国产波谱仪器还有多远的路要走？

2021年度北京波谱年会在上周圆满闭幕，多位国内知名专家学者都表达了对国产波谱仪器的支持与信赖。但国内对国产波谱仪器的认知和接受度还不是很高，核磁共振波谱仪大量依靠进口。实际上国产波谱仪器近来发展迅猛，仪器配件、售后服务等也具有明显的本土优势。可是科学仪器毕竟是一个研发周期长、技术壁垒极高的行业，要想实现高端科研仪器国产化，还需要在多年的研发中不断地完善。为此，近年来国家专门设立了仪器研制与开发专项，为国产仪器研制与开发提供强大助力，科研人员也从未停止过对波谱仪器、配件与维修的研究脚步。

国家政策支持导向明确

本周，中国科学院核磁共振技术联盟发布了2021年申报仪器研制及功能开发项目的通知，对磁共振仪器设备相关的硬件研制、现有仪器的功能扩展与提高项目将给予经费支持，要求项目申请必须针对国产磁共振仪器设备研制的瓶颈及应用痛点，并鼓励科研单位与国产仪器厂商密切对接，尽快实施成果转化。该项目获得了中国科学院条件保障与财务局的大力支持！

今年年初，科技部基础研究司发布“十四五”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2021年度项目申报指南(征求意见稿)，其中就包含了核磁共振波谱仪方向，研究内容如下：针对化学分析、生物分子结构、代谢混合物组分等检测需求，突破超高场稳态磁体设计与制造、高精度磁共振谱仪控制、高效射频激发与接收等关键技术，开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的核磁共振波谱仪产品，开发相关软件和数据库，开展工程化开发、应用示范和产业化推广，实现在化学化工、生命医学、食品制药和环境能源等领域的应用。另外在核心关键部件开发及应用方面，特别详细阐述了磁共振成像低温探头方向的研究内容。

国家自然科学基金化学科学部组织的国家重大科研仪器研制项目也有核磁共振仪器相关的课题。如中国石油大学肖立志教授联合中国石油化工集团有限公司共同承担的“极端环境核磁共振科学仪器研制”项目曾在2019年12月顺利通过专家组的结题验收。该项目针对高温高压、变温变压、狭小空间、快速运动、复杂样品、不均匀不稳定静磁场和射频场以及超低信号强度和信噪比等极端恶劣环境的核磁共振原位分析测试技术和仪器装备开展原创性攻关研究，取得突破性进展。

中国石油大学(北京)廖广志教授与课题组成功研发的基于多天线激励方式的三维核磁共振测井仪、新型井下多频多维核磁共振波谱仪等设备，为石油天然气勘探开发提供重要的技术支撑，并在2018年“朱良漪分析仪器创新奖”中荣获了“青年创新奖”。廖广志多年来坚守核磁共振测井仪器研究，一直围绕测井仪器装备的关键技术难题潜心攻关。在井下极端环境核磁共振仪器、多维核磁共振数据采集和处理方法方面取得重要创新成果，打破国外技术垄断，关键性能指标达到国际领先水平，取得显著经济效益和社会效益。

国产波谱仪器

1.高场核磁共振波谱仪

2007年，中国科学院武汉物理与数学研究所开始承担国家重大科学仪器研制项目，先后获得6000多万元的资金支持，用于核磁共振主机研发及工程化，于2014年成功研制出完整的原型样机。依托该所技术成立了武汉中科牛津波谱技术有限公司，由公司进行产业化及市场应用的推广。据了解，截至2021年5月，核磁共振波谱仪在国内成功卖出了100多台，在国外也卖出了一些。公司CEO魏嘉在之前的采访中说，“是一些核磁界的老前辈敢于做‘第一个吃螃蟹的人’，在使用过程中，他们发现我们的仪器也不差，而且售后维修更方便，于是开始帮我们不断地推荐，慢慢口碑就有了。现在很多国内用户开始了解我们，产品有了一定的知名度。“该公司相关人员称将在今年推出核磁共振波谱仪相关新技术与新应用，值得期待！

中科牛津 WNMR-I 400-600MHz核磁共振波谱仪

2.顺磁共振波谱仪

源于中国科学院微观磁共振重点实验室的国仪量子（合肥）技术有限公司，是国内第一家以量子精密测量为核心技术的国家高新技术企业，拥有多项独家技术：高保真量子态调控技术、高灵敏度磁探测技术、微波收发技术、EPR探头技术、高精度扫描钻石探针技术，目前已有多款仪器在多项关键性能指标上实现了与世界先进水平并跑或领跑，实现了量子精密测量技术的产业化落地。据悉，国仪量子公司的仪器除了个别高端芯片、传感器是进口的，其余部件均为国产化研制。在北京波谱年会上，国仪量子磁共振事业部总经理许克标博士介绍了顺磁共振谱仪研究的最新进展，产品具有更高的g值分辨率，能克服大的零场分裂能和更高的探测灵敏度。

国仪量子台式电子顺磁共振波谱仪EPR200M

3.低场核磁共振波谱仪

低场及小型便携化核磁共振技术因低成本、易维护的特点，也逐渐普及。苏州纽迈分析仪器股份有限公司，它多年来一直致力于低场核磁共振科学仪器国产化事业发展。实际上，纽迈科技的技术源于华东师范大学核磁共振波谱重点实验室积累了几十年开发出来一套研究生教学实验用核磁共振仪器，该仪器曾获得全国实验仪器一等奖。公司在2013年承担了国家重大科学仪器专项“高性能核磁共振弛豫分析仪的开发和应用”，在项目的推进过程中，一边不断技术开发，一遍推进成果转化，向市场输出了多款工业核磁新产品。就在前不久，上海理工大学和子公司上海纽迈联合研发的具有完全自主知识产权的高性能核磁共振弛豫分析仪，荣获了2020年度高等学校科学研究优秀成果技术发明二等奖，该仪器测试时间只需1-2分钟，成本也仅是进口仪器的1/4，秀出了“中国制造”！

核磁共振变温分析仪

4.磁共振成像分析仪

“初生牛犊不怕虎”，用这个词语形容北京青檬艾柯科技有限公司一点也不为过。别看2016年才成立，就拥有已授权的自主研发发明专利四项，自主搭建了磁体系统，电路谱仪系统拥有专业背景团队进行研发，具备独立的精加工工艺可保证设备的稳定性，公司专注于磁共振仪器研发与生产的同时，还能提供高品质磁共振技术服务和培训业务。公司研发了智能集成化磁共振成像分析仪、高性能磁共振微观分析仪以及高性能大口径磁共振成像系统，都是波谱仪器国产化路上不可或缺的部分！公司相关负责人提到，“近年来，国产仪器的市场占有率相较于国外仪器有了明显的提升，尤其是在低场核磁共振与顺磁仪器上体现的非常明显，得益于国家对于国产仪器的研发支持力度以及一大批拥有专业知识背景仪器人的专注与创新。然而与国外进口仪器相比，国产仪器的精度与稳定度仍然在某些方面有一定的差距，如何平衡仪器质量与售后服务二者的权重，同样是我们做仪器生产厂商需要注重的问题，市场占有率与仪器质量并不能完全画一个等号。”

LIME-iMRI 智能集成化磁共振成像分析仪

上海寰彤科教设备有限公司首创了国内50MHz、60MHz核磁共振化学分析谱仪，自主研发的60MHz高分辨率核磁共振化学分析仪器使用广泛，填补了国内自主研发高场永磁体核磁谱仪和高场永磁体的空白。自主研制的高分辨三维核磁共振成像教学仪器主要性能指标与同规格进口产品相差无几。研发的90M核磁共振谱仪，永磁体可以实现2.1T磁场强度，可以完成H、C谱的分析测试工作，研发的仪器大都实现了批量生产。谢寰彤总经理还提出，国产波谱仪器备受质疑的根本原因是没有相关标准可以证明国产仪器的技术指标可以达到使用需求。

1.5T（35mm)动物核磁共振成像系统

波谱分析对仪器设备的依赖程度比较高，不断地技术革新使国产波谱仪器公司拥有巨大的发展空间，可谓是机遇与挑战并存！争取让更多领域的专家了解到国产波谱仪器。

国产波谱仪器还有多远的路要走？其实不管还有多远，在国家的大力扶持和众多科研工作者的不懈努力之下，解决每一个技术难题，这条路，应该不会太远……

写在最后：

有些读者可能认为小编是在为仪器厂商背书，但小编的本心只是想让更多的人关注到国产仪器研发，每个人的力量都是微小的，希望这篇文章能够被更多的科研工作者们看到，坚信自己此时此刻正在做的事情，可能需要一年、两年、十年，或是更久，但是高端仪器国产化的日子，一定会到来！