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                                特稿丨從0到6%!突破國外技術封鎖
                                發表時間:2023-10-09閱讀次數:27次
                                  金秋時節,科技日報記者走進位于羊城東部的廣州禾信儀器股份有限公司(以下簡稱“禾信”)。這里看上去就像一所普通的實驗室,但墻上的一條信息引人注目——國際知名分析儀器智庫SDI公司研究報告顯示,禾信是國內唯一得到國際關注的國產質譜公司,在國際便攜質譜市場份額占比為6%。

                                  “這意味著在國際質譜儀研發領域,有了中國企業的一席之地。”禾信總裁助理粘慧青告訴記者,經過多年攻關,禾信開拓出了一條集質譜儀研發、制造、銷售及技術服務于一體的全鏈條式產業鏈。

                                禾信自主研發的質譜儀產品


                                “做中國人的質譜儀”

                                  科學儀器行業是典型的高附加值、技術密集型產業,涵蓋光譜儀、質譜儀、材料測試儀等。其中,質譜儀作為實驗分析儀器的重要分支,是測量物質原子量、分子量的唯一工具,被譽為“科學儀器皇冠上的明珠”。 “要制造質譜儀,涉及多項技術和多個學科,難度大、周期長、投入多。”禾信董事長周振對記者說,“我剛回國時,質譜儀研發是一個‘無人區’,國產化更是一場‘持久戰’。”

                                  2001年,在第四屆中國廣州留學人員科技交流會上,當聽說年輕的留學生周振要“做中國人的質譜儀”,從事有機地球化學和質譜儀器研發的中國科學院院士傅家謨既驚又喜。那時,我國質譜儀幾乎全依賴進口,年進口額達上百億元人民幣。

                                  讀大學時,周振就立下做質譜儀的志向。留學時,他研制的高分辨垂直引入式飛行時間質譜儀,技術指標已達當時國際同類儀器的最高水平。


                                周振

                                  望著眼前這位充滿激情的青年學子,傅家謨決定引進周振,全力支持他研發。2004年,懷揣夢想的周振回到國內,在廣州開發區、廣州高新區創立了禾信,并受聘為中國科學院廣州地球化學研究所研究員。憑著一箱資料、一箱零件、一間實驗室、一百萬元資金,還有一腔熱血,周振邊科研邊創業。

                                  “當時團隊只有4個人,每天12小時埋頭研發,餓了就到導師家吃飯,一干就是5年。”禾信副總經理黃正旭回憶道。他是團隊初創成員,也是周振的首批研究生。“創業之初,國內行業基礎薄弱,制造質譜儀所需的材料,乃至匹配的機械加工技術都難以找到。”黃正旭說。

                                  周振和團隊走遍珠三角主要的材料市場,帶著磁鐵逐一挑選符合要求的型號。陶瓷墊片、電極極片等器件加工精度達到微米級別,大多廠商難以做到,他們干脆自己動手,一絲絲打磨……


                                “讓成果走出實驗室”

                                憑著一股子干勁,周振和團隊硬是靠純手工打造出幾臺樣機。然而,將實驗室樣機轉變為產品,談何容易。“一方面,產業化意味著實現批量生產,可按照當時國內技術基礎,實現量產指標一致性很困難;另一方面,還要突破國外技術封鎖,擁有自主知識產權。”黃正旭解釋道。

                                  為了“讓成果走出實驗室”,周振和團隊多次嘗試把技術應用到冶金、石油勘探、環保等國內的細分領域,不斷總結經驗,反復調整方向。

                                  2013年,禾信迎來突破性一刻,打磨了近10年的PM2.5在線源解析質譜監測系統產品面世。“這套系統在全球首次實現PM2.5在線源解析,解決了快速弄清PM2.5污染物來源這一業界難題。”黃正旭介紹,它能把解析PM2.5來源的時間從3個多月縮至1小時內。目前,該監測系統已技術迭代4次,在我國200多個城市應用。

                                  2017年,該團隊研發的在線揮發性有機物質譜儀及單顆粒氣溶膠質譜儀,分別于7月和11月參與南北極地科考,是“雪龍”號上唯一的大型國產高端科學儀器。“在整個航程觀測期間,儀器性能穩定,檢測靈敏度高,操作便捷,數據還可以自動處理和存儲。根據獲取數據所形成的研究成果,已在多個國際學術期刊上發表。”第34次南極科學考察隊對儀器予以極高評價。

                                   更令人振奮的是,“中國制造”高端科學儀器首次實現出口歐美。2017年,一家美國科研機構想采購在線單顆粒氣溶膠質譜儀。全球僅有3家企業研制出該儀器,而實現批量生產的只有禾信。憑借卓越性能,禾信拿下了訂單。

                                “中小企業能辦大事”

                                  6年前,禾信內部實施了“揭榜掛帥”制,組建起核心技術攻關小組。四極桿飛行時間串級質譜聯用儀,是生命科學、生物制藥等領域不可或缺的分析儀器,但此前其國產化率為0。黃正旭說:“這款儀器的研發極其復雜,涉及機械、電子、軟件、真空等多學科,零部件數上千,且加工精度要控制在0.03毫米以內、裝配精度要控制在0.05毫米以內,還要編寫上百萬行的代碼,才可實現整機高效控制與采集。”

                                周振(右)帶領團隊研制出“中國人的質譜儀”


                                  “攔路虎”不斷出現,團隊逐一化解。歷經多個版本迭代、上萬次數據測試,團隊成功實現整機關鍵核心部件全部自主可控。今年5月,首臺自主研發的四極桿飛行時間液質聯用儀LC-QTOF 7000面世。“該儀器是研究生物系統與生命萬象結構、功能的物質基礎——蛋白質組的重要利器。”國家蛋白質科學中心研究員賈辰熙表示。

                                  從最初研發兩三款產品,到如今每年在研產品多達10余款,涉及環境監測、生物醫藥、食品安全等領域,禾信的高端科技儀器設備國產化之路越走越寬。

                                  一路走來,黃正旭感觸最深的是,有了國家的大力支持,他們才闖過許多難關。他特別提到,2009年3月,廣州開發區、廣州高新區雪中送炭,為禾信提供了一筆500萬元的風險投資資金,解了公司的燃眉之急。“從0提高到6%,打破了依賴進口的局面。但要推動國產質譜儀器行業良性發展,需要幾代人努力。”周振十分清醒。

                                  廣州開發區內有一塊巨石,鐫刻著“中小企業能辦大事”8個大字。周振說,這8個字時時激勵著自己,“我們必將鍥而不舍,助力國家實現高端科學儀器核心技術自主可控!”

                                來源:科技日報 文中圖片由禾信提供
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