科研仪器研制项目,支持原创性仪器研制。2018至2022年,国家自然科学基金共资助55亿元,共资助510项,2022年资助金额较2018年增长26%。4.2 贴息政策叠加退税优惠成催化剂,短期业绩或爆发我国高校及科研院所科研仪器拥有量稳定、利用小时数高,存在更新改造缺口。根据科技部统计,2022年我国中央级高校和科研院所50万元以上仪器拥有量为4.7万台,较2021年仅增加5000台,总工作时长达6350万台*小时。自2017年《国家重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享管理办法》实施以来,中央级高校及科研院所科研仪器利用小时数提升,而单台价值50万元以上科研仪器拥有量相对稳定,因此高校及科研院所存在仪器更新改造的缺口。贴息政策叠加国产设备退税政策有望加大国产仪器采购力度。1)2022年9月7日,国务院常务会议提出,对高校、职业院校和实训基地、医院、地下综合管廊、新型基础设施等设备购置和更新改造新增贷款,中央财政贴息2.5个百分点,期限2年。2022年9月28日,央行设立设备更新改造专项再贷款,专项支持金融机构以不高于3.2%的利率向设备更新改造提供贷款,额度为2000亿元以上,利率1.75%,对符合要求的贷款本金100%提供资金支持。2)为鼓励机构采购国产仪器,研发机构采购国产设备可全额退还增值税,目前执行期限至2023年12月31日。我们认为,在高校及科研院所科研仪器存在更新改造缺口的背景下,贴息政策叠加国产设备退税政策将加大国产仪器的采购力度。5.投资建议政策推动国产科学仪器龙头研发进度超预期,已经初步突破光谱、色谱、质谱等高端仪器的技术门槛,部分实现国产化替代,结合贴息及增值税优惠催化,高校及科研院所更新仪器,采购国产设备的需求加速释放,国内龙头企业业绩有望爆发。科学仪器作为进口替代,实现自主可控的“硬科技”关键环节,伴随龙头公司业绩爆发,有望获得价值重估的机会。推荐拥有质子转移反应飞行时间质谱以及ppb级气相色谱核心技术的雪迪龙,受益标的为聚光科技、禾信仪器、天瑞仪器、皖仪科技。6.风险提示技术迭代的风险、高校采购需求不及预期。
  • 2023年质谱研究亮点:国际首创、国内首套、国产替代
    质谱仪作为分析仪器皇冠上的“明珠”,国产化问题一直备受关注,2023年,我国多种质谱仪器研制实现了新突破。近代物理所研发“磁刚度识别的等时性质谱术”  历经十余年努力,中国科学院近代物理研究所原子核质量测量团队基于兰州重离子加速器冷却储存环研发了新一代等时性质谱术,并将其命名为“磁刚度识别的等时性质谱术”。新型质谱术具有高精度、高效率、单离子灵敏、测量时间短、无测量本底等特点,在极短寿命与极低产额原子核的质量测量上,是目前最先进的技术和方法之一。  团队利用国际首创的新型质谱术,精确测量了砷-64、砷-65、硒-66、硒-67、锗-63等原子核的质量,其中砷-64和硒-66的质量是国际上首次测量,其他原子核的质量精度均得到提高。本研究通过原子核质量测量得到更精确的X射线暴光度曲线,和天文观测比较,从新的角度约束了中子星的质量和半径的关系。相关成果于5月1日发表在《自然物理》上。大连化物所李海洋团队发展出常压负离子质谱方法  2023年5月4日,中国科学院大连化学物理研究所仪器分析化学研究室快速分析与检测研究组研究员李海洋团队基于自主研发的大气压负离子飞行时间质谱仪器,提出了检测呼出气中氢氰酸(HCN)的气流辅助光电离质谱方法。该方法显著提升了呼出气中HCN直接测量的灵敏度和时间分辨能力,可实时跟踪志愿者单次呼气中HCN浓度水平,有望为肺纤维化病人早期筛查提供有效手段。  该团队在前期工作的基础上,提出了在质谱电离源内,采用氦气反吹方法,降低高湿度样品气对电离的影响,同时提高离子传输效率,增强了HCN检测的灵敏度。该团队在采样系统中进一步增加动态吹扫,有效减小了HCN的吸附残留,提升了该方法的时间分辨。该方法将HCN的检测灵敏度提升了150倍,检测限达到0.3ppbv,时间分辨达到0.5s。合肥物质院建立水中VOCs走航监测的船载质谱系统  2023年7月,中国科学院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所医用光谱质谱研究团队建立了水中挥发性有机物(VOCs)走航监测的船载质谱系统,可快速获取水中VOCs的时空分布图像。  传统的水中VOCs检测技术和方法因前处理和检测时间长,难以快速获得水中VOCs的时空分布特征和排放源位置。鉴于此,该团队开发出水中VOCs走航监测的船载质谱系统,可通过喷雾提取-质子转移反应质谱技术,对水中VOCs进行快速在线提取和质谱实时监测,并将其组分和浓度信息与地理信息系统(GIS)融合,实时展示水中VOCs的空间分布,实现水中VOCs分布的快速成像和污染溯源。通过在合肥南淝河下游和巢湖部分水域进行的现场试验,该团队已验证该系统对于环保执法和水环境保护具有潜在的应用价值。我国首套深海质谱仪成功海试 填补相关领域空白  2023年7月,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所制出国内首台深海质谱仪,并完成多次专项海试。相关研究成果以《用于深海气体原位检测的水下质谱仪的研制与应用》为题,发表在《中国分析化学》上。  作为深海智能感知技术联合实验室共建单位成员,陈池来团队先后突破质谱小型化设计集成、质谱关键器件MEMS制造、水下膜进样快速定量标定等关键技术,经过多年攻关,成功研制出国内首套深海质谱仪,可在原位实现深海中N2、O2、Ar、CO2、CH4等小分子溶解气以及烷烃、芳香烃等挥发性有机物溶解气的定性及定量检测。该工作推进了国内在深海质谱仪研制领域的研究进展,为我国深海、深渊探测战略提供更多技术支持和保障,并为后续探寻海底油气和矿产资源、探究生命起源和早期演化以及研究全球气候变化等奠定了原位质谱探测基础。国产热表面电离质谱仪顺利通过仪器性能鉴定  2023年9月18日,西安交通大学组织专家在西安对西安交通大学、西北核技术研究院等联合研制的国产热表面电离质谱仪进行仪器性能鉴定。鉴定委员会一致认为:该仪器主要技术指标与国外先进商业仪器相当,其中峰形系数、系统稳定性和丰度灵敏度(带阻滞过滤器)指标优于国外仪器;突破了多工位热离子源、磁-电双聚焦离子光学设计、高稳定磁场控制、多接收离子探测等关键技术,在仪器设计与关键部件研制方面有多项创新,实现了同位素丰度高精密测量;自主开发了点样仪、样品带成型及焊接装置、样品带去气装置等全套辅助设备,可满足日常分析要求。  国产热表面电离质谱仪成功通过鉴定,将推动我国高端磁质谱仪器向国产化替代迈进,打破关键领域仪器设备“受制于人”的被动局面。国内首台紧凑型加速器质谱仪(AMS)研制成功  2023年11月,中核集团中国原子能科学研究院核物理研究所成功研制出国内首台紧凑型加速器质谱仪(AMS),标志着我国在高端核分析设备研制方面取得重要进展,为加速器质谱的高灵敏分析应用奠定了坚实基础。  经过近四年的努力探索,原子能院加速器质谱研究团队对紧凑型加速器质谱仪的核心难点——加速器紧凑化进行了创新研究,并突破高压馈入、气体输入、高压绝缘、间隙加速、气阻分布等系列关键技术,成功研制出国内首台紧凑型串列加速器。其中,串列加速器长度仅为1米,大小为传统串列加速器1/3;整套谱仪占地面积约30平米,较传统同性能的AMS装置缩小2~3倍;可实现碳-14、铝-26、碘-129、铀-236等十余种核素的高效与高灵敏分析,相关技术指标达到国际领先水平。510所工程产品替代项目“气体质谱仪”通过验收  2023年3月,由航天科技集团五院510所承担的一工程产品替代研制科研项目“气体质谱仪”顺利通过项目鉴定验收。项目组历时2年,克服了研制周期短、项目技术难度大等不利因素影响,高效完成了关键技术攻关、初样机和正样机研制,并通过了第三方环境适应性、可靠性、电磁兼容性、安全性等各项试验。该气体质谱仪产品由分析器、控制器、射频电源升压模块和上位机应用软件等部分组成,不仅可以满足航天器等领域宽质量数气体成分探测需求,还可广泛应用于半导体制造、大科学工程等众多领域。我国首套自研天然气在线气质分析装备发布  2023年10月30日,国家管网集团发布消息,我国首套自主设计研发的天然气气质分析装备日前完成全部工业性试验正式发布,填补了国产天然气在线气质分析精密仪器仪表产品空白。该天然气气质分析装备包括在线气相色谱分析仪、冷镜面法水烃露点仪、激光法热值仪、水露点仪、硫含量测定仪等5类6种成套仪器及相关配套设备,可在线监测天然气热值、水含量、硫含量等关键参数,已在西气东输管道、陕京管道、中贵线等多个站场完成了4000小时工业性试验,各项性能指标均达到国际先进水平,还具有模块化、微型化等优势,实现了我国天然气在线监测设备的国产替代。
  • 工业企业采购需求强劲、国产替代势不可挡…
    仪采通作为仪器信息网旗下科学仪器专业采购服务平台,深耕行业20余年,为仪器采购方和仪器厂商架起一座桥梁,促成一笔笔订单。2023年3月,仪采通采购咨询量和采购金额均有明显增加。其中分析仪器需求呈现强劲上升态势;厂商在24小时之内完成94%采购咨询响应。特别举办的“国产好仪器线下试用对接会”得到用户、厂商的积极响应,呈现旺盛的“国产替代”需求。工业企业类采购需求强劲,仪采通关注环境、材料两大领域3月,“仪采通”咨询仪器报价信息3.89万条,环比增长33%;商机库有效信息环比增长61%。仪器采购方主要来自科研院所、工业企业、高校类,单商机库来源渠道,在仪采通中就产生了价值超1.3亿元的仪器采购咨询。图1 三大仪器采购方仪器采购货值相比于2月份,工业企业和检测机构仍是采购信息咨询的主体,占比高达74%;但是,政府机关和事业单位在仪采通平台的咨询量占比上升,达12%,位列第3位。图2 3月采购咨询单位性质分布采购仪器采购单位采购仪器采购单位X光电子能谱仪湖北**学院X射线衍射仪广州**局液相色谱(LC)中国**大学微波消解仪中山**监测站二次离子质谱宁波**研究院气相色谱仪甘肃**检测技术有限公司ICP-MS上海**研究所管式炉国家**检验中心核磁共振(NMR)北京**有限公司高压灭菌锅浙江**检测科技有限公司ICP-AES/ICP-OES广州**化学有限公司ICP-AES/ICP-OES河北**检测技术有限公司氨基酸分析仪成都**餐饮集团液质联用仪河南**检测有限公司…………………………………………分析仪器、实验室常用设备,是当前采购量较大的仪器品类,其中气相色谱、离心机、紫外分光光度计、天平,在2月份的热门采购top10中也出现过,3月份热度依然不减。表2 热门采购仪器Top103月份热门采购仪器Top10(点击查看)1气相色谱仪6ICP-AES2离心机7干燥箱3紫外分光光度计8搅拌器4天平9马弗炉5超纯水器10粘度计7项土壤检测国家标准发布、生态环境部发布《环境空气 65种挥发性有机物的测定 罐采样/气相色谱-质谱法》等7项国家生态环境标准、《国家汽车芯片标准体系建设指南(2023版)》(征求意见稿)发布……在相关政策及标准的引领下,环境及材料领域,成了最近采购的热门行业。3月份仪采通团队对接服务了多家环境、材料领域的单位,其中新建实验室、扩项的诉求较多。94%采购咨询在24小时内得到响应75%采购咨询在1小时内,能够收到相关厂商的响应, 98.63%的采购咨询在24小时内,能够收到响应。图3 各采购咨询信息的厂商响应时间统计表3 查看采购咨询量最多的厂商top10 厂商查看采购咨询量top10(点击查看)1赛默飞色谱与质谱6上海而立环保科技有限公司2北京东西分析仪器有限公司7安捷伦科技(中国)有限公司3奥豪斯国际贸易(上海)有限公司8德祥科技有限公司4爱安姆科学仪器(北京)有限公司9大龙兴创实验仪器(北京)股份公司5梅特勒托利多10上海净信实业发展有限公司试用对接会助力“国产替代”,签订10多份试用意向书随着国产仪器的大力发展、售后矛盾的升级及贸易制裁的深入,用国产仪器替代进口仪器的趋势,在买家单位侧越来越明显。如面板行业仪器设备,目前被卡脖子,正在逐步做国产替代,通过与进口设备对标和工艺对比等手段研发,国产替代需求较为旺盛。除了行业面临不得不转型的困境外,国家层面在“重大科学仪器设备开发”上也加大了投入,重点专项2023项目申报指南征求意见也于3月份发布。在政府机关/事业单位、国企/央企等体制内单位采购仪器时,国产仪器也将是首要考虑对象。买家线下试用采购交流会服务,为买卖双方提供了近距离交流对接的平台;通过试用,更能把握仪器是否满足使用需求,提升了买家的采购效率,也降低了买家的隐形采购成本。仪采通于2023年3月29日举办了“国产好仪器线下试用对接会”。30余位买家单位代表、仪器厂商代表参加本次对接会,通过详细的技术交流,现场签订10多份试用意向书。“国产好仪器线下试用对接会”同时对国产仪器在用户单位中影响力的提升起到了极大的促进作用,为用户单位实验室仪器国产替代的实现提供了新的思路——先试用,后替代。图4 “国产好仪器线下试用对接会”现场个性化采购服务——纳飞科技线上采购交流会3月23日下午,由仪器信息网买家服务团队组织的线上采购交流会顺利召开(详见:场发射扫描电镜采购交流会圆满召开)。本次会议由北京纳飞科技有限公司(以下简称纳飞科技)委托仪器信息网承办。图5 场发射扫描电镜采购交流会采购交流会是仪器信息网推出的“定制化”买家服务之一,旨在根据买家真实的采购需求,精准推荐优质供应商;通过线上或线下会议的形式,为供需双方搭建集中交流的平台,实现仪器采购降本增效。通过仪采通-线上采购交流会服务,纳飞科技与卡尔蔡司、日本电子、日立展开了深入的沟通。通过本次线上采购交流会,在满足仪器采购工作要求的同时,采购方也和仪器企业就售后服务各种问题展开深入的交流。电镜尤其高端电镜售后问题比较严重。敏感单位的培训和维修受到限制,配件更换耗时太长,价格过高,维修保养费用太贵,难以形成良性循环,保险费用应在合理的水平,问题诊断不准确,费时费钱,售后本地化程度不高……买家单位对这些售后问题头痛不已,也是厂商单位急需改进的服务现状。专业采购就用“仪采通”懂厂商——深耕行业20余年与国内外超2000家一线品牌生产商建立了深度合作关系。懂仪器——规模领先的数据库产品超110万个、覆盖20余个行业,解决方案5万余篇。懂技术——庞大的专家智库深度合作的各行业资深专家超过10000名,院士近百位。高效选型——特色买家服务八大特色服务,保障高效选型。点击发布采购信息,一键发布多家比对。附录一:仪采通”简介“仪采通”是仪器信息网倾力打造的科学仪器专业采购服务平台。平台针对科学仪器采购人员专业性不足、选型效率低的痛点问题设计了八大特色服务。选型工具(1)采购信息发布:一键发布采购信息,自动匹配合适厂商,厂商主动联系您。(2)历史成交价查询:真实成交价格在线查询,预算申报有据可依。(3)采购指南、信息订阅:解决方案、选型视频、真实买家仪器使用心得、专业市场研究报告等数万内容,为您的采购保驾护航。(4)实验室配置清单:专为新建实验室买家提供各领域典型实验室仪器配置方案,一站式解决各类仪器配置选型难题。选型服务(5)批量采购专属客服:针对批量采购、个性化需求配置专属1对1采购助理,提供定制化采购方案。(6)采购交流会:通过线上或线下会议的形式,为供需双方搭建集中交流的平台,精准推荐优质厂商,为买家单位降本增效。(7)专家评审及采购咨询:采购需求技术评审,实验室建设、仪器选型咨询指导。(8)大买家专属特权:参与本网活动有优惠,并享有仪器试用、折扣、协助解决售后问题。联系我们:采购咨询热线:4008-279-100(扫描添加采购小助手微信)除了采购本身,我们也关注了影响仪器采购的政策、标准方面的信息情况,下面挑选了3月份发生的重点信息与您分享。附录二:3月份10大行业重点动态1. “重大科学仪器设备开发”重点专项2023项目申报指南征求意见发布2023年度申报指南部署围绕科学仪器、科研试剂、实验动物和科学数据等4个方向进行布局,拟支持124个项目,同时,拟支持11个青年科学家项目。2. 生态环境部印发最新环境基准工作方案我国已进入高质量发展阶段,以高水平生态环境保护推动高质量发展,推进科学、精准、依法治污,对生态环境质量改善和生态环境风险管控提出了更高的要求。生态环境部印发《环境基准工作方案(2023—2025)》。3. 卫健委发布大型医用设备配置许可管理目录(2023年)将甲类大型医用设备兜底条款设置的单台(套)价格限额由3000万元调增为5000万元人民币,乙类由1000-3000万元调增为3000-5000万元人民币。4. 上海发放2665.89万元奖励大型科学仪器设施共享服务单位和个人为鼓励和支持上海市大型科学仪器设施共享服务,上海市科委组织开展了2021-2022年上海市大型科学仪器设施共享服务评估与奖励工作。对75家服务单位发放奖励资金共2660.89万元,对25名先进个人发放奖励资金共5万元,授予8家单位为先进集体。5. 广东省新规:新购科学仪器要先“查重”拟使用省级财政资金和省属国有资本新购大型科研仪器的,管理单位应当开展查重评议,充分论证购置的必要性与可行性,并将查重评议报告作为购置决策的重要参考。6. 7项土壤检测国家标准发布GB/T 42333-2023《土壤、水系沉积物 碘含量的测定 氨水封闭溶解-电感耦合等离子体质谱法》,实施于7月1日GB/T 42363-2023《土壤质量 土壤理化分析样品的预处理》,实施于7月1日GB/T 42485-2023《土壤质量 土壤硝态氮、亚硝态氮和铵态氮的测定 氯化钾溶液浸提手工分析法》,实施于10月1日GB/T 42487-2023《土壤质量 土壤硝态氮、亚硝态氮和铵态氮的测定 氯化钾溶液浸提流动分析法》,实施于10月1日GB/T 42488-2023《土壤质量 土壤中无机态氮15N丰度的测定 稳定同位素比值质谱法》,实施于10月1日GB/T 42489-2023《土壤质量 决策单元-多点增量采样法》,实施于10月1日GB/T 42490-2023《土壤质量 土壤与生物样品中有机碳含量与碳同位素比值、全氮含量与氮同位素比值的测定 稳定同位素比值质谱法》,实施于10月1日7. 428项行业标准发布 多项仪器分析方法相关本次发布的428项行业标准有多项与仪器分析检测方法相关,如电感耦合等离子体发射光谱法;能量-色散X射线荧光光谱法;离子色谱法等。8. 卫健委发布GBZ 115-2023《低能射线装置放射防护标准》该标准规定了非医用低能射线装置的放射防护要求,适用于能量从豁免值至1MeV的X射线衍射仪、X射线荧光分析仪、离子注入装置、电子束焊机、静电消除器、电子显微镜和测厚、称重、测孔径、测密度用的射线装置。9. GB/T 5750-2023《生活饮用水标准检验方法》系列标准将于2023年10月1日起正式实施。10. 中测院承担的2项生物技术领域国家标准获准发布实施中国测试技术研究院联合相关单位,牵头制定了《生物技术 细胞计数 第1部分:细胞计数方法通则》和《生物技术 核酸靶序列定量方法的性能评价要求 qPCR法和dPCR法》两项国家标准。
  • “国产替代”绝非“平替”
    一次“乌龙”事件引发的思考近日与产品部同事交流获悉一则趣闻,浙江某疾控单位先后采购了某进口品牌和屹尧科技的微波消解仪,在对同一样品消解后,上机ICP/MS进行Cd的检测,检测结果却显示屹尧科技的消解液测试值偏低,而进口品牌的消解液测试值更为接近真实值。 是实验操作过程出现了纰漏?还是屹尧的产品性能不稳定?国产仪器到底有没有进口的靠谱? 带着一连串的问号,用户立即向屹尧科技工程师求证,工程师积极响应并迅速到达现场,通过对实验情况的了解和还原,当即破案(找到了样品中Cd测试值偏低的原因),原来这竟是一起“乌龙事件”。 在ICP/MS测试中,相同浓度的Cd,酸度越高受到的抑制越严重。由于用户使用的是1%HNO3配制的标准曲线,而在测量两份消解液时均没有进行赶酸,屹尧科技的消解液在上机检测时的酸度更高,Cd受到的抑制更加严重,从而导致了测试值偏低,通过对消解液赶酸降低酸度或者调整标准曲线的酸度即可解决这一问题。 问题找到也解决了,但刨根问底造成两者酸度差别的原因又是什么? 经过对比发现,消解液中酸度较高是因为屹尧科技的消解罐所拥有发明专利的“超压自密闭智能控压技术”,该技术在确保所有消解罐反应安全的同时,使其拥有了更好的气密性!能显著减少消解液挥发,有效避免罐内待测物质的损失,尤其有利于As和Hg这一类挥发性元素的准确检测。而该客户所用的进口品牌由于消解罐不具备类似技术,仅通过罐盖螺纹密封。在实际高温、高压工作环境下,罐盖不可避免会发生膨胀变形,造成持续性慢泄气,罐内酸液大量挥发,导致定容后消解液酸度偏低,这反倒减轻了对Cd检测的抑制作用,从而使得Cd的测试值更为接近真实值。但在测试挥发性元素时,这样的酸液泄漏则会造成不可挽回的元素损失,直接影响到实验结果的准确性。 “国产替代”究竟意味着什么?这看似乌龙事件的背后,引起了我们的一些思考。曾几何时,国人理所应当地认为进口产品比国产的要好,尤其在选购高端科学仪器时,哪怕是花上几倍的价钱也更愿意选择进口品牌。这在几十年前,的确是不争又无奈的事实。受经济发展水平等条件制约,我国科学仪器行业起步较晚,产业配套发展也较滞后,高端科学仪器行业曾一度与国外先进水平存在明显差距,彼时用户采购国产仪器属于低预算情况下的“消费降级”行为,以期找到进口仪器的“平替”。相信这也曾是每一位国产科学仪器从业者的心中憾事。 “平替”概念多见于消费品行业,通常指大品牌的平价替代品。对用户而言,“平替”更多是低预算时的不甘选择,低价的同时也意味着性能缩水。而“国产仪器只能做平替”的偏见曾一度占据用户心智数十年,就拿微波消解仪来说,经过二十多年来的发展和技术迭代,一些国内厂商的性能已经达到国际先进水平,但仍有不少用户还认为某些进口品牌更好! 冰冻三尺,非一日之寒。要消除用户长久以来对国产仪器“性能不稳”“智能化不佳”等刻板印象,也绝非一日之功。而随着我国经济蓬勃发展与政府持续加大科研领域投入力度,国内工业设计和制造能力日益提高,在众多国产仪器人多年的潜心打磨之下,与国际先进水平的差距逐步缩小,一些细分领域甚至已赶超国际先进水平。屹尧从过去的望其项背、跟跑、到如今的并跑甚至领跑,这荣耀的背后,印证着一代代不甘居于人后的国产仪器人的毕生信念与家国情怀——国产仪器不仅仅可以实现进口替代,更有领跑这个行业的实力,国产替代绝非平替。 东风已至 顺势而为伴随行业的发展与进步,用户心智也在悄然发生变化,从带有偏见的抗拒、到半信半疑,再到实际应用后踊跃地成为 “自来水”,愿意在各种场合为国产仪器品牌发声。这些可喜的变化,亦是我们每位从业者的动力。经过多年的沉淀与打磨,国产仪器在大幅提升性能和品质的同时,品类也日益丰富,一批批满足行业技术发展趋势的自动化、智能化和高通量化的科学仪器脱颖而出。自创立伊始,屹尧科技便将技术创新和质量控制作为准则,并且始终将解决用户问题作为我们的第一要务。前文提到的消解罐超压自密闭智能控压技术只是屹尧科技诸多技术创新中的一项,我们生产的超能微波机器人更是可以在无人值守的情况下24小时全自动完成超过500个样品的消解。实现了由“屹尧制造”到“屹尧智造”的全面升级。 国产仪器的振兴之路,任重而道远。伴随“2000亿贴息贷款采购”等国家重大利好政策出台,行业发展更显蓬勃之势。与此同时,头部外资厂商逐步强化中国市场战略布局,行业竞争日趋白热化。群雄逐鹿,方显英雄本色。亦希望更多的国产仪器从业者能秉持技术创新的理念,携手共赢,开拓行业发展的新局面。
  • 民生证券:科学仪器市场空间广阔 国产替代拐点将至
    智通财经APP获悉,民生证券发布研报称,从赛道空间看,科学仪器行业市场空间基数大且具备稳健的成长属性。在以旧换新政策牵引下,今年4月,中国人民银行设立科技创新和技术改造再贷款,为处于初创期、成长期的科技型中小企业及重点领域的技术改造和设备更新提供信贷支持,刺激高端仪器设备需求增长。从竞争格局看,当前行业三大谱领域仍由外资企业主导,国产化率提升空间广阔,民生证券认为科学仪器行业特性有望催生出优质国产企业。科学仪器市场空间广阔,国际巨头垄断背景下,国产化率提升空间广阔。根据SDI测算,2021年全球实验分析仪器市场规模约717.3亿美元,中国市场占比约为11.7%,达到83.9亿美元空间。2015-2021年国内实验分析仪器行业复合增速为6.8%,行业过往稳定的成长属性得到数据验证。从竞争格局上看,根据重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台查询的数据,2016-2019年期间我国大型科研仪器整体产品采购进口率约为70.6%,其中三大谱产品进口率均超过80.0%。科学仪器作为对客观世界的物质信息进行测量、采集、分析与控制的有力基础工具之一,对国家科技进步有着重要影响,未来科学仪器领域有望在国产替代的政策催化中成长出一批国产细分龙头。多项政策协同发力,助力科学仪器行业空间扩容及国产化率提升。1)行业空间扩容:在以旧换新政策牵引下,今年4月,中国人民银行设立科技创新和技术改造再贷款,总额度为0.5万亿元,利率1.75%,为处于初创期、成长期的科技型中小企业及重点领域的技术改造和设备更新提供信贷支持,刺激高端仪器设备需求增长 2)国产化率提升:2021年5月,财政部等联合发布《政府采购进口产品审核指导标准》,对不同类型科学仪器划定了最低的国产采购占比建议,其中三重四极杆气质联用仪、气象色谱仪等5个设备,建议50%采购国产 电感耦合等离子体发射光谱仪、液相色谱仪等5个设备,建议75%采购国产 能量色散荧光光谱仪、离子色谱仪等5个设备,建议100%采购国产。在行业扩容支持和国产替代催化的行业背景下,预期国产科学仪器龙头将大幅受益。国产企业研发成果逐渐落地产业化,政策加持下国产替代有望迎来加速。聚光科技多年深耕科学仪器板块,旗下孵化的子公司谱育科技,建立了较为完整的质谱、色谱、光谱等产品梯队,成熟掌握了四极杆、三重四极杆、离子阱等多个质谱分析技术平台,填补了国内相关领域的空白,是科学仪器领域产品布局较全面的行业龙头 海能技术深耕科学仪器领域,有机元素分析、样品前处理业务多款产品市占率居国内细分领域第一,助力实现国产替代。近年发力实验室分析仪器,其中高效液相色谱K2025已基本达到国外主流竞品技术水平 皖仪科技重点发力色谱产品,公司LC3200色谱仪主要性能指标与其他海外主流厂商基本相当,分析仪器业务已成为公司高速成长引擎。投资建议:在当前国产替代政策催化叠加国产龙头研发成果逐渐落地实现产业化的现实背景下,推荐行业龙头聚光科技(300203.SZ),民生证券预期公司2024-2026年分别实现归母净利润1.7、2.7和4.3亿元,2024年扭亏,2025和2026年同比增速58.0%、61.8%,对应PE倍数31、20和12倍。首次覆盖、给予“推荐”评级。风险提示:高端产品研发进度不及预期,收入季节性波动风险等。
  • 检测呼吸的新技术问世 能替代GCMS
    据国外媒体报道,科学家研发出了一种新的技术,这种技术能够对人呼出的气体中特定化合物水平的微小变化进行检测,并发现那些预示着受试者未来可能患胃癌的高风险变化,这项研究日前在线发表在《消化道》(Gut)杂志上。   这项研究使科学家提出一种观点,认为这项技术(纳米阵列分析或纳米芯片分析,nanoarray analysis)不仅可以用于诊断胃癌,还能用于对患胃癌的高危人群进行监控。   胃癌是分阶段发生的,但目前还没有有效、可靠并且非侵入的方式对身体的变化进行早期的筛查。发达国家的多数患者在确诊时都已经为时太晚,无法挽救他们的生命。   此前的研究发现,纳米阵列分析能够用于诊断胃癌,但这些研究涉及的人数较少。也没有一项研究涉及对癌症发生前身体的变化进行检测。   参与这项新研究的科学家分别对484人进行了两次取样,获得了他们呼出气体的样本,取样时受试者禁食了12小时,并已经有至少3小时没有吸烟。   在这484人中,有99人已经被确诊患有胃癌,但尚未接受化疗和放疗治疗。   科学家还对这些受试者吸烟、饮酒的习惯进行了询问,并对病人进行了幽门螺旋杆菌的检测,这些因素都是已知的导致胃癌发生的风险因子。   科学家使用一种技术(气相色谱-质谱连用,GCMS)对其中一份样本中的挥发性有机化合物进行了检测。另一份样本则使用纳米阵列分析并结合模式识别的手段进行检测。   GCMS检测的结果显示,无论是否患有胃癌,受试者呼出的空气都有特殊的&ldquo 呼吸指纹&rdquo 。   在GCMS检测出的共130种挥发性有机化合物中,有8种的含量水平在胃癌患者与尚处于前癌症期(pre-cancerous)的人之间存在显著的差异。   不仅如此,纳米阵列分析还能准确的区分前癌症期的各个不同阶段,确定病人患胃癌的风险是高还是低。   即使存在其它的影响因素,比如年龄差异、饮酒与否、服用了抑制胃酸分泌的药物(质子泵抑制剂)等,这种检测方法仍然有效。   参与这项研究的科学家指出,GCMS技术无法用于筛查,因为这种技术非常昂贵,而且需要很长的时间进行处理分析,操作的专业性要求也很高。   科学家介绍说,与GCMS相反,纳米阵列分析不仅结果准确、灵敏度高,而且技术简单、价格便宜,能够替代GCMS。   科学家认为,通过准确的区分出病人患胃癌的风险是高还是低,能够避免进行不必要的内窥镜检查,还能对从前癌症期发展到癌症或者癌症复发进行监控。   一项涉及数千名病人(病人中既有胃癌患者,也有前胃癌期的受试者)的临床试验目前正在欧洲进行,以检测这种筛查方法的可靠性,科学家介绍说。   这些科学家认为&ldquo 这种测试方法吸引人的地方是它的非侵入性、使用简单(因此能灵活使用)、能够迅速的做出预测、不易受到干扰因素的影响,价格还可能会很便宜。&rdquo
  • 三英精密2022年实现营收1.28亿元,未来五年将加快国产替代进程
    4月24日,天津三英精密仪器股份有限公司(简称:三英精密)发布2022年度报告。报告显示,三英精密2022年度实现营收1.28亿元,较去年同期增长24.70%;归属于挂牌公司股东的净利润304.32万元,较去年同期减少34.46%。2022年末,三英精密总资产2.63亿元,同比增长94.44%;归属于挂牌公司股东的净资产1.33亿元,同比增长79.55%。2022年,三英精密完成股权融资约5100万元,调入新三板创新层,通过天津市瞪羚企业认定,并入选工业和信息化部第四批专精特新“小巨人”企业名单,此外,公司参与的国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪 器设备研发”重点专项通过项目立项,且与比亚迪股份有限公司签署战略投资协议。未来五年,三英精密将持续开发电子领域及动力电池等在线无损检测设备,开发新材料检测的广泛应用,加快国产替代进程。报告中提到,由于以美国为首及其盟友的发达国家对中国大陆高端制造业的打压和制裁为三英精密的国产替代进程提供了良好的发展机遇,三英精密自主研发的X射线三维显微镜和工业CT设备,最高图像分辨率可达到0.5微米,目前全球范围内仅德国蔡司可以达到同等水平,这类设备可广泛用于汽车电子、新能源电池、石油地质、航空航天、船舶、兵器等诸多领域的无损检测,逐步实现国产替代。
  • 替代血氨检测,呼吸检测早期肝肾疾病获进展
    近年来,氨气被证实是肾脏、肝脏疾病的重要生物标志物,在临床中常被用来判断疾病的发病过程及药物的使用疗效。在国家大健康和精准医疗的政策指引下,实现呼出气中痕量氨气的快速精准检测,将有望替代传统滞后的血氨检测,成为肝肾疾病早期呼吸诊断、实时生理检测的新途径。  在以前的研究中,大多数氨气检测依赖于器件复杂的电化学传感设备,存在成本高、易受干扰等问题。近年来,金属有机骨架材料在氨气显色传感领域的应用,受到研究者们的高度关注。然而,由于水分子、氨分子在极性和配位能力方面的相似性,要实现高湿度下金属有机骨架材料对极低浓度氨气含量的显色传感,仍然十分困难。  近日,太原理工大学李立博联合山西白求恩医院姚佳,构筑了甲基功能化三羧酸的铜基金属有机骨架材料,实现了对肝肾病人呼出气中的氨气含量高灵敏检测。该成果以《甲基官能化的铜基金属有机骨架材料实现高湿度下氨气显色传感》为题,发表于《中国化学快报》英文版期刊。该研究得到了国家自然科学基金、山西省136振兴医疗工程(普外科)、山西省科技指导性专项项目、山西省基础研究项目的支持。  实时监测呼出气中氨气含量的主要挑战是如何在高湿度条件下找到氨气传感金属有机骨架材料的选择性和灵敏度之间的平衡。通过调控金属有机骨架材料中铜离子的特殊配位环境,利用其与氨气分子形成的分子识别相互作用,导致明显的颜色变化,从而为低浓度氨气传感提供了可行的途径。铜基金属有机骨架材料实现肝肾病人呼出气中氨气检测。研究团队供图  该工作在铜基金属有机骨架材料中精准引入疏水的甲基,构建了甲基功能化三羧酸的铜基金属有机骨架材料,通过甲基的引入有效改变了拓扑结构和电子云密度,使其能够在高湿度条件下表现出更强的氨气检测能力,对5ppm氨气具有优异的响应,从而表现出明显的颜色变化。通过密度泛函理论模拟,确定了氨气分子与甲基功能化三羧酸铜基金属有机骨架材料的相互作用强于水分子,为实验结果提供了理论依据。
  • 国六来临前夜 四方仪器实现汽车排放检测设备国产化替代
    如果你去买车或者验车,常听到国六标准的说法,汽车销售们还会告诉你尽量要买符合国六B的车型。你可能会好奇:什么是国六A、国六B?国六B又是通过什么样的标准和测试设备检测出来的呢?在国产化替代的今天,有没有国产的测试设备能够支持国六B排放标准的测试呢?本文将带您全面了解,什么是国六?什么样的装备能够全面支持国六B测试?在国六B标准赶超欧6标准的当下,咱国产的测试装备是否也可完全替代进口?  国六A和国六B  国六标准,即“国家第六阶段机动车污染物排放标准”,主要涉及以下四个标准,史上最严的国六B,将在2023年7月1日全面实行。  标准名称实施日期说明GB 18352.6-2016 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)2020年7月1日GB 17691-2018 重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)2019年7月1日GB18285-2018汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)2019年5月1日调整污染物排放限值GB 3847-2018柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)2019年5月 1日新增柴油机 NOx 排放测试要求    图:“国六A”和“国六B”标准对比  通过上表的排放物标准数据可知,相对于“国六A”来说,“国六B”对一氧化碳、非甲烷烃、氮氧化物以及PM细颗粒物的排放要求更加严格。另外,“国六”还采用了燃料中性的原则,即无论采用哪种燃料,排放限值是相同的。而在“国五”阶段,柴油机车型比汽油机车型的排放标准宽松。  “国六”的排放标准从2018年6月开始在部分地区严格执行,全国范围内“国六A”的实施时间为2020年7月1日,“国六B”的实施时间为2023年7月1日。“国六A”相当于是“国五”与“国六”的过渡阶段,而“国六B”才是真正的“国六”排放标准。不同于轻型汽车和重型柴油车,目前摩托车污染物排放仍实施“国四”标准,我国甚至有大量的非道路发动机和工程机械还在实施“国三”、“国四”标准的路上。发动机排放检测设备:呼唤国产替代  众所周知,汽车排放检测应用市场十分广泛。第一类是发动机/汽车排放研究和型式认证用排放检测设备,第二类是检测和维修后市场I/M站用排放检测设备,这两类构成了整车及发动机排放检测产业链市场中的主要组成部分。近年来,随着I/M制度的推广执行,第二类设备逐渐采用进口和国产化尾气平台结合测功机等基本实现了国产化 但第一类用于发动机/汽车排放研究和型式认证用的定容采样设备系统(CVS)或直采排放分析设备系统、以及便携式排放检测设备(PEMS),多由国外厂商垄断,国内几乎依赖进口。  虽然一般的大型企业和大型检测机构能够买得起进口设备 但对一般的中小型发动机企业而言,进口设备的购买成本和使用成本较高,虽然有急迫的需求,但是难以承受。市场急需国产化高端发动机排放检测设备,在满足发动机排放检测需求的同时,降低采购成本和使用成本。  聚焦高端科学仪器,推动发动机排放检测设备国产化进程  科创版上市公司四方光电(股票代码 688665)的全资子公司——四方仪器自控系统有限公司,依托母公司核心气体传感技术平台的组合优势,已经完成了从实验室排放检测设备、到道路测试用便携排放检测设备到I/M站汽车尾气排放检测设备的系列化高端排放检测设备的研发生产。    发动机定容采样CVS或者直采排放检测设备  根据国五、国六标准,新型发动机应在测功机台架上进行排气污染物循环试验。发动机实验室排放检测系统包括:发动机排放测试系统和定容取样系统(CVS),对发动机排气进行精准分析。系统应可连续测量 CO、CO2、CH4\NMHC(非甲烷总烃)、NOx 等气态污染物及粉尘浓度PM和颗粒数PN,以及排气质量流量,并记录到计算机系统中。  四方仪器属于四方光电(股票代码:688665)全资子公司,继承了四方光电的气体分析仪器产业,在非分光红外NDIR、光散射探测、超声波、紫外差分吸收光谱UVDOAS、热导、激光拉曼等技术上均有积累或布局,已形成全面的光学传感器技术平台。公司红外气体传感器技术能够检测为其中的CO、CO2、HC 紫外UVDOAS技术则能够直接检测NO+NOX,无须氮氧化物转换器,公司HFID技术可以测量多量程范围的THC,公司的顺磁和激光TDLAS 技术可以高精度测量排放中的O2。通过使用上述一种或多种技术组合,公司能够根据客户需求提供多种产品。基于前述核心关键技术平台,四方仪器自主研发了全套的发动机实验室排放检测设备,可以满足国六所涉及标准的排放要求,以及摩托车、非道路发动机和设备的相关排放要求。 Gasboard-9801直采式发动机排放检测设备:通过采用集成的高精度加热型氢火焰离子化检测技术(HFID)、紫外差分吸收光谱气体分析技术(UV-DOAS)、非分光红外气体分析技术(NDIR),同时测量发动机排气中THC、NOx、CO、CO2、O2等气体浓度,还可扩展颗粒物测量模块 其UV-DOAS可直测NOx,无需转化炉,后期免维护 操作简单,支持发动机排气污染物的比排放量自动计算显示 测量精度高,性能达到进口设备标准。  图:四方仪器发动机排放检测设备  Gasboard-9802发动机排放全流稀释定容采样系统(CVS):由主文丘里管柜、采样控制柜、气袋、风机、稀释通道、过滤器等部件构成,稳定性好且精度高,系统误差小于2%。可实现车辆和发动机稀释采用与分析一体化操作,方便快捷。控制软件采用更加人性化的图形设计,方便易用的同时也支持实时数据的采集、记录、分析、导出等功能。  图:发动机排放全流稀释定容采样系统(CVS)  Gasboard-9805便携式排放检测设备(PEMS)  在国六标准以前,新型发动机或新车型在型式认证阶段,主要是基于实验室数据验证尾气排放是否达标,但发动机在实验室中的运行状态与实际道路行驶状态存在较大差异,实验室数据可能并未真实反映发动机的实际排放情况。为解决上述问题,我国重型车国六标准(HJ 1014-2020)首次增加发动机便携排放检测系统(PEMS)测试,即将发动机便携排放检测系统安装在实际道路行驶的整车上,测量得到车辆在实际行驶过程中的污染物排放量。国六标准要求所有需进行型式检验的发动机及汽车进行前述测试,且只有通过测试的新发动机及新车才能生产、进口、销售和投入使用或注册登记,实施日期是2022 年12月1日。  Gasboard-9805便携式排放检测设备(PEMS),用于非道路、道路(轻型车及重型柴油车),产品可实现 CO、CO2、NO、NO2、THC 排放物浓度测量,以及颗粒物、排气流量、GPS 数据、环境温湿度、大气压力的测量,并具备测试过程引导、自动计算排放总量、导出测试报告等功能。采用了公司快速反应的高精度NDIR 传感器技术测量CO+CO2,采用加热型UVDOAS传感器可直测NO、NO2,精度高,无需转化炉。产品采用模块化设计,便携电池支持6小时以上续航,系统环境适应性好,不受车辆震动、大气压力及环境温湿度变化的影响,满足在用车车载排放检测要求。   图:四方仪器便携式排放检测设备(PEMS)  应对史上最严的国六B,四方仪器依托母公司在传感器技术的优势,形成了成套的发动机排放检测系统:从发动机实验室排放检测,到在用车便携随车检测,再到I/M站尾气分析检测设备的产品系列化,有效推动了高端科学仪器的国产化替代。  从传感器的基础元器件到分析仪,再到排放测试系统,四方仪器实现了我国发动机排放检测设备“一条龙”的关键技术难题的攻克,不仅解决了我国不断发展的排放认证检测设备面临大部分进口、遭遇卡脖子可能的问题,也为国内研究和使用单位降低排放检测设备每年的运行维护费用奠定了基础。  关于四方仪器  四方仪器自控系统有限公司是一家专业从事气体分析仪器研发、生产和销售的高新技术企业。公司前身为四方光电股份有限公司(股票代码:688665)的气体分析仪器事业部,于2016年正式作为四方光电的全资子公司开始独立运行,专业服务于环境监测、过程气体、智慧计量等领域。  文章来源:分析测试百科网
  • 国产替代 磐诺已按下“快进键”
    近两年贸易摩擦日益加重,由此引发的中美科技之争给世界分工带来了巨大冲击。宏观来看,“十四五”规划文件牵引、地方政策支持、国产采购倾斜,支持国产仪器发展似乎已经成为政府、市场以及公众的共识。巨浪之下,国产仪器企业的春天是否已经到来?机遇之中,国产仪器企业又该如何发展?磐诺仪器一直专注于气相色谱相关技术的研发和创新,经过10多年的发展,在打破垄断这条赛道上,磐诺正快速崛起,在寻求发展机遇的同时,也正在加快国产替代的步伐,不断超越,主动承担。以“国产仪器发展正当时”为主题,仪器信息网近期特向国产仪器企业——常州磐诺仪器有限公司进行了约稿。高端气相色谱“卡脖子”气相色谱作为一种量大面广的分析仪器,广泛应用于生命科学、石油化工、环保、制药、高校科研、毒理、食品安全、电子等众多领域。近年来,随着国家对环境保护的日益重视、石油化工产业的集约数字化以及人们健康理念的不断提升,各相关领域对气相色谱特别是高端气相色谱的需求不断增长。我国高端气相色谱仪行业发展起步较晚,在相当长的一段时间内,该市场一直由进口仪器厂商主导。因为技术壁垒及技术限制,进口品牌对国内的国防、科研领域设置多重采购障碍。而我国大多数分析仪器厂家基本上都局限在低端仪器的开发与研究,并不能完全满足中国市场的需求,所以研制高端气相色谱仪成为当下我国科学仪器行业的一个重中之重。相比一些领先的进口产品,国产高端气相色谱还面临诸多“卡脖子”的问题。例如,国外产品的工作站平台,可接入多种仪器,甚至各个进口仪器间可互签协议,进行准入,实现了多公司、多产品体系的数据共享和交互。而国产仪器设备无一例外被排除在外。现阶段国内的数据管理多数还处于离线数据对比、线下文档交互的阶段,而流程管理基本上还处于台账对照的方式。这些 “卡脖子”的技术进一步加剧了市场竞争中国产仪器的不利地位;另一方面,若用户想要做到数据互通则必须购买进口昂贵的硬件、软件服务。打破气相色谱石化领域进口垄断经过十年发展,磐诺主导研制的色谱、色质谱联用仪、环境VOCs监测仪等系列产品已成功实现进口替代(核心器件自主化率达到了90%以上),获得专利及软件著作权等150余项,在气相色谱领域与进口品牌一争高下。石化领域一直是气相色谱应用最广、而技术壁垒最高的领域,对相关仪器设备及解决方案要求非常高。以往该领域的气相色谱仪长期被进口品牌垄断。2022年2月24日,磐诺在海南炼化乙烯及炼油改扩建工程(化工部分)实验室通用气相色谱采购项目中打破进口垄断,第一次成功入围中石化系统并中标77台实验室通用气相色谱仪。此次中标,磐诺在与诸多进口品牌的竞争中脱颖而出,是国产气相色谱在中石化系统业务开展上取得的新突破。不仅如此,磐诺还先后在茂名石化园区监测项目、湛江实华化工股份有限公司、安徽嘉玺新材料科技有限公司、海南华盛新材料科技有限公司等项目中脱颖而出,逐渐打破进口仪器垄断。 2021年,磐诺凭借自身产品优势及研发实力,在多项政府项目中成功入围,积极为解决高端分析仪器“卡脖子”难题而努力奋进。如,磐诺作为牵头单位承担的国家重点研发计划重大科学仪器设备开发专项《四极杆-线形离子阱液相色谱质谱联用仪研制与产业化》成功启动;响应国家加快推进天然气能量计量建设,磐诺与多家单位一起参与了天然气质量控制和能量计量国家市场监管重点实验室;此外,磐诺还与南京海关携手,成立海关(南京)动植物与食品检测中心智慧实验室,以智能化打造现代实验室新格局。国产替代 任重而道远我国分析仪器产品与国际先进水平相比依然存在着较大差距,虽然近几年国产品牌异军突起,发展迅速,也在部分领域拥有自主专利,但目前仍有大都处于实验室阶段或小规模探索性应用阶段。无论是设计技术水平还是产品化方面,与国外产品相比都存在着不小的差距,一些关键零部件依旧依赖国外,关键核心技术领域还缺少重大突破,从零到一的技术掌握较少,高端市场依旧呈现外商垄断态势。系统应用解决方案、关键核心部件的研发、关键核心技术的突破是当下国产仪器制造企业面临的非常重要且非常严峻的考验。如何将核心竞争优势掌握在自己手中,如何加快推动高端仪器从实验样机到产业化产品的自主研制进程,成为当下国产品牌致力奋斗的转折点。2021年9月14日,国家市场监督管理总局发布最新文件《关于进一步深化改革 促进检验检测行业做优做强的指导意见》(以下简称:意见)。意见明确提出,建立国产仪器设备“进口替代”验证评价体系,推动仪器设备质量提升和“进口替代”。近年来,国家已出台多项促进国产仪器实现进口替代的利好政策文件及重大科学研究项目,不遗余力的扶持国产品牌解决高端分析仪器“卡脖子”难题,是政策利好趋势。但如何让用户真正接受国产高端分析仪器,不依赖进口仪器,使国产仪器真正在实验阶段、应用阶段、研究阶段打破固有的惯性思维,尝试并接受国产品牌,让高新技术成果可以在分析仪器的各个领域真正得到日益广泛的普及和应用,是当下国产品牌厂商所要面临且需要解决的难题。打破国外垄断、国产替代进口之路,任重而道远。然,科技兴国之路虽远,行则将至;事虽难,做则必成。后记:疫情当前,越是艰难不易,越能体现科技的价值。华为、小米、格力等值得信赖的国产科技产品品牌的快速发展,让我们不禁感叹,当今科技发展的快速和国产科技品牌的日益壮大也映射出国家发展的强大。国潮科技,未来可期,以中国速度成就中国高端分析仪器的奇迹,不断突破,砥砺前行,在科技创新道路上勇于探索、不断突破,持续加大在科技创新、关键核心技术攻关、人才培养等方面的投入,不断解决国家在高端科学仪器领域的卡脖子问题,全力打造国产高端科学仪器的民族品牌。国产替代进口的“最佳选择”,磐诺已按下“快进键”!
  • 国产替代 磐诺已按下“快进键”
    近两年贸易摩擦日益加重,由此引发的中美科技之争给世界分工带来了巨大冲击。宏观来看,“十四五”规划文件牵引、地方政策支持、国产采购倾斜,支持国产仪器发展似乎已经成为政府、市场以及公众的共识。巨浪之下,国产仪器企业的春天是否已经到来?机遇之中,国产仪器企业又该如何发展?磐诺仪器一直专注于气相色谱相关技术的研发和创新,经过10多年的发展,在打破垄断这条赛道上,磐诺正快速崛起,在寻求发展机遇的同时,也正在加快国产替代的步伐,不断超越,主动承担。以“国产仪器发展正当时”为主题,仪器信息网近期特向国产仪器企业——常州磐诺仪器有限公司进行了约稿。高端气相色谱“卡脖子”气相色谱作为一种量大面广的分析仪器,广泛应用于生命科学、石油化工、环保、制药、高校科研、毒理、食品安全、电子等众多领域。近年来,随着国家对环境保护的日益重视、石油化工产业的集约数字化以及人们健康理念的不断提升,各相关领域对气相色谱特别是高端气相色谱的需求不断增长。我国高端气相色谱仪行业发展起步较晚,在相当长的一段时间内,该市场一直由进口仪器厂商主导。因为技术壁垒及技术限制,进口品牌对国内的国防、科研领域设置多重采购障碍。而我国大多数分析仪器厂家基本上都局限在低端仪器的开发与研究,并不能完全满足中国市场的需求,所以研制高端气相色谱仪成为当下我国科学仪器行业的一个重中之重。相比一些领先的进口产品,国产高端气相色谱还面临诸多“卡脖子”的问题。例如,国外产品的工作站平台,可接入多种仪器,甚至各个进口仪器间可互签协议,进行准入,实现了多公司、多产品体系的数据共享和交互。而国产仪器设备无一例外被排除在外。现阶段国内的数据管理多数还处于离线数据对比、线下文档交互的阶段,而流程管理基本上还处于台账对照的方式。这些 “卡脖子”的技术进一步加剧了市场竞争中国产仪器的不利地位;另一方面,若用户想要做到数据互通则必须购买进口昂贵的硬件、软件服务。打破气相色谱石化领域进口垄断经过十年发展,磐诺主导研制的色谱、色质谱联用仪、环境VOCs监测仪等系列产品已成功实现进口替代(核心器件自主化率达到了90%以上),获得专利及软件著作权等150余项,在气相色谱领域与进口品牌一争高下。石化领域一直是气相色谱应用最广、而技术壁垒最高的领域,对相关仪器设备及解决方案要求非常高。以往该领域的气相色谱仪长期被进口品牌垄断。2022年2月24日,磐诺在海南炼化乙烯及炼油改扩建工程(化工部分)实验室通用气相色谱采购项目中打破进口垄断,第一次成功入围中石化系统并中标77台实验室通用气相色谱仪。此次中标,磐诺在与诸多进口品牌的竞争中脱颖而出,是国产气相色谱在中石化系统业务开展上取得的新突破。不仅如此,磐诺还先后在茂名石化园区监测项目、湛江实华化工股份有限公司、安徽嘉玺新材料科技有限公司、海南华盛新材料科技有限公司等项目中脱颖而出,逐渐打破进口仪器垄断。 2021年,磐诺凭借自身产品优势及研发实力,在多项政府项目中成功入围,积极为解决高端分析仪器“卡脖子”难题而努力奋进。如,磐诺作为牵头单位承担的国家重点研发计划重大科学仪器设备开发专项《四极杆-线形离子阱液相色谱质谱联用仪研制与产业化》成功启动;响应国家加快推进天然气能量计量建设,磐诺与多家单位一起参与了天然气质量控制和能量计量国家市场监管重点实验室;此外,磐诺还与南京海关携手,成立海关(南京)动植物与食品检测中心智慧实验室,以智能化打造现代实验室新格局。国产替代 任重而道远我国分析仪器产品与国际先进水平相比依然存在着较大差距,虽然近几年国产品牌异军突起,发展迅速,也在部分领域拥有自主专利,但目前仍有大都处于实验室阶段或小规模探索性应用阶段。无论是设计技术水平还是产品化方面,与国外产品相比都存在着不小的差距,一些关键零部件依旧依赖国外,关键核心技术领域还缺少重大突破,从零到一的技术掌握较少,高端市场依旧呈现外商垄断态势。系统应用解决方案、关键核心部件的研发、关键核心技术的突破是当下国产仪器制造企业面临的非常重要且非常严峻的考验。如何将核心竞争优势掌握在自己手中,如何加快推动高端仪器从实验样机到产业化产品的自主研制进程,成为当下国产品牌致力奋斗的转折点。2021年9月14日,国家市场监督管理总局发布最新文件《关于进一步深化改革 促进检验检测行业做优做强的指导意见》(以下简称:意见)。意见明确提出,建立国产仪器设备“进口替代”验证评价体系,推动仪器设备质量提升和“进口替代”。近年来,国家已出台多项促进国产仪器实现进口替代的利好政策文件及重大科学研究项目,不遗余力的扶持国产品牌解决高端分析仪器“卡脖子”难题,是政策利好趋势。但如何让用户真正接受国产高端分析仪器,不依赖进口仪器,使国产仪器真正在实验阶段、应用阶段、研究阶段打破固有的惯性思维,尝试并接受国产品牌,让高新技术成果可以在分析仪器的各个领域真正得到日益广泛的普及和应用,是当下国产品牌厂商所要面临且需要解决的难题。打破国外垄断、国产替代进口之路,任重而道远。然,科技兴国之路虽远,行则将至;事虽难,做则必成。后记:疫情当前,越是艰难不易,越能体现科技的价值。华为、小米、格力等值得信赖的国产科技产品品牌的快速发展,让我们不禁感叹,当今科技发展的快速和国产科技品牌的日益壮大也映射出国家发展的强大。国潮科技,未来可期,以中国速度成就中国高端分析仪器的奇迹,不断突破,砥砺前行,在科技创新道路上勇于探索、不断突破,持续加大在科技创新、关键核心技术攻关、人才培养等方面的投入,不断解决国家在高端科学仪器领域的卡脖子问题,全力打造国产高端科学仪器的民族品牌。国产替代进口的“最佳选择”,磐诺已按下“快进键”!
  • 国产替代最难的一关
    我们在哪个技术领域对美国依赖最严重?虽然高端芯片形成卡脖子,但对于低端产品,我国还是有能力解决,然而,大型分析检测仪器及相关软件,情况完全不同,一旦海外断供,科学研究将无法进行。上海一家制药公司CEO最近感叹:制药公司和医院使用的各种分析检测仪器,没有几个是我国产的。我们首先应该研发生产这些仪器的国产替代品,如溶出仪、HPLC、GC、UV、LCMS、各种粒度仪、快速水分仪、KF仪、渗漏压仪、表面张力仪。制药企业用的隔膜阀、调节阀、疏水器都是进口的;温度/湿度/流量/pH/电导仪/流速/压力探头(Sensor),全是进口的,所有PLC的控制器也是进口的。期待有国产的暂代产品!高端设备市场采购海外品牌为多科学仪器领域国产化率仅5%左右,相关应用场景不限于生物医药,涉及国民经济领域近70%。2021全球仪器公司市值TOP20,美国占12名,其中前4名全部是美国公司。国产科学仪器上市公司,一眼望去,弱不禁风,龙头聚光科技近一个月上涨45%,市值仍不到200亿元,业绩一团糟。莱伯泰科2021年5月推出首款自主研发质谱仪,应用于医疗、制药及半导体领域,至今仍未公布销量,业绩也无起色。2016-2019 年间,中科院下属研究所采购的 200 万以上的科学仪器中,国产质谱仪、X 射线类仪器、光学色谱仪、光学显比例不足 1.5%,其中,光学显微镜国产采购率为0。国产科学仪器很少卖到200万元以上,同时,海外品牌受高端市场青睐。时间没能成为国产科学仪器的朋友,替代进口几无进展。据仪器信息网,国产科学仪器在十方面被卡脖子。色谱HPLC各个单元如输液泵、自动进样器、检测器与国际品牌有一定的差距。HPLC高压泵单元中的高压密封圈、高精度和高稳定性压力传感器、高精度滚珠丝杠;自动进样器单元中的超高压六通阀、采样针、超细毛细管;检测器单元中的平面场光栅、二极管阵列光电传感器、光纤流通池,这些核心部件的技术是国产企业仍需攻克的难关。薄层色谱仪的关键零部件基本依赖进口,包括芯片(尤其是数模转换芯片)、检测器用光电倍增管、高稳定光源、光栅、操作系统,还有一部分原材料、运动部件、电机、传感器较依赖进口。符合法规、功能齐全,并且能网络化部署的色谱软件,国内基本为空白。国产色谱柱在全球市场占有率仅2%,在国内市场占有率也只有20%。目前国产色谱柱所用的填料或者生产填料的微球原料、硅烷化试剂以及空柱管大多数依赖进口,与色谱柱相关的柱管和筛板,特别是适合小粒径装填的大多也都是进口的。液相色谱柱研发和生产所必需的高效液相色谱仪绝大部份依赖进口,这些挑战使产业链不能成为闭环,严重地影响到色谱柱高端国产化的进程。质谱质谱如Orbitrap、FT-ICR、IT-TOF、TOFTOF、Magnetic MS在国内基本为空白。电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS几乎百分之百来自于进口,半导体行业中所用ICP-MS全面依赖进口。光谱小型拉曼光谱仪、光纤光谱仪的核心部件,包括光栅、CMOS高性能检测器、高性能滤光片目前还是依赖于进口。激光管内部发光芯片、ARM芯片、FPGA芯片、高性能AD芯片都依赖进口。高分辨、宽光谱傅里叶红外光谱仪以及真空型傅里叶红外目前还是国产短板。核心部件芯片、部分红外检测器和宽谱光学晶体可能被卡脖子。力学性能实验设备新材料测试需要的设备:复合材料力学性能表征测试系统;在生物医药领域,从骨科、齿科到心脏支架、瓣膜,国产设备都很难满足相关试验标准的要求;有些特殊的新材料,需要在高温、高压、真空或者腐蚀环境里面测试材料的力学性能,这类专业设备也是进口设备为主。动态试验机:应变疲劳系统。国内大部分的疲劳试验设备目前只能做普通的应力疲劳试验;多轴疲劳系统。这类高端试验机的主要生产厂家几乎都是欧美厂家并且是对我国禁售的主要产品。扫描电镜为什么国产扫描电镜所占市场份额极少,难以突破技术壁垒?上海市显微学学会副理事长曾毅提出过3点原因:高质量电子光学系统生产困难,透镜内探测器规划难度较大,低电压分辨率需求难打破。PCR仪器PCR:以PCR仪为例,目前基因扩增仪内所用到的部分零配件如MCU微控制器、AD转换器等芯片、半导体制冷片都大多采用进口器件,还没完全做到国产替代。数字PCR:到目前为止,全球超过90%以上的数字PCR市场份额都掌握在1-2个进口品牌手里。从技术方面看,光学和生物芯片的设计加工,是前几年国内存在卡脖子的关键技术。激光粒度仪电子元器件是国产科学仪器“脆弱的要害部位”。激光粒度仪要用到的激光二极管、部分模拟集成电路、单片机,都需要进口。工业设计软件产品设计过程中所用到的工业设计软件,例如MCU微控制器软件设计平台KEIL、PCB板设计软件Altium Design、结构设计三维软件Solidworks、平面设计软件Photo Shop/Illustrator /CorelDRAW都是国外公司开发的,没有更优的国产软件可以替代。实验室常用设备行业普遍反映国产部件二氧化碳浓度传感器、湿度传感器、pH传感器、安全防护设备中的内置风机,细胞培养设备中的电磁阀、泵,不同程度存在着或检测精度不足、线性范围窄,或工作稳定性差、使用寿命短,或气密性弱、运行噪声大的问题。如要保证生物仪器的产品质量就需要花费几倍乃至几十倍的成本去购买进口部件。实验室通用设备洗瓶机目前被卡脖子的主要有芯片、存储器、设计软件和控制系统软件、高精度和高稳定性压力传感器、温度传感器、制药级阀门、低扬程大流量循环泵,目前还没有办法实现国产替代。核心零部件分子光谱高分辨光栅、高性能电子倍增器、质谱的涡轮分子泵、高精密质量分析器、超速离心机转子以及各种仪器特殊精密的传感器严重依赖进口。被卡脖子还有芯片、高精度的泵类、各种阀体、磁控管、变频板、柱塞杆、单向阀、密封圈、步进电机、光源、光栅、PMT、脱气机。在质谱四极杆、离子源这类需要精密加工的部件上,材料选用和精加工工艺水平与国外相比仍有差距。“2021全球仪器公司市值TOP20”排行榜 仪器信息网生物科技大部分领域,正在波澜壮阔演绎的国产替代,可能不会在科学仪器上见到。国产科学仪器起点不晚。我国从上世纪50年代初开始研制透射电镜,1959年第一台国产透射电镜诞生于上海新跃仪表厂。但在后来地缘缓和时期,造不如买,时间就是金钱,基础研究不被重视,科学仪器自主研发滞后,对海外形成路径依赖。中国药典中使用高效液相色谱法进行检测的品种超过2000个,如果要选一个制药企业中最重要的检测设备,可能就是高效液相色谱仪(HPLC)。HPLC早已实现国产,但药企几乎不用。有专家抱怨中国药典中很多参数绑定进口设备,就差明说必须使用了,导致国产科学仪器设备迟迟打不开局面。大型科学仪器设备开发,涉及大量的基础研究,也与诸多关键高端制造技术相关,是一个涉及众多交叉学科的系统性工程,需要各个领域的科学家共同努力攻关。国产科学仪器上市公司没有一个有王者之相,背负不起如此宏大的历史任务。聚光科技上半年研发费用占收入22.7%,已使出吃奶的力气,但仅有3亿元。2020年我国仪器仪表企业达到4906家,平均每家主营业务收入约为1.5亿元,集中度低,抗风险能力差。民营只愿意做资金回笼快的低端、小型产品。国资背景的生物医药企业又基本没有涉足到仪器设备和关键试剂耗材领域。国内部分企业在为海外科学仪器大厂提供配件服务,但分布广,未能形成产业链聚集。去年,华东理工大学教授蓝闽波提出,集中力量办大事,以举国体制推进大型科学仪器的研发。国内主流科学仪器企业在样品前处理、光谱、色谱、质谱仪细分领域均有布局,优势在于性价比、定制化服务,普遍进入放量关键时期,并实现局部突破。聚光科技ICP-MS/MS在半导体上游实现销售、在芯片制造企业开展验证,数百台特气报警仪在芯片和面板制造企业实现国产替代。红杉领投子公司谱聚医疗,临床质谱国产替代加速,液相色谱质谱串联系统此前无国产能力,进口价格高达每台250万元至400万元。谱聚医疗液质获批,填补国内液质全国产化空白。莱伯泰科LabMS 3000质谱仪首次实现国产 ICP-MS 在半导体行业芯片生产线上的应用,在此基础上继续研发更高精度的ICP-MS-MS,以实现半导体、有色金属行业三重四级杆电感耦合等离子体质谱的完全国产替代为目标。以禾信仪器 SPAMS系列产品为代表的单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪多项指标与国外公司齐平,且其分辨率高达1000+FWHM,并创新出双极Z型结构。皖仪科技在研的在线离子色谱仪结合先进的高效溶蚀器和高稳定性离子色谱技术,已达国际先进水平;在研的智能超高效液相色谱仪攻克超高压直线电机泵技术,产品的预期最高工作压力及流量精密度甚至超过市面上国外品牌的技术指标。在电子测量仪器行业中,以鼎阳科技、普源精电及固纬电子为代表的国内极少数企业,在部分领域已达到国际先进水平,具备相关中端产品的研发生产能力。寸进之功,毫米之变。国产科学仪器厂商,长期仍有一定成长空间,设备贴息贷款可推动科学仪器采购订单放量,明年上半年业绩会有改善,但做大做强的逻辑还需等待构建。
  • 国产仪器正当时 | 高端科学仪器“进口替代”研讨会圆满举办
    2021年10月25日,由中国科学仪器自主创新应用示范基地、中国仪器仪表学会科学仪器设备验证评价中心(生命科学站)和中国仪器仪表学会分析仪器分会共同主办的 “高端科学仪器进口替代研讨会”在杭州谱育科技发展有限公司(以下简称“谱育科技”)成功举办。来自中国科学院、中国农科院、清华大学等高校科研院所30多位专家学者参加了会议。会议特别邀请了浙江省科技项目中心和江苏省科技资源统筹服务中心有关负责人参会。研讨会针对中国高端科学仪器自主创新成果、关键核心技术和零部件自主可控、国家战略布局和政策指导、高端科学仪器“进口替代”等方面进行了深入研讨交流。●会议由中国科学院生物物理研究所蛋白质科学研究平台主任、中国仪器仪表学会科学仪器设备验证评价中心(生命科学站)专家委员会主任 韩玉刚 主持。韩玉刚主任指出,科学仪器是科技创新的基础和重要成果,科学仪器自主创新是国家高水平科技自立自强和国民经济可持续快速发展的核心要素,国产高端科学仪器 “进口替代”是未来几年中国科学仪器创新发展的必然结果。中国科学仪器自主创新应用示范基地将继续发挥连接科研用户和仪器创新企业的桥梁作用,不断地组织用户深入企业进行需求对接,希望用户不断增加购置国产设备的比例,促进科学仪器“政产学研用”协调发展。中国仪器仪表学会分析仪器分会名誉理事长 刘长宽 致辞。刘长宽理事长对各位专家能高度重视国产科学仪器表示感谢,在此次到访谱育科技后,对国产高端科学仪器有了非常好的印象,支持大家积极使用国产仪器,扩大国产仪器的市场占比。 杭州谱育科技发展有限公司总经理 韩双来 首先对各位专家到访谱育科技表示热烈欢迎。他详细介绍了谱育科技在国家持续战略布局和多部委政策支持下,专注于国家重大科学仪器研制及产业化,持续研发创新、掌握核心技术,构建了国内全面的高端科学仪器技术平台与产品体系,保证了产业链、供应链安全稳定。谱育科技技术总工和参会专家针对“无机产品技术平台及定制开发”、“有机产品技术平台及定制开发”等两方面展开分享和讨论。 副总经理刘立鹏提到了谱育科技打造的环境监测的全套解决方案,今年谱育科技推出PTR-TOFMS,新一代走航车,全自动三级制冷VOC监测系统,在线ODS及碳监测仪等创新产品。 副总经理俞晓峰重点介绍了LC-MS/MS,GC-MS/MS等高端质谱产品,表示谱育科技ICP-MS去年销售量超过150台,上市6年成绩斐然。 技术总工姚继军重点介绍了ICP-QTOF研发及应用情况,可以跟超级微波,离子交换等前处理结合,同时,谱育科技具备为科研客户定制的能力,可以满足客户需求。在高端科学仪器国产化方面,谱育科技掌握了从样品前处理到分析检测仪器的成熟技术平台和全系列产品,结合国内用户需求联合创新、深度定制开发,可为中国客户提供更满足需求的产品、更优质的服务。拨开云雾见明月,互动研讨在互动研讨期间,大家积极发言。中国仪器仪表学会科学仪器设备验证评价中心(生命科学站)主任 张丽娜 介绍了验评中心2021年6月成立以来在推进科学仪器走进科研院所实验室的成功经验,重点展示了研究人员利用国产科学仪器做出的重要实验数据和成果,科研人员对国产仪器越来越认可。其他专家在发言中也积极表态要在以后的设备需求规划时优先考虑国产仪器,并对国产科学仪器未来发展充满信心。同时,要积极使用国产,共同提升国产仪器性能指标,在不同研究领域打造具有中国自主产权的科学仪器,不断提高国产仪器市场占有率并形成创新示范效应,让国产仪器不断走向与国际并行的良性轨道。
  • ​半导体设备货期再延,国产替代春天来临
    据日媒日刊工业新闻7月30日报道,某家大型芯片厂高层表示,“这1-2个月来常听到有关设备交货时间延迟的消息,”虽然无法确定到底是哪种零件短缺,不过交期从原先的1年延长了半年时间至1年半,“今后必须评估交期延长因素、来制定工厂增产计划。”芯片荒的影响已逐渐从产业链下游传导到上游,半导体设备和材料甚至卖断货。半导体市场巨大,国内晶圆厂投资火热据中国半导体行业测算,2020年我国集成电路销售收入达到8848亿元,平均增长率达到20%,为同期全球产业增速的3倍。技术创新上也不断取得突破,目前制造工艺、封装技术、关键设备材料都有明显大幅提升,在设计、制造、封测等产业链上也涌现出一批新的龙头企业。此外,海关总署表示,2020年,我国进口集成电路1.08万亿元,增长9.8%;出口集成电路3140.3亿元,增长15%。种种数据显示,得益于物联网、5G、新能源汽车等新赛道的发展,集成电路产业需求激增,将保持不断增长。为满足国内日益增长的芯片需求,国内掀起了晶圆厂投资热潮。SEMI数据显示,中国和中国台湾地区将在新晶圆厂建设方面处于领先地位,各有 8 个。 2021 年和 2022 年,生产 300 毫米晶圆的晶圆厂将占大部分(15 个),届时将有 7 个晶圆厂开始建设。 计划在两年内建造的其余 7 座将是 100 毫米、150 毫米和 200 毫米晶圆厂。 这 29 座晶圆厂每月可生产多达 260 万片晶圆(8英寸等效)。芯片厂投资恐受影响,国产替代春天来临作为半导体产业的支撑产业之一,半导体设备的市场规模巨大。有报道指出,在新建晶圆厂中半导体设备支出的占比普遍达到 80%。一条晶圆制造新建产线的资本支出占比如下:厂房 20%、晶圆制造设备 65%、组装封装设备 5%,测试设备 7%,其他 3%。晶圆厂对半导体设备需求和依赖巨大,有资料显示,通常一条成熟制程的月产能在1万片的12吋晶圆生产线上,扩散设备需要22台,CVD设备需要42台;涂胶/去胶设备需要15台,光刻机需要8台,刻蚀设备需要25台,离子注入设备需要13台,PVD设备需要24台,研磨抛光设备需要12台,清洗设备需要17台,检测设备需要50台,测试设备需要33台,其他各种设备需要17台。但目前我国半导体设备的国产化率很低,严重依赖进口设备。根据中国本土主要晶圆厂设备采购情况的统计数据,目前中国主要本土晶圆厂设备的国产化情况如下:这次半导体设备货期再延,国内的芯片厂投资恐受影响,极有可能晶圆厂项目设备入厂延期,对于资金链紧张的企业甚至有破产风险。与此同时,国产替代的春天将来临。半导体是一个高度全球化、分工体系明确的产业,半导体设备的采购往往面向全球。基于海外半导体设备商的先发优势,以往,由于面临验证周期过长等问题,国产半导体设备进入应用的机会相对较少。而近日,华海清科上市,在问询反馈中华海清科对设备验证的流程进行了说明,让外界得以知晓半导体设备厂商是如何进行设备验证的。半导体设备的验证周期很长,快则半年,慢则需要1-2年时间。华海清科的设备在客户中验证周期最短的仅有100天,在厦门联芯的验证周期长达556天。华海清科提到,12英寸机台新增客户的平均验证周期为366天。此次设备货期延至一年半,加上设备调试,意味着新建芯片厂至少在一年半中无法形成有效产能。这一时间甚至超过了半导体设备首次入场验证时间,迫于生产周期限制,国内晶圆代工厂进行国产替代和验证甚至能更快形成产能。芯片厂将有更强的动力进行国产替代的尝试。而本次引起半导体设备短缺的重要原因是半导体设备零部件的缺货,国产半导体设备对进口关键零部件依赖严重,面对此次零部件缺货,国产半导体设备商也将加大对国产零部件的采购,甚至会推动国产零部件在技术和市场方面的进步和发展。国产替代的春天来临。
  • 中药濒危药材都能人工替代吗
    p   日前,“人工麝香研制及其产业化”项目获2015年度国家科学技术进步奖一等奖,这是我国第一个拥有自主知识产权的人工合成濒危动物药材替代品,它开创了濒危药材人工替代的先河,也带动了人工虎骨粉、体外培育牛黄等一系列濒危药材替代品的研发、推广。业内人士认为,人工麝香研制及产业化的成功是未来中药研发、中药现代化的重要方向之一。 /p p    strong 保护中药濒危品种刻不容缓 /strong /p p   “传统中医药是国粹,也是优势产业”,而这一切都建立在丰富的药用资源基础上,如果没有了这些资源,中医药就成了无米之炊,中药发展无从谈起。由于生态系统改变,中国的许多物种已变成濒危物种和渐危物种。 /p p   统计显示,目前我国高等植物中濒危物种高达4000—5000种,占总数的15%—20%。在“濒危野生动植物种国际贸易公约”列出的640个世界性濒危物种中,中国有156种,约为其总数的四分之一,其中有不少为药用物种。因此,保护濒危药用动植物资源是大势所趋,也是中医药本身发展的需要。中医药发展必须改变靠直接利用资源换取低成本的生产方式,应采取措施合理利用和保护中药资源。 /p p   麝香是中药细料中不可或缺的品种,在我国已有2000多年应用历史。具有开窍醒神、活血通络、消肿止痛的功能,用于急救和治疗常见病、多发病及疑难杂症。2003年,我国将麝列为一级保护动物,严禁猎杀。麝香取于成年雄麝,麝香药源紧缺,伪劣掺假品充斥市场,严重影响了中成药质量和用药安全。 /p p   研发人工麝香刻不容缓。上世纪五十年代,我国开始麝香代用品的探索。1975年,原国家卫生部药政局主持该项目研发,前后历时将近20年。上海医药旗下上药药材副总经理李琦告诉科技日报记者,在“人工麝香”项目中,上药承担了原料海可素Ⅰ、Ⅱ的研制任务。科研人员查阅了大量的文献资料,经无数次试验,终于走通了工艺路线,拿出了一期和二期临床所需的全部样品。临床实验证明,人工麝香与天然麝香的作用基本一致。 /p p   经过北京、山东和上海三地研究单位共同努力,1994年原卫生部批准人工麝香为中药一类新药,并定为国家保密品种,“绝密”级管理。2006 年,科技部、国家保密局又将该品种定为机密级国家保密技术。为了解决原工艺的一些问题,提升质量、优化工艺,降低环保处置压力,“人工麝香关键组分合成及产业化研究”项目2014年在上市科委立项。 /p p    strong 中药濒危药材都能人工替代吗? /strong /p p   人工麝香成为中药新药和珍稀动物药材替代品开发的成功样板。那么,其它取自濒危动物的药材比如虎骨、熊胆等是否能走人工麝香的研发道路? /p p   中国中西医结合学会副会长、华山医院王文健王文健教授告诉科技日报记者,能否研发替代产品,一是看该产品的重要性、稀缺性,二是要投入巨大人力物力。我国国家药典委员会专家也曾表示,以野生动植物为来源的中药应使用安全、疗效确切、质量可控、剂型合理、应用广泛。麝香不可或缺,我国的很多中药比如六神丸、安宫牛黄丸、麝香保心丸等都有麝香成分。 /p p   研发人工替代中药品种需要大量的人力财力。李琦强调,人工麝香的研发非常困难,时间长,投入大,项目由政府牵头,是多家药企合作的结果。 /p p   人工麝香的研发自1975年起,前后历时将近20年,由中国工程院院士于德泉领衔,中国医学科学院药物研究所、中国中药公司、山东宏济堂制药集团有限公司、上海市药材有限公司和北京联馨药业有限公司等单位共同合作完成。 /p p   人工替代濒危中药材研究需要巨大投入和很长的研究周期,人工麝香研究开创了先河,其后,我国人工体外培育牛黄等项目也取得了重要进展,“在继承中创新发展中药,我们将坚持遵循机理研究、临床研究相结合、工艺质量研究为基础的研究路径,加快培育中药大品种,快速提升市场竞争力,深入推动中药业务的现代化发展、跨越式发展。”李琦表示。 /p p    strong 人工麝香研发成中药现代化典范 /strong /p p   王文建称,目前中药现代化主要有两个方向,一是青蒿素的研究路径,即提取中药的化学组份,建立药理动物模型证实其药理作用,将研究成果产业化 另一条道路即是中药天然产物的替代之路,这也是中药二次开发工作的一部分。人工麝香的研究即是第二种路径。 /p p   李琦也认为,人工麝香项目系统研究了天然麝香的主要化学成分,创制了天然麝香里有效成分的替代品,并将之规模化生产,是中药现代化的成功范本。 /p p   人工麝香问世后,产生了巨大的社会效益、经济效益和生态效益。统计显示,目前我国总计有760家企业生产销售含麝香的中成药433种,其中431种完全用人工麝香替代了天然麝香,人工麝香的替代率达到99%以上。 /p p   按含麝香中药品种估算,每年带动相关制药企业产生超过300亿元工业附加值,同时为解决人员就业,增加政府利税做出了重大贡献。人工麝香满足了公众对含麝香中成药、民族药等医疗用药的需求,保证了中华医药品种的传承,同时保护了野生麝资源,这对促进生态平衡,加强濒危稀缺中药资源的保护和可持续利用,提高在国际上动物保护方面的话语权及国际形象。 /p p   “中药现代化研究应以科学的数据和疗效为基础,以提升中药质量与疗效为目标,要不断提高药品质量与标准,有质量才有市场。”中华中医药学会的一位专家告诉记者,“目前是中药产业发展的大好时机”,阐明机理,把说不清楚的说清楚,中药产业应抓住机遇,瞄准国际市场,要引进国际资本,培养人才,解决中药产业的瓶颈,通过中药二次开发,带动中药产业转型升级。 /p p br/ /p
  • 铀的替代方案!生物电镜染色新方法
    醋酸铀酰(UA)通常用作生物电子显微镜超薄切片的染色溶液。醋酸铀酰作为一种放射性核材料,受严格的国际法规约束。日本科研人员为了开发一种替代的、易于使用的超薄切片染色方法,研究了各种商用光学显微镜染料。研究人员发现,Mayer' s苏木精(MH)-Reynold’s柠檬酸铅溶液的染色结果与醋酸铀酰-Reynold’s柠檬酸铅溶液的染色结果相当,因此,该方法被认为是可靠且有希望的替代醋酸铀酰染色的新方法。1958年,Watson报道了用醋酸铀酰对生物标本进行电镜染色的方法。此后,醋酸铀酰和铅溶液的双重染色法因其简单和最佳的染色结果,已在世界各地的电子显微镜设备中使用。此外,电子显微镜(EM)中的阵列层析成像(如有连续截面透射电子显微镜(TEM)或扫描电子显微镜(SEM)、连续块面成像SEM)和聚焦离子束SEM)最近在很多生物科学学科中得到了越来越广泛的应用。阵列层析成像比串行块面部成像SEM和聚焦离子束SEM更具灵活性,因为它保留了所有部分。最近的技术进步使我们能够制备300–5000个连续超薄切片标本,用醋酸铀酰染色,并通过TEM获取图像,从而产生万亿字节的数据。在此过程中,需要大量醋酸铀酰。然而,由于严格的国际法规,获得铀酰化合物最近变得很困难。此外,由于它们被用作武器的核材料,预计在世界范围内对其使用以及可用性、储存和处置的限制也将更加严格。虽然已经提出了几种醋酸铀酰替代品用于染色,但没有一种能够有效地替代醋酸铀酰。因此,醋酸铀酰仍是生物研究领域电镜研究的最佳染色液。日本科研人员建立了一种新的染色方法,使用易于处理的预染色剂,作为醋酸铀酰和其他重金属双重染色的替代方法。科研人员检查了光镜方法中常规使用的各种基本染色溶液,以确定替代试剂,该试剂可以染色嵌入环氧树脂中的常规制备的薄片和半薄片。(a–h)小鼠肝脏的EM图像用各种染料染色,然后用RPb染色。用醋酸铀酰、MH、Gill No.3和Kernechtrot以及RPb染色的小鼠肝细胞的定量分析用MH和RPb染色的各种细胞和组织的EM图像铀酰铅染色流程可追溯到1958年。目前(2022年),透射电子显微镜已经发展成为一种对比度极大提高的仪器。现代电子光学、可变加速电压、可变孔径、高对比度和高分辨率图像传感器(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)相机图像记录以及高性能图像处理软件无疑将改善图像质量,即使是低对比度试样。然而,醋酸铀和铅的双重染色可能仍将在世界各地的许多电子显微镜设备中广泛使用。MH具有以下优势:稳定供应商业和经济可用的染料溶液,无需担心液体废物(因为它广泛用于对临床样本的石蜡切片进行染色以进行诊断)。染色时间为5-20分钟,与醋酸铀酰相同。然而,MH的一个缺点是,它染色为深蓝紫色,这使得在浸泡过程中很难看到网格。这可以通过污染MH溶液液滴上的网格来克服。国际原子能机构的“电离辐射防护和辐射源安全国际基本安全标准”(BSS)规定了具体的豁免水平,国际上正在通过立法制定放射性材料的新法规。如上所述,与使用醋酸铀酰(放射性物质)的染色方法相比,MH RPb染色方法在试剂购买、搬运、储存和废液处理方面是一种简单而有用的方法。参考资料:https://www.nature.com/articles/s41598-022-11523-y
  • “国产替代”之系列联想——大连依利特营销总监程小卫
    近两年贸易摩擦日益加重,由此引发的中美科技之争给世界分工带来了巨大冲击。宏观来看,“十四五”规划文件牵引、地方政策支持、国产采购倾斜,支持国产仪器发展似乎已经成为政府、市场以及公众的共识。巨浪之下,国产仪器企业的春天是否已经到来?仪器信息网特别发起“国产仪器发展正当时”活动,广泛征集各方观点,本期,我们特别邀请大连依利特分析仪器有限公司营销总监程小卫,给大家分享他关于“国产替代”的一些思考。本文作者:大连依利特分析仪器有限公司营销总监程小卫联想(一):后“鸿星尔克”现象引发对“国产替代”的几点思考2021年7月,一场河南郑州突如其来的暴雨灾害,把倾力捐赠的国产品牌“鸿星尔克”逼上了“风口浪尖”。上海这头的“烟花”让地铁停运、飞机停飞,却不能为他降温,网络上铺天盖地的文章,鸿星尔克的直播间野性消费,线下门店的络绎不绝… … 一时间,“鸿星尔克”成了国民品牌。但是互联网的记忆是短暂的,尤其在这个不缺乏“槽点”,不缺乏“海王”,不缺乏“色彩”的时代,情绪很快就会散去,终被其他趣点带走… … 在 “鸿星尔克”现象之后,如何真正拯救这些国货品牌?如何把“流量”变成“留量”?从消费者的角度,谈几点不成熟的思考。1.升级产品。也许很多人不愿意听这句话,但很多国货在消费者的眼里,在客户的心里,就是老气不新潮,功能落后不齐全… … 所以根源还是在产品升级上,包括设计、功能、包装、广告营销等等方方面面。2.价值主张。一目了然地让消费者死死地记住你。大家都知道感冒药泰诺卖得最好,因为他说了一句30分钟起效,是不是30分钟起效呢,只有吃下去的人才知道;汽车都安全,只要你驾驶习惯好,沃尔沃提出来了沃尔沃最安全;哪个车子的驾驶感不好吗?宝马提出来驾驶感第一,就有了开宝马坐奔驰;哪个洗发水不除头皮屑呢?海飞丝提出了就是海飞丝;哪个凉茶不降火啊?王老吉提出来就是王老吉。所以,品牌想要被牢记,就要主打一个特色,抢占消费者的心智,单点爆破,把品牌的价值主张清晰明确地向社会传递。3.致消费者的几句话。“鸿星尔克”的老板公关和直播间的承接能力,堪称教科书版本。主动降温、劝说“理性消费”、甚至吓哭主播,主动关闭直播间等等,值得所有企业学习。所以第一句话是,“支持国货请理性和长情,更不能道德绑架。”第二句话共勉,“一个人的选择是容易的,一群人的选择或许就能改变一个现象”。呼吁有能力有抱负有情怀的人才支持“国产替代”。联想(二):从景德镇陶瓷的衰落想到国产仪器大工业化的必要性近日在读王志刚先生的《大国大民》,一本从解读“地域与人”的角度让中国人读懂中国人的书。其中 “江西的格局”一章,谈到了江西景德镇陶瓷的崛起与衰落,“一部陶瓷史,半部文明史”。工业化这场革命在改变世界的同时,顺手将中国景德镇陶瓷推下了王座。二十一世纪初叶,景德镇“瓷都”在市场经济的大潮中迅速被欧洲陶瓷、广东佛山等地的工业化日用瓷超过,景德镇城市中心区参差不齐地林立着的低矮厂房和作坊,掩映不住萧条之气,和对未来充满茫然失措。陶瓷工艺流程之中涵盖了大量工业化要素,而景德镇依旧陶醉于小手工业的余晖之中… … 机械化大工业和小手工业,一方迅速成长,一方缓缓衰亡,量变逐渐积累为质变。见微知著,国产仪器同样面临着从小手工业向大工业转变之路,大工业化意味着批量化、成本最小化;意味着可复制性、可重复性;同时意味着批次稳定性… … 大工业化从哪里开始?从设计开始,设计之初就为可工业化设计,让“设计更改”这个词语逐渐消失或降低频次。从流程开始,用流程标准化替代个人经验化;从质量控制开始,质量控制植入标准化替代随机性;从供应链开始,让供应商管理变成工业化的一环… … 有人大胆预测,“如果突然降临一亿美金的HPLC订单给国产仪器厂商,也未必有能按质按量按时完成的。”虽然这种预测和表达略带emo,但也深刻地需要我们国产仪器厂商的“带头大哥”思考如何步入大工业化,加快工业化的进程。当“国产替代”呐喊的“时局”已经到来,在大中华区“吞吐量”广袤且持续的“位格”中,随着进口品牌仪器人才的内流,国产仪器天时、地利、人和三要素齐备的当下,是对我们国产仪器厂商“带头大哥”的考量,当东风来临,不至于猝不及防… … … … 罗马不是一天建成的,如果不是因为处于低谷,社会和历史不会有耐心留出三年五载让人静下心来慢慢打磨。借用张磊在他的《价值》书中说道:“做长期主义的价值投资”,千万不可被吹糠见米的短期行为所迷惑,需要经年累月的淘选和孕育,才能实现从零到一的突破,成为时间的玫瑰。联想(三):也许“抄”才是“国产替代”的弯道转折点人生一定要学会“抄”,没听错,就是“抄”。人类最独特的地方,不是在先知先觉,而是在后知后觉。就好比至今我们还在不停地背诵、诠释“周礼、秦制、汉习、唐风”… … 有没有想出来不重要,重要的是别人想出来了,你能够学,这才重要。“抄”用在文化上叫传承;“抄”用在商业上叫借鉴;“抄”用在时尚上叫流行;“抄”用在人性上叫修行;“抄”用在创业上叫创新… … 俗话说,“天下文章一大抄,看你会抄不会抄”。怎样才能“抄”出境界?不是机械搬砖,不是复制黏贴。乔布斯用iPod+Phone+Internet“抄”出了一个iPhone;增田宗昭用书店+咖啡店“抄”出了一个茑屋书店;互联网+时代结合传统行业“抄”出了多少当今头部企业:滴滴、美团、淘宝、京东… … 集众家之长,合成自己的灵魂作品,少了份危险,多了份安全。放弃前无古人后无来者的想像吧,能“抄”好就已经很NB了。后疫情时代,风景这边独好。随着“国产替代”的呼声此起彼伏,原本一个无人问津的分析仪器赛道,也迎来了资本的追捧。一时间多少英雄中青年开始前赴后继地开“创”,有挂羊头卖狗肉的,有想改变世界的、有梦想自我实现的、有单纯想赚钱的… … 就分析仪器而言,也许“抄”才是“国产替代”的弯道转折点。中国的分析仪器现阶段很难出现也不需要出现像华为、阿里巴巴、腾讯这些众人耳熟能详、呼风唤雨的明星企业,更需要无数默默无闻,但在各自领域拥有独门绝技的专精特新企业。时来运转,假以时日,于拐角处不经意地“合成”了赛默飞。“抄”要“心怀谦卑,又保有自信”。见过饱有精尖的人才,见过多元的思维和创新,就会意识到其实自己那一亩三分地儿是多么渺小,我们的未知远多于已知。这种谦卑会让我们持续地学习心态和求知欲望。以上云云只是“术”,真正的“道”是心态。不管是技术研发还是市场,千万不要“捉急”。一旦被焦虑和功利所裹挟,被吹糠见米的短期行为所迷惑,“国产替代”就会只在趋势里呐喊,掉回到“农村包围城市”的诅咒之中… … 当然“不要捉急”不是怠工怠思考,而是指战略擘画时的大局观、战术执行时的节奏感… … 很多问题,不是解决不了,而是没人解决。不过,好在为时未晚。联想(四):在质上进取,而非在量上贪婪起草这篇小品文的时候,正是“秋高气爽、丹桂飘香”,本以为可以用这样的词语来形容秋天,然而我错了。翻开日历发现时至“秋分”!!!嗯,没错是“秋分”,不是“夏至”。可这比谁更热这件事情上,从来没有拉下上海。这个“热度”直接点燃了用时三个六十分钟无间断的产品质量讨论大会。让我不禁想问一个问题:“究竟质量就是数量,抑或数量就是质量?”硅谷的王川老师,有过一篇文章,讲数量和质量的关系,他的观点很简单,质量问题其实就是数量问题。譬如,有人哀叹世态炎凉,遇人不淑,其实本质上还是接触的人太少了,没得选。所以,他认为,在数量不够多,底子不够厚的时候,很多事情很多产品就是做不到做不好。那奇怪了,既然数量就是质量,为什么还会有人强调这两个概念的区别呢?其实我想说,尤其在这个极速发展、高度内卷和竞争的时代,质量就是数量。当质量不过关的时候,数量就只会增加变成竞争对手或者用户“以讹传讹”的渠道;当质量过关的时候,数量就迎刃而解了。借用张勇的一句话点题“在质上进取,而非在量上贪婪”。
  • 岛津助力关键材料国产替代化——材料研发中的测试方法
    新材料是全球科技竞争的关键领域,也是国家竞争力的重要体现。然而,我国材料强国之路任重而道远。研发生产关键新材料实现国产替代对我国产业链和供应链安全具有重要意义。国家“十四五”规划明确提出深入实施制造强国战略,并对高端新材料的发展做出明确部署:推动高端稀土功能材料、高性能陶瓷等先进金属和无机非金属材料取得突破,加快高性能树脂和集成电路用光刻胶等电子高纯材料关键技术突破。岛津拥有出色的表面分析及质谱分析技术,助力企业对关键材料的研发工作。电子探针(EPMA)用于烧结钕磁铁晶界改性及扩散分析 钕铁硼(NdFeB) 是一种重要的稀土磁性材料,在各类发动机、电子器件等领域得到广泛应用。在烧结钕铁硼材料中添加稀土元素铽(Tb)是提升其性能的有效方法。通常只有使稀土元素Tb主要分布于主相晶界位置,才能达到提升磁性材料的整体性能。这样的晶界改性可通过晶界扩散的方式实现。而通过岛津场发射电子探针EPMA-8050G,就可以观察到烧结磁性材料的晶界改性和扩散现象。场发射电子探针EPMA-8050G①晶界改性铷铁硼的表征晶界改性的铷铁硼磁体主要元素分布特征上图所示为含 Tb 的烧结铷铁硼磁铁的元素面分析结果,从中可以看出有助于提高材料性能的 Tb 缠绕分布于主相晶界处。②晶界扩散Tb元素的表征Tb 晶界扩散处理后从表面至心部的元素分布特征上图所示Tb通过主相晶界,从磁体表面扩散到了约 150μm的区域。在背散射电子图像上的线分析显示(各元素均为 8wt%范围),可以看到Tb和Nd、Pr发生置换,并且Tb浓度沿着中心区域方向略微降低。将Tb晶界扩散处理后的铁硼磁体的表面区域、距表面 1/2 处的中间区域以及心部放大后进行面分析,结果显示在主相晶粒附近,形成了薄而均匀且连续的富Tb壳层。Tb晶界扩散处理后表面、距表面1/2处和心部的分布特征电子探针(EPMA)用于氮化硅陶瓷的缺陷分析 氮化硅(Si3N4)陶瓷是一种耐高温高强度的无机材料,目前在航天航空、汽车发动机等领域有着广泛的应用。氮化硅同时具有良好的电绝缘性和散热性,未来也有可能会成为IC基板的重要材料。目前氮化硅陶瓷材料的致命弱点是对损伤和缺陷敏感。因此缺陷分析至关重要,利用岛津EPMA对氮化硅陶瓷样品进行微区分析,而不同微区位置的元素差异,对揭示缺陷成因具有指导意义。样品缺陷点的元素面分析结果如上图所示 V、Cr、Mn、Fe、Mo等金属元素在白亮条状区域有明显富集,而黑色区域主要富集轻元素C。对缺陷的典型区域进行微区成分定性和半定量分析,结果如下:定性分析结果表明,相较于正常的位置1,位置2除了富集更多的C元素外,还检出了微量的S、Cl、K等元素,推测可能是来自于样品热镶嵌时残留的树脂等有机物,或样品磨抛等制样环节引入的残留物;而位置3的主元素为Fe、Cr,此外含有微量的Mn、Co、Ni、Mo等元素,可能是混料环节未混匀的烧结助剂在烧结环节未完全熔化,或者生产流程中机械设备部件表面部分剥落而混入,具体原因建议结合工艺流程及其它分析手段综合分析。MALDI-TOF用于光刻胶成分解析 光刻胶是芯片制造中光刻工艺非常重要的耗材,是半导体产业的关键材料。光刻胶由树脂、光酸、溶剂和添加剂按一定比例混合而成。其中,光刻胶树脂是高分子聚合物,不仅是光刻胶的骨架,也是核心成分。树脂的单体种类和比例等结构设计、树脂的分子量、分散度等会影响光刻胶的核心性能。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF) 无需复杂样品前处理,适用于光刻胶中树脂的分子量的快速检测,为半导体材料的测试提供方法参考。MALDI-8030在m/z 1-3600范围内,检测到一系列不同聚合度的质谱峰,相邻质谱峰平均相差约120 Da,与酚醛树脂单体-(C8H8O)n-分子量相符,聚合物质谱分布模式与酚醛树脂理论结构式相符。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 酶标仪国产替代:硬件代差消除,软件仍需打磨——访上海闪谱生物科技有限公司总工程师张建明
    随着科学技术发展和市场需求演变,酶标仪被赋予的功能日益丰富。由最初的吸收光检测,到荧光强度、发光检测,再到荧光偏振、时间分辨荧光及Alpha检测等创新技术加持,酶标仪早已突破了酶联免疫吸附试验(ELISA)的范畴。现如今凡是与光信号相关的实验,均可考虑使用酶标仪进行信号检测。长久以来,国内酶标仪市场处于被进口品牌垄断的局面,但在仪器信息网对2022年酶标仪中标盘点中发现,国产品牌上海闪谱酶标仪已经突出重围并成功挺进TOP5。为了进一步了解上海闪谱生物科技有限公司(以下简称“上海闪谱”)酶标仪的发展历程和产品特点,近日,仪器信息网特别采访了上海闪谱总工程师张建明,同时,就中国酶标仪市场现状和发展前景、国产替代以及科学仪器行业未来发展等话题进行深入交流。上海闪谱生物科技有限公司总工程师 张建明张建明,上海闪谱生物科技有限公司总工程师,毕业于大连理工大学与上海交通大学,日本国立埼玉大学留学。担任中国仪器仪表学会药物质量分析与过程控制分会理事,“上海分析仪器产业技术创新战略联盟标准化委员会”会员,《药物分析杂志》第七届编辑委员会编委。2004年至今,共主持完成包括科技部国家重大仪器设备开发专项、上海市科委项目、科技创新计划项目在内的省级以上政府项目共计10项。带领团队研制了国内第一台全波长薄层色谱扫描仪、第一台全自动薄层色谱点样仪、展开仪,开创了国内自动化薄层色谱仪器的先河。随后投入了酶标仪、蛋白纯化系统、微生物分析、制备液相、分析液相、样品前处理等多个系列的高度自动化仪器研发,在色谱及生化分析仪器方面具有重要影响力。与进口酶标仪对标,希望成为全球两强之一据张建明介绍,上海闪谱生物科技有限公司成立于中国科学院上海生物工程中心,迄今已有长达十余年的酶标仪研发历程,是国内第一家光栅型酶标仪生产商,也是国内少有的多功能酶标仪生产商。上海闪谱定位成为中国科研级酶标仪标杆企业,终极愿景是打造成全球科研级酶标仪两强品牌之一。现阶段,上海闪谱已经走出“死亡之谷”,其品牌影响力和业绩表现已经得到了市场认可和积极反馈。目前公司规模已达百余人,其中研发技术团队和制造团队分别占比40%,拥有一批来自国内知名院校生命科学研究背景的高级研究人才。在回忆创立上海闪谱酶标仪的初衷时,张建明分享了一段自己参与关于新药筛选和发现国家重大专项的经历,当时在走访国家新药筛选中心时发现几乎所有筛选仪器全部是进口品牌,价格非常昂贵。因此,他萌生了自己创建国产酶标仪品牌打破国内市场长期被进口品牌垄断的想法,以期更好地推动中国新药筛选和发现事业的发展。上海闪谱现阶段的主要任务是建立建全与进口厂商一一对标的酶标仪产品线,让业绩稳步地、有质量地增长。张建明表示:“按酶标仪功能划分,上海闪谱已经具有多功能酶标仪、光吸收酶标仪、化学发光酶标仪以及荧光酶标仪等多条产品线;按发光结构区分,上海闪谱同样具有滤光片、光栅以及光栅+滤光片混合光路的多种酶标仪产品。除显微工作站与酶标仪连用暂未实现突破之外,目前上海闪谱已经建立了与进口酶标仪一一对标的产品线。”上海闪谱酶标仪主流型号“桃李不言,下自成蹊”,品质是立根之本张建明表示,“酶标仪市场竞争十分激烈,六七家主流品牌在行业深耕多年,已经拥有了成熟的产品线和广阔的用户基础。与此同时,国内用户对国产新兴酶标仪的品质要求格外苛刻。上海闪谱正在依据这些苛刻要求不断提升自己的产品力,不惧挑战,坚持横向比对,性能参数力争比肩全球市场一流水准。‘桃李不言,下自成蹊’,用户选择购买我们的产品不仅是考虑价格因素,更是看重卓越的仪器性能品质。”同时,张建明详细阐述了上海闪谱三大核心竞争优势:“第一点,创新是引领发展的第一动力,目前上海闪谱已经培育强大的创新活力,并具有酶标仪全套的研发、制造以及应用开发能力。每年的研发投入是销售收入的30%以上,积极响应用户个性化需求,保证产品升级迭代速度快人一步;第二点,用户在购买酶标仪时注重考量国产和进口酶标仪的性能水平、稳定性以及检测灵敏度等多项重要参数。尤其在生命科学新兴领域,大部分科研用户比如实验室的PI、生物医药技术负责人等拥有留学经历,受到过欧美发达国家先进水平的科研训练,他们对于仪器参数要求非常高,上海闪谱酶标仪的硬件参数和软件应用均得到广泛认可,甚至在某些功能配置上表现更为优秀;第三点,上海闪谱酶标仪不仅性能卓越,价格也十分亲民,我们的定价普遍是进口品牌的50%-60%,不仅打破了进口品牌垄断中国市场的格局,而且大大降低了多功能酶标仪的购置门槛,让更多实验用户有机会使用。”市场相对成熟,需求不断细分张建明介绍说:“中国酶标仪市场已经相对成熟,按市场份额划分依次为诊断、科研和工业三大应用领域。其中诊断市场酶标仪需求数量庞大,对仪器稳定性要求严格,不过对于仪器功能的需求较为单一且价格相对较低。目前,国内已经有医疗级酶标仪企业上市;科研领域则是第二大酶标仪市场,目前中国科研级酶标仪市场的规模大概在10亿元人民币左右,该领域更注重酶标仪功能属性和性能水平;在工业市场中,制药是酶标仪核心应用领域,其中药物筛选和新药发现是黄金赛道。随着生物医药行业呈现蓬勃发展态势,受其牵引作用影响,工业市场对科研级酶标仪需求将会增加。”谈及未来酶标仪发展趋势,张建明认为:“首先需要紧贴用户需求,从需求出发。随着需求不断细分化、多元化,酶标仪市场供给也要加快创新。从产品角度出发,‘自动化+高通量’和‘技术交叉融合’将是酶标仪行业未来两大发展方向,此次全球新冠疫情是非常直接的催化剂,对涉及样本处理、检验检测、样本存储的全流程自动化和高通量作业提出了最直接的需求,生命科学领域的自动化和高通量需求再次被验证;另一方面,随着多学科交叉、融合和汇聚,酶标仪将被赋予更多崭新功能,比如显微成像、与液相的联用等。从应用场景出发,医疗和大健康将会是重点关注领域。”国产替代:硬件代差消除,软件仍需打磨张建明谈及国产与进口酶标仪之间的差距时表示,“机械制造决定图纸能否转化成产品,电子器件决定仪器是否先进,软件决定仪器好不好用。目前,国产与进口酶标仪在硬件方面逐渐趋同,其中核心零部件的供应链条高度同质化,不会出现明显硬件代差。另外,基于自身在仪器行业多年的经营经验和国内先进的高端制造业水平,目前上海闪谱酶标仪的结构件、机械零部件以及软件基本实现了国产化,但在光电领域,上游核心零部件比如检测器以及滤光片、光栅等关键核心零部件短时间难以实现国产替代。比如不同光栅品牌的分辨率、透光率以及偏差值均有不同程度的差距。各项参数优化也是一个漫长的探索过程,需要前期充足的理论知识储备和大量实验进行筛选与验证。”张建明补充介绍:“就软件而言,目前国产酶标仪较进口主流品牌还有一定的追赶空间。软件优化是一个时间和经验积累的过程,用户基数和仪器使用频率非常关键。进口厂商不仅具备先发优势,在软件功能、算法模型、数据处理及检测方法等积累了海量经验,并且投入的时间、人力和资金也是日久年深。近十年,上海闪谱不遗余力进行着软件优化和迭代升级,在95%以上的主流应用场景已经与进口品牌比肩。截止目前,利用上海闪谱酶标仪发表的SCI文章已达千余篇,得到了包括中科院、国家海洋局、复旦大学、交通大学以及中国检验检疫科学研究院等核心用户认可。今后将继续加大软件研发投入,力争在国产创新的道路上跑得更快更长。”未来五年,上海闪谱仍将沿用“Me-too”策略,逐渐丰富自身产品线和提升产品力,建立与进口厂商一一对标的产品体系。张建明解释说,“当前,国产酶标仪行业仍处于跟随时期,源头创新的代价暂时还不能完全承受。在产品规划方面,上海闪谱下一步有可能将产品升级为具备显微成像系统或将目标转向开拓高内涵领域。而在市场战略规划方面,上海闪谱将持续保持科研市场高速增速,同时积极开拓生物医药和诊断试剂两大领域。”科学仪器行业发展四要素:时间、知识、人才和资源张建明认为科学仪器行业是“高端服务业+高端制造业”的有机结合,它属于广义的科学服务行业范畴,是为科学研究提供工具和方法的高科技行业,其创新、制造和应用水平是衡量一个国家科技发展水平和潜力的关键标识。同时,科学仪器也被称为高端制造业皇冠上“耀眼的明珠”,是一个国家科技实力和工业实力的重要标志。他表示:“时间积累、知识体系、人才储备以及资源投入是影响科学仪器行业发展的核心四要素。”首先,由于起步晚、底子薄等历史原因,中国科学仪器行业规模效应和产业集聚优势不足,配套供应链条和相应解决方案存在着较大短板。其次,科学仪器行业背后的知识体系构建尚未完善,缺乏充足的知识储备意味着无法提供全面的解决方案。科学仪器行业发展需要大量以兴趣为先导性的知识积累,但是从兴趣化转化为产品需要经历漫长的时间。另外,目前国内高端科学仪器制造人才仍然短缺,由于科学仪器行业自身特点导致无法吸引大量新鲜血液注入。例如,相较大批量制造的电子行业,科学仪器属于离散型制造(小批量多品种),二者的经营模式和思维方式存在较大差异,如何调和‘大批量制造’与‘离散型制造’之间的矛盾,这也是科学仪器行业目前遇到的共性难题。即便赛默飞、安捷伦等科学仪器巨头,在人才密度和薪资水平等方面也无法和华为、比亚迪等公司比肩。最后,资源投入对科学仪器行业发展具有深远影响。虽然早期资本并不看好中国科学仪器市场,但随着国家政策对科学仪器行业支持力度持续加大,国产高端科学仪器设备和关键‘卡脖子’技术不断突破以及国产替代进程加速等因素,中国科学仪器行业终将会迎来腾飞时刻。
  • 拼搏进取19载,初心始终不改。核心科技深耕,目标进口替代。 ——皖仪科技色谱发展历程
    拼搏进取19载,初心始终不改。核心科技深耕,目标进口替代。——皖仪科技色谱发展历程引言色谱技术的出现,使人们可以随时随地进行物质分离和分析,大大地提高了生产效率,这一学科时至今日还在不断进步,国产色谱仪器领域也在不断推陈出新。很多仪器公司为中国色谱事业的发展篇章写上了一笔一画。皖仪科技就是其中那最用心的一笔之一,其色谱事业的发展历程伴随着整个公司自身的成长过程。皖仪科技是一家有着科技创新基因的公司,2003年创立于有着四大科教基地、综合性国家科学中心称号的合肥市,公司汇集了一批来自清华、中科大等高校的高级研发人才,硬件、软件、结构等方面都具有很强的设计开发能力。早在成立之初,皖仪科技就坚持核心技术自主研发,致力于打造服务大众的分析仪器产品。延续传统 继往开来皖仪科技色谱事业的发展历程要从二十世纪初的2000年左右说起。当时国内色谱仪器还处于方兴未艾的时期,部分厂家推出了国产气相色谱等仪器,但是在液相色谱仪方面,总体上跟进口仪器相比还有较大差距。皖仪科技决心首先攻克液相色谱仪的核心技术,并应用在离子色谱仪上,实现在这一领域的技术领先,并打造中国人自己的色谱品牌。经过潜心研发,皖仪科技首先攻克了高压柱塞泵技术,申请了“两级悬浮传动技术”的发明专利,解决了色谱泵输液不稳定,高压密封圈容易磨损的问题。2008年推出了第一代LC3000系列等度系统。克服了高压下的梯度混合和小比例组分精度问题,于2010年推出了第二代LC3000二元高压系统(图1);2011年推出了AS3000自动进样器,耐压42MPa,三种进样模式;2012年推出了Cactus色谱工作站2.0版,能够通过一款软件控制整套仪器,界面直观,操作方便;2013年推出了经过整体设计的第三代LC3100系统(图2),外形美观大方,流路经过了优化,操作更加方便。攻克了高精度四元梯度比例阀的算法和FPGA控制逻辑;2016年推出了高精度四元低压梯度系统。攻克了低杂散光路、流通池设计、三维数据处理及显示,推出了采用全息平场凹面光栅具有1024像素的二极管阵列检测器;2017年推出了网络版色谱工作站SmartLab色谱工作站;2018年推出了可变波长荧光检测器,水的拉曼峰信噪比大于1200;2019年推出了国内首台真正商业化的超高效液相色谱仪(图3),配置有:国内首创耐压150MPa的独立柱塞驱动直线电机泵,授权发明专利一项;国内首创耐压150MPa的针在流路自动进样器,实现纳升级样品的无损进样;液芯波导流通池超高效二极管阵列检测器、低温蒸发型蒸发光散射检测器,授权国际发明专利一项,获得世界制造业大会创新产品金奖。与禄亘公司合作推出了国内首台全自动在线溶出度-液相色谱联用仪,利用SmartLab的强大功能,实现从药品放置、溶出取样、数据处理到报告打印的全流程的自动化。2020年推出了带计量泵针在流路进样器的LC3300高效液相色谱仪(图4)。目前皖仪科技能够提供高效液相色谱和超高效液相色谱产品,并具有全系列的检测器和配套的色谱工作站软件。如果说皖仪科技高效液相色谱的发展历程像是从曲折蜿蜒的小溪汇成了波澜壮阔的大河,生生不息,不断开拓进取。那么皖仪科技离子色谱的发展就像是凝聚了江河势能的壶口瀑布,创新引领,不断推陈出新。初露锋芒时期2008年,国内很多离子色谱厂家无法解决PEEK泵的高压密封问题,为了满足耐压,只能采用不锈钢材质制作离子色谱泵,由于不锈钢在离子色谱淋洗液的酸碱条件下会有金属离子溶出,会影响痕量离子的检测,因此无法实现高性能离子色谱仪。而皖仪科技经过攻关,成功解决了全PEEK泵的设计加工,耐压达到35MPa以上,并且能够在高压下长寿命的工作,成为国内最早拥有自主全PEEK泵技术的离子色谱厂家之一。并推出了第一代离子色谱仪(图5),分体式结构,包括等度泵、柱温箱、抑制器和电导检测器。快速发展时期皖仪科技是国内最早开发离子色谱专用自动进样器的厂家之一。为了实现实验室自动化、节省人力成本,皖仪科技自动进样器不断升级,先后开发AS2800自动进样器(可以实现高精度的满环进样)、AS3100自动进样器(可以实现任意体积的样品进样)。从此正式迈入自动化的时代。在此基础上,皖仪科技于2012年推出了第二代离子色谱仪(图6):集成式的一体机离子色谱仪包括全PEEK等度泵、电动PEEK进样阀、高精度柱温箱、自动进样器,最大限度地缩短了管路,获得优异的基线稳定性及极低的检出限。抑制器和电导检测器,能够实现等度淋洗。同时,皖仪科技首次采用全触摸屏控制,用户不用打开电脑即可在触摸屏上维护仪器、观察基线、平衡系统、监视谱图,大大提高了客户使用体验。突破进取时期检测溶液电导率的电导检测器技术是离子色谱的核心技术之一,当时离子色谱电导检测器主要采用二电极和四电极电导池进行检测,电极电流检测采用模拟方法,经单片机控制AD 转换器输出电导信号。这一处理方法电路复杂、耗时、精度不高、漂移大;而且只能在离子中间浓度范围内使用。此外,随着离子色谱应用越来越广泛,对离子色谱灵敏度、检测范围、噪声和漂移的要求也是越来越高。皖仪科技意识到传统检测方法和装置已成为离子色谱发展的瓶颈,因此开发出了宽检测范围、高精灵敏度的基于DSP的离子色谱数字电导检测装置,从测量电路方法和装置上解决目前离子色谱存在的出峰延时、线性范围低、噪声和漂移大等问题,能够直接输出真正的电导率值,全面提升了离子色谱检测器性能。集成了这一技术的第三代离子色谱于2013年正式面市(图7)。在这套系统上,皖仪科技首次创新地提出了一键冲洗、一键维护的概念,使用户能够通过触摸屏上的一个按键就可以完成做样完成后机器的冲洗及自动维护,避免了抑制器活化、系统冲洗等繁琐的人工操作,使用户真正体验到仪器自动化的方便性,节省时间和成本,提高使用寿命。这款离子色谱一经问世就成为用户喜爱的产品。战略升级时期皖仪科技并未止步不前,再次踏上征程。开启了离子色谱柱、脉冲积分安培检测器,氢氧根、甲烷磺酸和碳酸根淋洗液发生器的研发。于2015年开发出了氢氧根、甲烷磺酸和碳酸根淋洗液发生器。于2018年实现了第四代离子色谱仪(图8),从仪器到耗材以及新一代SmartLab4.0色谱工作站的离子色谱产品线全覆盖。于2019年开发成功了积分脉冲安培检测器,通过施加电位波形的改变,使电极达到清洗和活化的目的,扩大了可检测物质的范围。在这些技术的基础上,于2020年成功开发出了第五代离子色谱仪(图9):是真正意义上国内研发的多功能离子色谱仪。在一台机器中有机集成了双泵:四元梯度泵+等度泵,双检测器:电导+电导,电导+安培,阀切换和柱后衍生等功能。为了发挥多功能离子色谱的优势,皖仪科技还专门配套开发了阴阳离子同时进样的自动进样器,并在SmartLab软件中专门开发了新的交互界面和灵活强大的脚本编辑器,利用这些功能可灵活地进行分析流程的编排和方法的开发。聚焦行业 创新开发有了以上配置,多功能离子色谱仪真正为用户提供了“超出想象”的分析能力,之前很多难以完成的或者费时费力的多步操作可以在一台机器上自动完成。能够组合出在线前处理、在线浓缩、在线富集、柱后衍生和二维色谱等功能。在目前比较热点的半导体和新材料领域的高纯水和高纯试剂中的痕量阴阳离子的分析能够体现出他的优点。随着半导体集成电路集成度的不断提高,对产品洁净程度的标准也越来越高,痕量的污染都会使产品成为废品,所以水质的重要性不言而喻。在半导体和电子工业中,超纯水中离子污染的浓度通常在万亿分之一(ppt,ng/L)到十亿分子之一(ppb,ug/L)量级。对于超痕量阴离子的分析必须采用富集检测。离线的富集浓缩会引入严重的交叉污染,无法满足重复性的要求。皖仪科技多功能离子色谱给出的解决方案是采用浓缩柱代替定量环,大体积(10 mL)进样,进行在线样品预富集,该方法检出限可达10ng/L,灵敏度和准确度很高。因为ng/L级别的未知样和标准样手工配置难度很大,极易污染。在富集检测时采用ppb级的标准样浓度来确定ppt级的未知样浓度。多功能离子色谱将标样和未知样通过一个10通阀进行切换,可以减小环境的污染以及手动稀释导致的重复性和线性变差。以此方法可实现对ppt级样品的测定。半导体晶片生产中经常需要用到浓磷酸、氢氟酸和过氧化氢等高纯试剂,这些高纯试剂基体干扰离子浓度太高,测定其中的痕量组分有较大的困难,采用稀释的方法虽然可以减少干扰,但会使待测离子浓度低于仪器检出限而无法检出。皖仪科技采用多功能离子色谱仪开发了在线基体消除的整套解决方案(图10),通过自主开发的排斥柱消除基底,并进行痕量离子的富集检测(图11)。目前六价铬的检测方法主要有二苯碳酰二肼(二苯卡巴肼)分光光度法、离子色谱紫外柱后衍生法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法以及电感耦合等离子光谱法等,其中GB 5750.6-2006《生活饮用水标准检验方法 金属指标》采用二苯碳酰二肼分光光度法检测六价铬,但该方法容易受到样品浊度、色度、干扰离子的影响,尤其是带有颜色的样品,容易出现假阳性或假阴性结果,重复性不佳。环境保护部科技标准司组织制订了HJ779-2015《环境空气 六价铬的测定 柱后衍生离子色谱法》,该方法采用离子色谱法,不仅可以检测环境空气中六价铬,还可用于土壤、水质、纺织物、皮革、金属加工件、玩具、电子电器等中六价铬的测定。皖仪科技针对以上检测开发了基于多功能离子色谱仪的含有复杂基质的六价铬样品测试方法,操作简单,灵敏度高。该方法利用离子色谱柱切换技术,实现样品在线前处理,能够有效去除样品中的水溶性有机基质,省去复杂的样品前处理过程的同时也减少了人力消耗。另外,在前处理过程中增加了对样品中的柱后衍生,生成具有强吸收的基团,洗脱后由紫外可见分光光度计进行检测。六价铬最小检出浓度为0.00177ng/mL,小于标准要求检出限的56倍,远远低于标准要求,灵敏度高(图12)。图12 六价铬的检测在液相色谱应用方面,皖仪科技也开发很多有特色的应用方案。最新的一个典型应用是基于超高效液相色谱仪中针在流路进样器微量、快速的特点开发出来的自动在线柱前衍生应用。典型的检测就是手性氨基酸自动在线柱前衍生分析方法。采用邻苯二甲醛/N-异丁酰基-L-半胱氨酸(OPA/IBLC)为手性衍生化试剂,仅需要0.5微升样品,在6分钟以内完成在线柱前衍生,并采用荧光检测器检测。色谱分析时间45分钟,实现16种L型,14种D型氨基酸的分离和检测(图13)。图13 自动在线柱前衍生方法分离检测30氨基酸为了方便用户,皖仪科技也已经将以上这些典型应用进行收集整理,放在公众号上供用户查阅。民族智造 替代进口厚积而薄发,目前国内色谱技术日新月异,已经能够同国外产品同台竞技,下一步就要打造品牌,做好应用开发。我们在应用和解决方案上同国外品牌还有较大差距,其实也是体量的一个反映,应用和解决方案的开发需要投入大量的人力和资金。我们国产色谱厂商应该抓住国内市场大的优势,同重点用户和科研院所建立良好的合作关系,聚焦于某一两个重点行业,共同去开发应用和解决方案。至于品牌,则是建立在用户日积月累的信任上的,我们一方面要加强市场推广和宣传、积极打造国产色谱品牌;另一方面应该拿出自己的“撒手锏”级别的应用,真正解决客户痛点,建立国产色谱的口碑。随着国产替代的大势所趋,中国在半导体、新能源上的加大科技创新的力度,目前处在百年未有之大变局中,时不我待,在最近五到十年,国产色谱必将登上历史舞台,为中国建设科技强国贡献自己的一份力量。打铁还需自身硬,皖仪科技将继续深耕技术,做好服务,努力打造中国色谱标杆品牌,为这一历史进程画上浓墨重彩的一笔。
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