“质谱仪具有广泛普适的特点，应用非常广泛。其实国内质谱仪市场已经是红海，但国产与进口之间仍然有很大差距，而且存在技术被卡脖子的可能，解决这一问题的关键就在于企业要建立自己技术的比较优势。”近日，在“2022新产业50人论坛暨生命健康投融资峰会”上，清华大学副教务长、精仪系教授、为先书院院长欧阳证表示。

       据了解，科研分析仪器是生命科学及医药医疗产业的重要基石，其中质谱仪是市场前景最大、均价最贵、技术壁垒最高的主要领域之一，有实验分析仪器领域“皇冠明珠”之称。

       质谱仪的应用非常广泛，生物医学、监管及科研是质谱仪的主要应用方向，公安毒检、海关邮检、药物检测、食品安全、消费品质量控制等均以质谱检测为金标准。

       目前国内实验室质谱仪市场竞争较为激烈，已是红海，但相关数据显示国产品牌占有率仅5%左右，对此现象，近日欧阳证接受21世纪经济报道采访时表示，目前质谱仪最核心的技术都被卡在国外企业手中，国内仿制产品和国外仍有较大差距，主要差距在于整机可靠性、核心元器件精密制造技术和用户体验，检测器和真空泵等关键零部件仍需进口。

       “国内质谱领域发展不错的公司，大多采用贴牌国外产品方式，缺少自己的核心技术。国内此种类型公司受资本青睐，主要原因在于国产质谱仪器在技术上与外企有明显差距，没办法在同等水平竞争。”欧阳证说。

       竞争红海，却仍被卡脖子

       据了解，质谱仪是一种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的仪器，根据信达证券研报介绍，质谱仪属于一种“灵敏度极高的天平”，可以直接称量物质的原子量、分子量，具有高灵敏度、高分辨率、分析速度快等优势。

       质谱仪广泛应用于医疗健康、食品安全、环境监测、工业分析等多个细分领域，具有通用性，在实验分析领域较其他仪器有更明显的优势，属于更高端的实验分析仪器。

       信达证券研报数据显示，2020年国内质谱仪行业总需求规模约142亿元，约占全球总规模的1/3，近年来质谱仪需求增速较快，显著高于全球平均水平，2014-2020年我国质谱仪总需求规模CAGR达到20.2%，远高于全球7%的平均水平。

       欧阳证告诉21世纪经济报道，目前国内实验室质谱仪已经是红海市场，经过多年发展，质谱仪的多条技术路线已经很成熟，国内90%以上市场被外企垄断，外企之间的竞争也很激烈，而且从市场占有率、产品形态、产品应用和客户群体等角度来看，都已经发展得非常成熟。

       “国内部分做仿制质谱仪的公司，主要瞄准在专业检验实验室里由专业人员操作这一应用场景，这就需要和头部外企抢市场份额，基本就是打价格战、比拼产品应用和产品性能，但国内企业目前劣势明显。”欧阳证说。

       据信达证券研报分析，质谱仪技术壁垒较高，全球质谱仪市场主要被国际行业巨头占据，包括沃特世、丹纳赫、布鲁克、安捷伦、赛默飞、生物梅里埃、岛津等公司，大约占据全球90%市场份额。国内质谱仪市场也基本被外企占据，国产品牌占有率约5%。

       目前我国在质谱仪领域的研发、产业化及应用技术水平均落后于西方发达国家。国内掌握质谱仪所涉及的原理、模拟、计算、设计、工程化、工艺化、生产、应用开发及维护等各环节专业技术的专业类公司较少。

近年来，我国每年进口质谱仪总金额已经超过10亿美元。2020年我国进口质谱仪总金额为15.25亿美元，2021年前11月质谱仪进口额达到14.3亿美元，当前我国质谱仪进口额约占国内质谱仪行业规模的90%。

       在这样的现状下，国内质谱仪企业该如何突围？欧阳证表示，要解决卡脖子问题，关键是要建立属于自己的、不可替代的比较优势，在某个方面与外企之间拉开差距才能活下来，活得好。

       “在过去几十年里，中国产业的比较优势在于市场规模和人力资源价格优势，但现在这些优势不那么明显了，所以就需要在某个环节、某个产业链建立比较优势，才能靠技术和经济的力量去解决卡脖子问题，在上游端卡住一个不可替代的环节，这比什么都关键。”欧阳证说。

       朝什么方向突围？如何建立比较优势？

       那么国内的质谱仪企业该在哪个环节建立比较优势呢？在医用耗材和医疗设备等领域，价格往往是国内企业的优势，但是这一逻辑放在质谱仪领域似乎不太适用。

       欧阳证告诉21世纪经济报道记者，其实现在大型质谱仪很贵，单台价格在300万至1000万之间，但其实成本并不高，毛利率可以达到80%，仍然这么贵的原因就在于技术壁垒。

       在高毛利率的情况下，外企销售多年，已经积累了非常丰厚的利润和效益，而国内企业可能是刚刚耗费数亿元研制出来的产品，如果打价格战，就只能硬着头皮与外企拼，但是国内企业的研发成本和投入就在眼前，技术还无法完全跟上，可能要卖更低的价格，在售后投入更多的精力，那么利润空间就会被压得更薄。

       欧阳证进一步指出，这就会导致一个很大的问题，即价格战之后发现，国内企业唯一的作用就是把外企产品的价格打下来了，但是客户最终还是会选择国外产品，而非国内企业产品。

       “另外三重四极杆质谱和飞行时间质谱这两条路也不太好走，因为三重四极杆对应着传统大质谱仪，已经竞争非常激烈。飞行时间这一技术，国产仪器水平，相比于其他大型质谱仪器较为成熟；但市场占比比较小，目前国内很多公司又同时在做。” 欧阳证说。

       那么国内质谱仪突围的出路到底在哪？欧阳证告诉21世纪经济报道，和头部外企竞争就要换个角度，比如转换应用场景和客户群体，换个赛道，目前竞争激烈的是大型质谱仪，在实验室里使用、由专业人员操作，那国内企业能否走另一条路线，将产品做得更简单、更小、更智能，让质谱仪POCT化呢？这条赛道目前是一片蓝海，市场很大，竞争也没有那么激烈。

       据欧阳证分析，让质谱仪更简单，就是通过简化样品处理、采用智能操作系统，摆脱必须由专业人员在专业实验室里进行复杂操作的局限，那么面向的群体就不再是专业技术人员，赛道也会和传统市场所区别。

       对于让质谱仪更小，目前质谱仪通常重量达数百公斤，可以把产品进行小型化，做到9公斤以内，这将是非常大的变化，因为原来质谱仪只能放在实验室里，还需要细心维护，缩小之后甚至可以直接放进背包，能应对各种环境，在非专业场景也可以使用。例如在公安领域可以直接把质谱仪带到现场，由一线公安民警和医护人员操作，快速得到精准结果。

       那么头部外企为何尚未布局这一赛道？欧阳证表示，头部外企的产品发展策略，通常不是花时间和精力去培育一个全新的技术或领域，而是会在技术和市场逐渐成熟之后直接收购。

       但是完成质谱仪的POCT化并非简单之事，根据相关研究，对小型质谱仪来说，真空系统是整个系统重量最重、功耗最大的部件，因此对质谱系统的小型化可能起着决定性作用。而实验室质谱仪的真空系统通常由涡轮分子泵与旋片式机械泵、干泵、隔膜泵等结合实现，但是这一机械结构并不适合移动作业。而非连续大气压接口（DAPI）技术的出现解决了小型质谱仪真空效率的问题，有望大幅降低质谱仪整机重量。

       欧阳证进一步表示，除了真空系统的问题，市场教育也是质谱仪POCT化后面临的重要挑战。质谱仪进入POCT领域其实用处很广泛，但是这类产品太新，市场需要一段时间去适应，使用者也需要时间去了解，市场化路径可能是目前面临的主要问题，所以需要很有耐心，不断教育市场。

       “其实大型质谱仪在全球刚面世时，也是首批的科学家用户培养了应用习惯，质谱仪才逐渐开发出了很多应用，比如用质谱检测农残，就是当时科学家首先开发出应用，大家都觉得实用，最后才成为了监管层面的标准。”欧阳证说。

       除了POCT化，创造附加值或许也是突围的方向之一。

       据了解，脂质组学已成为生物医学研究的热点，采用质谱技术进行脂质组学研究，已能解决脂质种类鉴别等问题，但是脂质精细结构，如碳碳双键(C=C)位置精准定位等问题仍是难点。

       欧阳证表示，这就为创造附加值提供了空间，如果出现一项附加技术，能加载到其他的质谱仪产品上提高分析能力，那么就能建立独特的竞争优势，“相当于传统的质谱仪只能分辨出脂质不饱和结构层面，无法在少量样本下寻找到疾病相关的生物标志物，但是有了附加技术，就可以在组学层面做到脂质碳碳双键位置的精准深层解析，在个位数样本层面即可发现脂质标志物，为疾病探索研究提供全新的质谱工具。总而言之就是不用去做整个质谱仪，而是做质谱仪的助手、附件，让质谱仪变得更厉害。”

       而PB反应的研究推进正在推动解决这一问题，据了解，2018年，Nature Methods杂志报道了清华大学欧阳证教授和瑕瑜教授在质谱小型化及脂质同分异构体研究领域取得的研究进展，其中瑕瑜教授开发了一种不同的方法，通过将光化学反应——PB反应耦合到质谱来定位C=C键，目前此项技术已实现产业化。