質(zhì)譜技術(shù)與各類分離技術(shù)聯(lián)用能夠顯著提高分析性能。質(zhì)譜技術(shù)與氣液技術(shù)結(jié)合使用形成氣相色譜質(zhì)譜法(GC-MS)與液相色譜質(zhì)譜法(LC-MS),化學(xué)交聯(lián)與質(zhì)譜分析形成交聯(lián)質(zhì)譜(XL-MS)[14],主要用于蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)解析以及蛋白質(zhì)相互作用研究。氫氘交換質(zhì)譜技術(shù)(HDX-MS)、電離質(zhì)譜成像(MALDI-MSI)[15]等在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、分子成像研究中發(fā)揮著重要作用。
多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域?qū)Ω叻直?、高精度質(zhì)譜儀器的需求促使質(zhì)譜技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新。在地質(zhì)科學(xué)中,地質(zhì)礦產(chǎn)中伴生元素分析和痕量檢測(cè)需要高端質(zhì)譜儀器;核工業(yè)領(lǐng)域需要精密的磁質(zhì)譜,但一直受到國(guó)外的技術(shù)封鎖[16]。生命科學(xué)方面,高端質(zhì)譜儀器成為蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、藥物研發(fā)、臨床檢驗(yàn)[17,18,19]必不可少的利器。
2 我國(guó)大型科研質(zhì)譜儀器分布與利用
根據(jù)國(guó)家重大科研基礎(chǔ)設(shè)施和大型科研儀器國(guó)家網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)調(diào)查數(shù)據(jù),我國(guó)高校院所擁有的大型科研儀器中1,質(zhì)譜儀器數(shù)量占比近8%。2011年-2021年,價(jià)值在50萬(wàn)元以上的質(zhì)譜儀器規(guī)模呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
2.1 大型質(zhì)譜儀器呈現(xiàn)區(qū)域聚集態(tài)勢(shì),儀器質(zhì)量不斷增強(qiáng)截至2021年底,我國(guó)高校院所擁有1.07萬(wàn)臺(tái)(套)質(zhì)譜儀器,原值總額為207.5億元。近一半的大型質(zhì)譜儀器分布在北京、上海、江蘇、廣東、山東、浙江6省市。其中北京、上海大型質(zhì)譜儀器數(shù)量均超過(guò)1000臺(tái)(套),分別占質(zhì)譜儀器總量的15.3%、10.5%。其他4省市的質(zhì)譜儀器數(shù)量在500~1000臺(tái)(套)之間,這一地域分布特征與我國(guó)目前的科技資源配置、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及創(chuàng)新發(fā)展需求相關(guān)。青海、新疆、寧夏等西部地區(qū)的數(shù)量較少,成為制約當(dāng)?shù)乜萍紕?chuàng)新發(fā)展的因素之一。
目前我國(guó)高校院所擁有的質(zhì)譜儀器單臺(tái)原值主要集中在50~200萬(wàn)元之間,數(shù)量為7179臺(tái)(套),原值總額為80.7億元;單臺(tái)原值超過(guò)200萬(wàn)元的質(zhì)譜儀器數(shù)量占比34.2%,原值占比則為61.7%。每年新購(gòu)置儀器中,高端質(zhì)譜儀器原值總額所占比重逐年升高。以500~1000萬(wàn)元原值儀器數(shù)量為例,2011年占比僅為6.7%,而2021年則高達(dá)22.4%。這充分反映了高校院所對(duì)高精尖儀器的旺盛需求與國(guó)家財(cái)政資金的巨大投入(圖2)。
圖2 不同原值區(qū)間質(zhì)譜儀器數(shù)量(左、臺(tái)/套)與原值(右、億元)分布
2.2 大型質(zhì)譜儀器有力支撐前沿領(lǐng)域科學(xué)研究,帶動(dòng)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展