我国质谱制造业的发展瓶颈和国外质谱技术的奇思妙想

　　通过自己的一段经历深深体会到我国质谱制造业的发展瓶颈就是创新能力不足。打开窗子看看国外质谱技术的种种奇思妙想，与国内的情况对比，可以清楚地看到我们的创新能力与国外的巨大差距。

　　1　一段令人深思的经历

　　上世纪八十年代末，研究所的经费十分紧缺，要用质谱仪器，就得自己先进行研究和制造。于是化学研究所与科学院仪器厂合作，由化学所

　　另一台仪器则放在科仪厂的仓库里一直没有售出。我们请人来参观考察，却无人对此有兴趣。后来找到清华大学的赵玉芬院士，她愿意大力支持国产仪器的发展，除了买走这台仪器之外，还要我们帮她建一个质谱实验室，培养一位质谱技术的应用研究人员。我们很快完成了这些工作。后来她们用这台仪器配合她们的很多科研工作，获得了许多有益的研究成果，在国外期刊上发表了许多论文，将这些论文装订成很厚的一本册子。

　　尽管这两台国产质谱仪分别在两个科研机构稳定地运行了多年，证明了国产仪器是可用的，但仍然没有人来买国产仪器。终于研制质谱仪器的班子维持不下去了，只好散了。

　　冷静分析这段失败的经历，我们领悟到，我们研制的仪器虽然可用，但基本上是模仿国外的产品，缺少自己的原创性东西，在某些方面与国外仪器相比仍有差距，因此没有竞争优势，外国企业轻而易举就能将我们挤垮。这段失败的经历告诉我们：跟在别人的后面走，最后就无路可走，只有大力提高我们的创新能力，才能根本扭转我国质谱制造业不堪一击的局面。这就是本文要介绍外国关于质谱技术的奇思妙想的缘由，希望藉此激发我国质谱技术研究人员的创新热情，坚持下去，让我们的质谱仪制造业能在世界之林占有一席之地。

　　2　国外质谱技术的奇思妙想

　　质谱技术研究的两个核心问题是：质量分析器和离子化方法。

　　2.1　质量分析器

　　2.1.1 离子阱质谱仪

　　离子阱质谱仪可分为静电场离子阱和高频场离子阱两种：

　　(1)静电场离子阱

　　静电场离子阱是用直流电压产生的电场来囚禁离子，仪器的结构、制造及电子学相对简单，具有明显的优势，因而近年来也是质谱技术研究热点之一，已开发了多种新型静电场离子阱，我国质谱学者及制造业者应对这个领域给与更多的关注。a)轨道离子阱(Orbitrap)(Mass Spectrometry Reviews，2008，27，661-699.)

　　该产品是美国热电公司(Thermo)的很有创意的产品，是十分成功的静电场离子阱的范例，其工作原理在本刊的其他论文已有详细论述，不再重复。轨道离子阱的核心部分很小(图 2)，大约手掌心大小，加工制造的费用也不太高，然而组装成高性能仪器后(图 3)，增加了十分可观的附加值，售价竞高达80 ～ 90 万美元。该产品为公司带来十分丰厚的利润。将离子准确地注入离子阱是该质谱仪的关键技术之一。近年来在轨道离子阱核心技术的基础上，进一步发展成多种技术连用的，功能更为强大的质谱仪，在国际市场上的销售势头很旺。在这里，我们清楚地看到创新能力对企业发展的重要作用，只有提高创新能力，我国质谱仪器制造业才能走出发展的困境。