“質譜儀具有廣泛普適的特點，應用非常廣泛。其實國內質譜儀市場已經是紅海，但國產與進口之間仍然有很大差距，而且存在技術被卡脖子的可能，解決這一問題的關鍵就在于企業要建立自己技術的比較優勢。”近日，在“2022新產業50人論壇暨生命健康投融資峰會”上，清華大學副教務長、精儀系教授、為先書院院長歐陽證表示。
據了解，科研分析儀器是生命科學及醫藥醫療產業的重要基石，其中質譜儀是市場前景最大、均價最貴、技術壁壘最高的主要領域之一，有實驗分析儀器領域“皇冠明珠”之稱。
質譜儀的應用非常廣泛，生物醫學、監管及科研是質譜儀的主要應用方向，公安毒檢、海關郵檢、藥物檢測、食品安全、消費品質量控制等均以質譜檢測為金標準。
目前國內實驗室質譜儀市場競爭較為激烈，已是紅海，但相關數據顯示國產品牌占有率僅5%左右，對此現象，近日歐陽證接受21世紀經濟報道采訪時表示，目前質譜儀最核心的技術都被卡在國外企業手中，國內仿制產品和國外仍有較大差距，主要差距在于整機可靠性、核心元器件精密制造技術和用戶體驗，檢測器和真空泵等關鍵零部件仍需進口。
“國內質譜領域發展不錯的公司，大多采用貼牌國外產品方式，缺少自己的核心技術。國內此種類型公司受資本青睞，主要原因在于國產質譜儀器在技術上與外企有明顯差距，沒辦法在同等水平競爭。”歐陽證說。
競爭紅海，卻仍被卡脖子
據了解，質譜儀是一種通過測量帶電粒子的質量進而對物質進行定性和定量分析的儀器，根據信達證券研報介紹，質譜儀屬于一種“靈敏度極高的天平”，可以直接稱量物質的原子量、分子量，具有高靈敏度、高分辨率、分析速度快等優勢。
質譜儀廣泛應用于醫療健康、食品安全、環境監測、工業分析等多個細分領域，具有通用性，在實驗分析領域較其他儀器有更明顯的優勢，屬于更高端的實驗分析儀器。
信達證券研報數據顯示，2020年國內質譜儀行業總需求規模約142億元，約占全球總規模的1/3，近年來質譜儀需求增速較快，顯著高于全球平均水平，2014-2020年我國質譜儀總需求規模CAGR達到20.2%，遠高于全球7%的平均水平。
歐陽證告訴21世紀經濟報道，目前國內實驗室質譜儀已經是紅海市場，經過多年發展，質譜儀的多條技術路線已經很成熟，國內90%以上市場被外企壟斷，外企之間的競爭也很激烈，而且從市場占有率、產品形態、產品應用和客戶群體等角度來看，都已經發展得非常成熟。
“國內部分做仿制質譜儀的公司，主要瞄準在專業檢驗實驗室里由專業人員操作這一應用場景，這就需要和頭部外企搶市場份額，基本就是打價格戰、比拼產品應用和產品性能，但國內企業目前劣勢明顯。”歐陽證說。
據信達證券研報分析，質譜儀技術壁壘較高，全球質譜儀市場主要被國際行業巨頭占據，包括沃特世、丹納赫、布魯克、安捷倫、賽默飛、生物梅里埃、島津等公司，大約占據全球90%市場份額。國內質譜儀市場也基本被外企占據，國產品牌占有率約5%。
目前我國在質譜儀領域的研發、產業化及應用技術水平均落后于西方發達國家。國內掌握質譜儀所涉及的原理、模擬、計算、設計、工程化、工藝化、生產、應用開發及維護等各環節專業技術的專業類公司較少。
近年來，我國每年進口質譜儀總金額已經超過10億美元。2020年我國進口質譜儀總金額為15.25億美元，2021年前11月質譜儀進口額達到14.3億美元，當前我國質譜儀進口額約占國內質譜儀行業規模的90%。
在這樣的現狀下，國內質譜儀企業該如何突圍？歐陽證表示，要解決卡脖子問題，關鍵是要建立屬于自己的、不可替代的比較優勢，在某個方面與外企之間拉開差距才能活下來，活得好。
“在過去幾十年里，中國產業的比較優勢在于市場規模和人力資源價格優勢，但現在這些優勢不那么明顯了，所以就需要在某個環節、某個產業鏈建立比較優勢，才能靠技術和經濟的力量去解決卡脖子問題，在上游端卡住一個不可替代的環節，這比什么都關鍵。”歐陽證說。
朝什么方向突圍？如何建立比較優勢？
那么國內的質譜儀企業該在哪個環節建立比較優勢呢？在醫用耗材和醫療設備等領域，價格往往是國內企業的優勢，但是這一邏輯放在質譜儀領域似乎不太適用。
歐陽證告訴21世紀經濟報道記者，其實現在大型質譜儀很貴，單臺價格在300萬至1000萬之間，但其實成本并不高，毛利率可以達到80%，仍然這么貴的原因就在于技術壁壘。
在高毛利率的情況下，外企銷售多年，已經積累了非常豐厚的利潤和效益，而國內企業可能是剛剛耗費數億元研制出來的產品，如果打價格戰，就只能硬著頭皮與外企拼，但是國內企業的研發成本和投入就在眼前，技術還無法完全跟上，可能要賣更低的價格，在售后投入更多的精力，那么利潤空間就會被壓得更薄。
歐陽證進一步指出，這就會導致一個很大的問題，即價格戰之后發現，國內企業唯一的作用就是把外企產品的價格打下來了，但是客戶最終還是會選擇國外產品，而非國內企業產品。
“另外三重四極桿質譜和飛行時間質譜這兩條路也不太好走，因為三重四極桿對應著傳統大質譜儀，已經競爭非常激烈。飛行時間這一技術，國產儀器水平，相比于其他大型質譜儀器較為成熟；但市場占比比較小，目前國內很多公司又同時在做。” 歐陽證說。
那么國內質譜儀突圍的出路到底在哪？歐陽證告訴21世紀經濟報道，和頭部外企競爭就要換個角度，比如轉換應用場景和客戶群體，換個賽道，目前競爭激烈的是大型質譜儀，在實驗室里使用、由專業人員操作，那國內企業能否走另一條路線，將產品做得更簡單、更小、更智能，讓質譜儀POCT化呢？這條賽道目前是一片藍海，市場很大，競爭也沒有那么激烈。
據歐陽證分析，讓質譜儀更簡單，就是通過簡化樣品處理、采用智能操作系統，擺脫必須由專業人員在專業實驗室里進行復雜操作的局限，那么面向的群體就不再是專業技術人員，賽道也會和傳統市場所區別。
對于讓質譜儀更小，目前質譜儀通常重量達數百公斤，可以把產品進行小型化，做到9公斤以內，這將是非常大的變化，因為原來質譜儀只能放在實驗室里，還需要細心維護，縮小之后甚至可以直接放進背包，能應對各種環境，在非專業場景也可以使用。例如在公安領域可以直接把質譜儀帶到現場，由一線公安民警和醫護人員操作，快速得到精準結果。
那么頭部外企為何尚未布局這一賽道？歐陽證表示，頭部外企的產品發展策略，通常不是花時間和精力去培育一個全新的技術或領域，而是會在技術和市場逐漸成熟之后直接收購。
但是完成質譜儀的POCT化并非簡單之事，根據相關研究，對小型質譜儀來說，真空系統是整個系統重量最重、功耗最大的部件，因此對質譜系統的小型化可能起著決定性作用。而實驗室質譜儀的真空系統通常由渦輪分子泵與旋片式機械泵、干泵、隔膜泵等結合實現，但是這一機械結構并不適合移動作業。而非連續大氣壓接口（DAPI）技術的出現解決了小型質譜儀真空效率的問題，有望大幅降低質譜儀整機重量。
歐陽證進一步表示，除了真空系統的問題，市場教育也是質譜儀POCT化后面臨的重要挑戰。質譜儀進入POCT領域其實用處很廣泛，但是這類產品太新，市場需要一段時間去適應，使用者也需要時間去了解，市場化路徑可能是目前面臨的主要問題，所以需要很有耐心，不斷教育市場。
“其實大型質譜儀在全球剛面世時，也是首批的科學家用戶培養了應用習慣，質譜儀才逐漸開發出了很多應用，比如用質譜檢測農殘，就是當時科學家首先開發出應用，大家都覺得實用，最后才成為了監管層面的標準。”歐陽證說。
除了POCT化，創造附加值或許也是突圍的方向之一。
據了解，脂質組學已成為生物醫學研究的熱點，采用質譜技術進行脂質組學研究，已能解決脂質種類鑒別等問題，但是脂質精細結構，如碳碳雙鍵(C=C)位置精準定位等問題仍是難點。
歐陽證表示，這就為創造附加值提供了空間，如果出現一項附加技術，能加載到其他的質譜儀產品上提高分析能力，那么就能建立獨特的競爭優勢，“相當于傳統的質譜儀只能分辨出脂質不飽和結構層面，無法在少量樣本下尋找到疾病相關的生物標志物，但是有了附加技術，就可以在組學層面做到脂質碳碳雙鍵位置的精準深層解析，在個位數樣本層面即可發現脂質標志物，為疾病探索研究提供全新的質譜工具。總而言之就是不用去做整個質譜儀，而是做質譜儀的助手、附件，讓質譜儀變得更厲害。”
而PB反應的研究推進正在推動解決這一問題，據了解，2018年，Nature Methods雜志報道了清華大學歐陽證教授和瑕瑜教授在質譜小型化及脂質同分異構體研究領域取得的研究進展，其中瑕瑜教授開發了一種不同的方法，通過將光化學反應——PB反應耦合到質譜來定位C=C鍵，目前此項技術已實現產業化。
