质谱仪具有灵敏度高、分辨率高的优点

　　1科学仪器行业概览

　　科学仪器是国民经济高质量发展和基础科学创新的基础

　　生命科学技术工具包括实验耗材、分析工具、仪器和大型设备，用于学术研究和生命科学产品的工业化。它们应用于实验室、医疗诊断、药品生产等多种场景，涉及多个学科的交叉应用。它们是生命科学产业供应链的基石。所有的研究和生产都需要依靠工具。

　　科学仪器是国际生命科学工具巨头的关键布局领域。我们将生命科学和技术工具分为三类：试剂、耗材、仪器和设备。我们有12个特定的子类别，将14家海外上市公司的产品分类并绘制成产品矩阵。从矩阵中可以看出，国际巨头生命科学工具公司（如丹纳赫、赛默飞、安捷伦和赛多利斯）几乎贯穿整个产业链。其中，科学仪器是国际巨头的关键领域之一。

　　除了服务于生命科学领域外，科学仪器在国民经济的高质量发展和重大基础科学创新中发挥着极其重要的作用。根据美国商务部的数据，仪器行业的总产值仅占工业总产值的4%，但对国民经济的影响达到66%。在科学研究领域，科学仪器是科学创新的基本条件。据统计，截至2017年，在诺贝尔奖自然科学奖项目中，11%的项目因发明科学仪器而直接获奖。此外，72%的物理奖、81%的化学奖和95%的生理学或医学奖都是在尖端科学仪器的帮助下完成的。

　　市场规模SDI数据显示，2015年，全球分析仪器市场规模达到513.2020年估计677亿美元，.5亿美元，5年GAGR4.4%。2015年，中国的科学仪器占全球市场的10%左右。

　　科学仪器包括：质谱、核磁共振、电子显微镜、色谱、显微镜、元素分析仪、氨氮仪、碳硫仪、辐射仪、传感器、精密天平仪、电流仪。色谱、光谱和质谱是原子和分子在定性和定量分析中的主要工具。色谱和光谱分别擅长定量和定性分析；质谱具有直接测量物质原子量和分子量的优点，在定性和定量分析方面具有较高的灵敏度和精度要求。

　　质谱仪具有灵敏度高、分辨率高的优点，在科学仪器中具有较高的行业地位。(MS)它是一种强大的分析工具，广泛应用于各行各业。在医学和生命医学领域，质谱的高灵敏度和高分辨率为分析药物和生物系统的复杂代谢物开辟了一个新的领域。与其他技术相比，质谱只是一种测量分子量的技术。通过它，我们可以预测分子式。它是基于样品转换为电离状态，然后通过其质荷比(m/e)识别。质谱提供了丰富的元素信息，是解释复杂混合物成分和未知复合物结构分析的重要工具。质谱还有助于对元素进行定量分析，即质谱信号的强度与相应元素的百分比成正比。它还可以检测到更高的灵敏度，如色谱组合，LC-MS，GC-MS和LC/MS/MS等。

　　中国科学仪器产业潜力巨大

　　海外企业在全球科学仪器行业长期处于领先地位。根据美国化学学会的说法C&EN2018年全球科学仪器品牌发布TOP主要是海外企业。其中，美国赛默飞（ThermoFisherScientific）仪器板块销售额达到63.3亿美元，排名第一；日本岛津公司排名第二，销售额21.8亿美元，仅为第一名的1/3。

　　国内产业政策继续支持

　　国内高端仪器供应链空间潜力巨大。据智研咨询统计，2018年中国质谱仪市场规模为111.93亿元，国内厂商在中国质谱仪市场的份额仅为14亿元.40%。政策支持是我国国内高端科学仪器从无到有取得良好发展的重要因素。

　　顶层设计:科学仪器一直是中国五年发展规划的重要组成部分“十三五”和“十四五”期间，国务院先后出台了包括但不限于《“十三五”国家科技创新计划“十三五”仪器仪表行业国家战略性新兴产业发展规划“十三五”《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划》、《2035年远景目标纲要》等。

　　专项资金支持:2011年，自科技部、财政部首次启动，旨在提高我国科学仪器设备的自主创新能力和自主装备水平，支持科技创新，服务经济社会发展“国家重大科学仪器设备开发项目”此后，科技部、财政部、国家发展和改革委员会、工业和信息化部、自然科学基金等。不断加大对科学仪器领域的政策支持力度。仅在2011年，专项资金支持就达到了7.7亿元。之后，一系列“国家重大科学仪器设备开发项目”不断推出，成为国内科学仪器发展的重要力量。

　　2色谱仪:优秀的定量和分离工具

　　色谱原理及分类

　　原理：采用样品中各成分、流动相和固定相（吸附、分配、交换等性能差异）的方法，先分离，然后按一定顺序检测各成分及其含量。广泛应用于石化、生命科学、环境监测、食品等领域。

　　根据流动相的分类：流动相是在色谱分离过程中携带组分向前移动的物质。固定相位是在色谱分离过程中具有吸附活性的固体或在载体表面有污渍的液体。根据流动相的不同，色谱可分为气相色谱、液相色谱、超临界液相色谱和电色谱。气相色谱和液相色谱是应用最广泛的两种色谱仪器。

　　色谱法的优缺点

　　优点:(1)分离效率高，能有效分离复杂混合物、有机同系物和异构体；(2)灵敏度高，可以检测到μg〃g-(10-6)级甚至ng〃g-(3)分析速度快，一般在几分钟或几十分钟内就能完成一个样品的分析；(4)应用范围广:①气相色谱：沸点低于4000℃分析各种有机或无机样品，②液相色谱：高沸点，热不稳定，生物试样分离分析；(5)选择性高，分离能力强，成分极其相似。

　　不足之处：成分的定性比较困难。

　　色谱市场规模

　　全球市场规模:色谱及其联合技术的日益普及是市场持续增长的主要驱动力。2015年，全球色谱仪市场规模持续增长.2020年，20亿美元增加了100亿美元，年复合增长率为4.0%。2020年全球色谱仪市场规模主要分布在北美、欧洲、中国和日本，北美市场占31%，欧洲市场占26%，中国市场占16%，日本市场占10%。

　　中国市场规模:随着中国对食品安全、环境保护和医疗保健的日益重视，中国色谱市场规模不断扩大。2020年，中国色谱市场规模为107.2019年2亿元.7亿元同比增长6%.5%。

　　中国主要从国外进口高档色谱仪，出口集中在中低档产品。2019年，中国色谱仪出口10%.进口金额为909亿美元.99亿美元；2020年中国色谱仪出口金额为1000.15亿美元进口，1000美元.37亿美元。2020年中国主要进口液相色谱仪，共进口液相色谱仪16584台，占进口色谱仪总数的59%.96%；为6%；.占色谱仪进口总额的73亿美元，占64亿美元.88%。2020年，中国共产党进口了8980台色相色谱仪，进口金额为2020.69亿美元。中国色谱进口占市场总规模的70%左右，对进口的依赖程度较高。

　　3光谱仪：定性能力强

　　光谱原理及分类

　　光谱仪的原理及应用：光谱仪（Spectroscope）它是一种科学仪器，将复杂的光分解成光谱线，由棱镜或衍射光栅组成。光谱仪可以测量物体表面反射的光，可以广泛应用于食品、化学、电子、空气污染、水污染等各个领域。随着我国光谱仪技术和水产品的提高，以及近年来我国食品检测、环保监管等领域对光谱仪的需求不断增加，我国光谱仪行业规模不断扩大。

　　光谱仪分类：据初步统计，世界上有20多种光谱仪器。其中，紫外光谱、红外光谱和原子吸收光谱使用最多，覆盖范围最广。此外，激光拉曼光谱和近红外光谱近年来也取得了快速发展。

　　光谱法的优缺点

　　优点：

　　快速分析速度:炼钢炉前分析采用原子发射光谱，可在l2分钟内，同时给出20多个元素的分析结果。

　　操作简单：有些样品可以直接进行光谱分析，无需任何化学处理。采用计算机技术，有时只需按键盘即可自动分析，并对分析结果进行数据处理和打印。在药物报警和空气污染检测方面，采用分子光谱法进行远程测量，无需采集样品。在几秒钟内，可以发出警报或检测污染程度。

　　不需要纯样品：光谱定性分析只需要使用已知的光谱，是光谱分析的一个突出优势。

　　多种元素或化合物可以同时测量，省去了复杂的分离操作。

　　选择性好：可以测量具有类似化学性质的元素和化合物。例如测量铌、钽、锆、和混合稀土氧化物，它们的谱线可以分开而不受干扰。

　　高灵敏度:可以用光谱法进行痕迹分析。目前相对灵敏度可以达到千万分之一到十亿分之一，绝对灵敏度可以达到10-8g~10-9g。样品损坏小：可用于古物和刑侦等领域。

　　缺点：

　　定量能力差：基于相对比较的光谱定量分析，必须有一套标准样品作为基准，标准样品的组成和结构状态应与分析的样品基本一致，这往往比较困难。

　　标准样本建模成本高：定性分析需要大量具有代表性的样本进行化学分析建模，建模成本非常高。对于大量的样品检测才有规模效应。

　　稳定性差：容易受到光学系统参数等外部或内部因素的影响，常出现曲线非线性问题，对检测结果的准确性影响较大。

　　光谱市场规模

　　连续通过常态化“国家重大科学仪器设备开发项目”支持企业和科研机构的研发和创新。2011年，科技部、财政部首次启动“国家重大科学仪器设备开发项目”支持质谱仪等仪器设备的研发，原则上资金不低于2000万元。企业、高校等科研机构是本项目的主要参与者。当年总投资7元.7亿元。其中，质谱相关项目共投入30%.3亿元。在企业方面，参与者包括北京纳克分析、聚光科技和昆山和信。以聚光子公司的谱系教育为例，自2011年以来，承担了30多个国家和地方重大科学仪器项目，这是过去公司发展的重要动力。

　　政策促进了质谱在细分应用领域的深入发展:包括质谱的便捷性和专业性；蛋白质分析；医用生物质谱；食品、药品、生化检验等。2011年，科技部发布了一份“十二五”科学和技术促进了质谱的小型化。发展计划将便携式质谱和专业化纳入高端设备制造业的关键技术发展。2013年，科技部发布了《2014年国家高新技术研发计划生物和医学技术领域替代项目收集指南》，以蛋白质质谱分析为前沿生物技术主题收集项目。

　　国务院于2016年发布了《国务院》“十三五”《国家科技创新计划》将医用生物质谱仪列为未来十六大支持领域之一。2017年，国务院发布《“十三五”国家食品安全规划将小型质谱仪的研发纳入食品安全重点科技工作。2019年，国家发展和改革委员会发布《产业结构调整指导目录(2019年版)》，将药品、食品、生化检验用高端质谱仪列为鼓励产业。2021年，工业和信息化部发布《医疗设备产业发展规划(2021-2025年)》(征求意见稿)，突破质谱分析设备等相关领域的仪器设备。

　　中国质谱市场规模及进口数据

　　目前，中国在质谱仪领域的研发、工业化和应用技术水平落后于西方发达国家，国内高端质谱仪市场长期以来一直被国际行业巨头垄断。在中国，很少有专业公司掌握质谱仪、模拟、计算、设计、工程、工艺、生产、应用、开发和维护等各个环节的原理。根据中国海关的统计，2004年至2020年，中国质谱仪的进口规模为5.43亿元增长至106.75亿元，CAGR20.46%。2018年从美国进口占39%.06%，中国进口质谱仪最多的国家；2020年，新加坡取代美国成为最重要的质谱仪进口国，占33%。

　　据智能研究咨询统计，2018年中国质谱仪市场规模为1111，如果不考虑进口质谱仪的关税、流通渠道费用、技术服务费用等相关环节.中国质谱仪市场从2014年到2018年的年均复合增长达到24亿元.12%。其中，进口质谱仪产品金额为95%.81亿元，国外厂商在中国质谱仪市场的份额达到85亿元.60%，国内质谱仪商品金额为16%.12亿元，国内厂商在中国质谱仪市场的份额只有14亿元.40%。