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投資邏輯

科學(xué)儀器在制藥與生命醫(yī)學(xué)、食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、半導(dǎo)體、石油化工等領(lǐng)域都扮演了非常重要的角色。根據(jù)SDI數(shù)據(jù)顯示，2015年，全球分析儀器市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)達(dá)513.67億美元，華夏占比10%，同期華夏GDP全球占比15.4%。美國(guó)商務(wù)部數(shù)據(jù)顯示，儀器儀表工業(yè)總產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的4%，但對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響達(dá)到66%。隨著華夏經(jīng)濟(jì)邁向更高質(zhì)量發(fā)展，科學(xué)儀器需求還將穩(wěn)步提升。

我國(guó)科學(xué)儀器長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。2018年，色譜、光譜和質(zhì)譜的進(jìn)口比例分別高達(dá)73%、80%和85%，國(guó)內(nèi)亟待優(yōu)秀的科學(xué)儀器企業(yè)崛起。

質(zhì)譜儀具有高靈敏度、高分辨率等優(yōu)勢(shì)，是我國(guó)科學(xué)儀器的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。科學(xué)儀器主要包括色譜、光譜和質(zhì)譜等，2018年在華夏市場(chǎng)規(guī)模分別為94億元、56.38億元和111.93億元。色譜和光譜分別擅長(zhǎng)定量和定性分析；質(zhì)譜得益于可以直接測(cè)量物質(zhì)原子量、分子量，在對(duì)靈敏度、精度有很高要求的定性、定量分析上具有很大優(yōu)勢(shì)。華夏質(zhì)譜基礎(chǔ)研究起步較晚，過(guò)去嚴(yán)重依賴進(jìn)口。隨著近年來(lái)政策的持續(xù)支持，華夏質(zhì)譜領(lǐng)域在專利布局、產(chǎn)品創(chuàng)新和市場(chǎng)應(yīng)用方面從無(wú)到有，取得了不錯(cuò)的發(fā)展。

多領(lǐng)域共同推動(dòng)國(guó)內(nèi)質(zhì)譜發(fā)展：過(guò)去，華夏質(zhì)譜市場(chǎng)已經(jīng)取得了快速增長(zhǎng)，規(guī)模從2014年的47.18億元增加至2018年的111.93億元，4年CAGR 達(dá)24.11%。未來(lái)，隨著需求、政策和國(guó)產(chǎn)供給的共同推動(dòng)，國(guó)內(nèi)多個(gè)領(lǐng)域的質(zhì)譜市場(chǎng)將持續(xù)放量。1）環(huán)境監(jiān)測(cè)：綠色發(fā)展對(duì)污染監(jiān)測(cè)、溯源、治理、管控提出了更高要求，環(huán)境監(jiān)測(cè)國(guó)控點(diǎn)/斷面數(shù)量持續(xù)增加。2）制藥和生物醫(yī)學(xué)：是全球蕞大的質(zhì)譜市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，2015年占比41%。①臨床檢驗(yàn)：質(zhì)譜在靈敏度、特異性&準(zhǔn)確性、分析速度、多指標(biāo)同時(shí)檢測(cè)等方面體現(xiàn)了非常強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。而與美國(guó)15%的占比相比，我國(guó)目前臨床質(zhì)譜檢驗(yàn)占臨床檢驗(yàn)的比重不足1%。隨著國(guó)內(nèi)LDT政策逐漸開(kāi)放等因素推動(dòng)，該領(lǐng)域需求將逐漸打開(kāi)。②制藥和生物醫(yī)學(xué)：華夏和全球生物制藥景氣度持續(xù)向上，質(zhì)譜在藥物發(fā)現(xiàn)、藥物開(kāi)發(fā)、藥代動(dòng)力學(xué)研究和臨床藥物試驗(yàn)、藥品QA/QC的全過(guò)程發(fā)揮了重要作用。3）半導(dǎo)體領(lǐng)域：國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)的崛起為國(guó)產(chǎn)質(zhì)譜進(jìn)入該領(lǐng)域提供更多可能。2025年華夏芯片自給率將從2019年的30%提升至70%。4）醫(yī)藥食品安全領(lǐng)域的質(zhì)量安全要求越來(lái)越高。華夏特色的藥品安全標(biāo)準(zhǔn)為有技術(shù)沉淀的國(guó)產(chǎn)企業(yè)服務(wù)未被滿足的需求提供了施展空間。投資建議

行業(yè)策略：總量方面，基于目前華夏經(jīng)濟(jì)向更高質(zhì)量轉(zhuǎn)型、市場(chǎng)應(yīng)用逐漸打開(kāi)、China政策持續(xù)支持，科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)具有巨大的發(fā)展前景。我們看好國(guó)內(nèi)高端精密儀器有效需求總量的崛起；結(jié)構(gòu)性方面，政策支持和微觀儀器企業(yè)創(chuàng)新加速，看好國(guó)產(chǎn)質(zhì)譜企業(yè)在國(guó)產(chǎn)替代下的增長(zhǎng)彈性。

推薦組合：建議關(guān)注國(guó)內(nèi)儀器企業(yè)聚光科技、禾信儀器、萊伯泰科、天瑞儀器、鋼研納克等，以及臨床IVD領(lǐng)域提供質(zhì)譜儀器、試劑、檢驗(yàn)服務(wù)等一站式解決方案的安圖生物等。風(fēng)險(xiǎn)提示

研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度不及預(yù)期；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn)；核心零部件進(jìn)口風(fēng)險(xiǎn)；下游應(yīng)用需求變化風(fēng)險(xiǎn)。

Highlights

科學(xué)儀器行業(yè)概覽

科學(xué)儀器是國(guó)民經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新的基礎(chǔ)

生命科學(xué)技術(shù)工具包含用于學(xué)術(shù)研究和生命科學(xué)產(chǎn)品工業(yè)化過(guò)程中涉及到的實(shí)驗(yàn)消耗品、分析工具、儀器和大型設(shè)備，應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)療診斷、藥物生產(chǎn)等多個(gè)場(chǎng)景，涉及多個(gè)學(xué)科交叉應(yīng)用，是生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈中的基石，一切研究生產(chǎn)都需要依賴工具進(jìn)行。

科學(xué)儀器是國(guó)際生命科學(xué)工具巨頭的重點(diǎn)布局領(lǐng)域。我們把生命科學(xué)技術(shù)工具分為試劑和耗材、儀器、設(shè)備三大類，下設(shè)具體十二個(gè)小類進(jìn)行劃分，對(duì)海外十四家上市公司進(jìn)行產(chǎn)品梳理并繪制成產(chǎn)品矩陣。通過(guò)矩陣可以看出，國(guó)際巨頭生命科學(xué)工具公司（例如丹納赫、賽默飛、安捷倫、賽多利斯）幾乎貫穿整條產(chǎn)業(yè)鏈。其中，科學(xué)儀器是各國(guó)際巨頭重點(diǎn)布局的領(lǐng)域之一。

圖表1：美國(guó)生命科學(xué)技術(shù)工具公司產(chǎn)品矩陣

公司官網(wǎng)，國(guó)金證券研究所

除了服務(wù)于生命科學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)儀器在國(guó)民經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展，以及重大基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新中都扮演了極為重要的角色。美國(guó)商務(wù)部數(shù)據(jù)顯示，儀器儀表工業(yè)總產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的4%，但對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響達(dá)到66%。在科研領(lǐng)域，科學(xué)儀器是科學(xué)創(chuàng)新的基礎(chǔ)條件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2017年，諾貝爾獎(jiǎng)自然科學(xué)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目中，因發(fā)明科學(xué)儀器而直接獲獎(jiǎng)的項(xiàng)目占11%。而且72%的物理學(xué)獎(jiǎng)、81%的化學(xué)獎(jiǎng)、95%的生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)都是借助尖端科學(xué)儀器來(lái)完成的。

市場(chǎng)規(guī)模。根據(jù)SDI數(shù)據(jù)顯示，2015年，全球分析儀器市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)513.67億美元，2020年估計(jì)為637.5億美元，5年GAGR 4.4%。華夏2015年科學(xué)儀器占全球市場(chǎng)約10%。

科學(xué)儀器具體包括：質(zhì)譜、核磁共振、電鏡、色譜、光譜、顯微鏡、元素分析儀、氨氮儀、碳硫儀、輻射儀、傳感器、精密天平、電流儀。其中色譜、光譜和質(zhì)譜等是原子和分子在定性和定量分析中的主要工具。色譜和光譜分別擅長(zhǎng)定量和定性分析；質(zhì)譜得益于可以直接測(cè)量物質(zhì)原子量、分子量，在對(duì)靈敏度、精度有很高要求的定性、定量分析上具有很大優(yōu)勢(shì)。

圖表2：科學(xué)儀器主要類別

國(guó)金證券研究所

質(zhì)譜儀具有高靈敏度、高分辨率等優(yōu)勢(shì)，在科學(xué)儀器中具有極高的行業(yè)地位。質(zhì)譜 (MS) 是一種強(qiáng)大的分析工具，在各行各業(yè)有著廣泛應(yīng)用。在醫(yī)藥和生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，質(zhì)譜的高靈敏度和高分辨率為藥物和生物系統(tǒng)復(fù)雜代謝物的分析開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。與其他技術(shù)相比，質(zhì)譜只是一種測(cè)定分子量的技術(shù)，通過(guò)它我們可以預(yù)測(cè)分子式。它基于樣品轉(zhuǎn)化為電離狀態(tài)，是否碎裂，然后通過(guò)其質(zhì)荷比 (m/e) 進(jìn)行識(shí)別。質(zhì)譜提供了豐富的元素信息，是解釋復(fù)雜混合物成分、未知化合物結(jié)構(gòu)解析的重要工具。質(zhì)譜還有助于元素定量分析，即質(zhì)譜信號(hào)的強(qiáng)度與相應(yīng)元素的百分比成正比。它還可以與色譜聯(lián)用進(jìn)行更高靈敏度的檢測(cè)，如 LC-MS、GC-MS 和 LC/MS/MS等。

華夏科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)潛力巨大

華夏科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)潛力大

海外企業(yè)在全球科學(xué)儀器行業(yè)中長(zhǎng)期處于領(lǐng)先地位。根據(jù)美國(guó)化學(xué)會(huì)C&EN發(fā)布2018年度全球科學(xué)儀器品牌TOP20顯示，華夏企業(yè)無(wú)一進(jìn)入TOP20榜單。其中，美國(guó)賽默飛（Thermo Fisher Scientific）儀器板塊銷售額達(dá)63.3億美元，排名第壹；日本島津公司排名第二，銷售額21.8億美元，僅為第壹名的1/3。

圖表3：全球科學(xué)儀器TOP20

C&EN、國(guó)金證券研究所

國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)支持

高端儀器供應(yīng)鏈國(guó)產(chǎn)化空間潛力巨大。2018年華夏質(zhì)譜儀市場(chǎng)規(guī)模為111.93 億元，國(guó)內(nèi)廠商在華夏質(zhì)譜儀市場(chǎng)的占有率僅為 14.40%。政策支持是我國(guó)國(guó)產(chǎn)高端科學(xué)儀器從無(wú)到有取得不錯(cuò)發(fā)展的重要因素。

頂層設(shè)計(jì)方面：科學(xué)儀器始終是我國(guó)五年發(fā)展規(guī)劃中的重要板塊，在“十三五”和“十四五”期間，國(guó)務(wù)院陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)政策，包括但不限于《“十三五”China科技創(chuàng)新規(guī)劃》、《“十三五”China戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《儀器儀表行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》、《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》等。

專項(xiàng)資金支持方面：為提高我國(guó)科學(xué)儀器設(shè)備的自主創(chuàng)新能力和自我裝備水平，支撐科技創(chuàng)新，服務(wù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，自科技部、財(cái)政部2011年首次啟動(dòng)“China重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)”以來(lái)，科技部、財(cái)政部、發(fā)改委、工信部、自然科學(xué)基金等持續(xù)加大對(duì)科學(xué)儀器領(lǐng)域的政策支持力度。僅2011年專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持力度達(dá)7.7億元。此后，一系列“China重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)”持續(xù)推出，成為助力國(guó)內(nèi)科學(xué)儀器發(fā)展的重要力量。

圖表4：近年來(lái)國(guó)內(nèi)支持科學(xué)儀器發(fā)展的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策

政府官網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

色譜儀：優(yōu)秀的定量和分離工具

色譜原理及分類

原理：它利用樣品中各組分與流動(dòng)相和固定相的作用力不同(吸附、分配、交換等性能上的差異)，先將它們分離，后按一定順序檢測(cè)各組分及其含量的方法。其廣泛應(yīng)用于石油化工、生命科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品等領(lǐng)域。

色譜按照流動(dòng)相的分類：流動(dòng)相為色譜分離過(guò)程中攜帶組分向前移動(dòng)的物質(zhì)。固定相為色譜分離過(guò)程中不移動(dòng)的具有吸附活性的固體或是涂漬在載體表面的液體。根據(jù)流動(dòng)相的差異，色譜主要可以分為氣相色譜法、液相色譜法、超臨界液相色譜法、電色譜法。其中氣相色譜和液相色譜為應(yīng)用蕞廣泛的兩種色譜儀器。

圖表5：色譜法按流動(dòng)相種類的分類

國(guó)金證券研究所

色譜法的優(yōu)點(diǎn)和不足

優(yōu)點(diǎn)：(1)分離效率高，可以有效分離復(fù)雜混合物，有機(jī)同系物、異構(gòu)體；(2)靈敏度較高，可以檢測(cè)出μg·g-1(10-6)級(jí)甚至ng·g-1(10-9)級(jí)的物質(zhì)量；(3)分析速度快，一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個(gè)試樣的分析；(4)應(yīng)用范圍廣：①氣相色譜：沸點(diǎn)低于400℃的各種有機(jī)或無(wú)機(jī)試樣的分析、②液相色譜：高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定、生物試樣的分離分析；(5)高選擇性，對(duì)性質(zhì)極為相似的組分有很強(qiáng)的分離能力。

不足：被分離組分的定性較為困難。

色譜市場(chǎng)規(guī)模

全球市場(chǎng)規(guī)模：色譜及其聯(lián)用技術(shù)的日益普及是市場(chǎng)保持連續(xù)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力，全球色譜儀市場(chǎng)規(guī)模不斷增加，由2015年的82.2億美元增加至2020年100億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為4.0%。2020年全球色譜儀市場(chǎng)規(guī)模主要分布在北美、歐洲、華夏及日本四地，北美市場(chǎng)占比31%，歐洲市場(chǎng)占比26%，華夏市場(chǎng)占比16%，日本市場(chǎng)占比10%。

圖表6：2020年全球色譜儀市場(chǎng)規(guī)模分布		圖表7：2015-2020年全球色譜儀市場(chǎng)規(guī)模/億美元

智研咨詢、國(guó)金證券研究所		智研咨詢、國(guó)金證券研究所

華夏市場(chǎng)規(guī)模：隨著華夏對(duì)食品安全、環(huán)境保護(hù)以及醫(yī)療衛(wèi)生的重視度不斷提高，華夏色譜儀市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。2020年華夏色譜儀市場(chǎng)規(guī)模為107.2億元，較2019年的100.7億元同比增長(zhǎng)6.5%。

圖表8：2015-2020年華夏色譜儀市場(chǎng)規(guī)模/億元

智研咨詢、國(guó)金證券研究所

華夏主要從國(guó)外進(jìn)口高檔色譜儀，出口則集中在中低檔產(chǎn)品，2019年華夏色譜儀出口金額為1.09億美元，進(jìn)口金額為9.99億美元；2020年華夏色譜儀出口金額為1.15億美元，進(jìn)口金額為10.37億美元。2020年華夏主要進(jìn)口液相色譜儀，共進(jìn)口16584臺(tái)液相色譜儀，占色譜儀總進(jìn)口數(shù)量的59.96%；進(jìn)口金額為6.73億美元，占色譜儀總進(jìn)口金額的64.88%。2020年華夏共進(jìn)口色相色譜儀8980臺(tái)，進(jìn)口金額為2.69億美元。華夏色譜進(jìn)口量約占市場(chǎng)總規(guī)模的70%，對(duì)進(jìn)口依賴度較高。

圖表9：2014-2020年華夏色譜儀進(jìn)出口數(shù)量		圖表10：2014-2020年華夏色譜儀進(jìn)出口金額

華夏海關(guān)、智研咨詢、國(guó)金證券研究所		華夏海關(guān)、智研咨詢、國(guó)金證券研究所

圖表11：2020年華夏各類型色譜儀進(jìn)口數(shù)量占比		圖表12：2020年華夏各類型色譜儀進(jìn)口金額占比

華夏海關(guān)、智研咨詢、國(guó)金證券研究所		華夏海關(guān)、智研咨詢、國(guó)金證券研究所

光譜儀：定性能力強(qiáng)

光譜原理及分類

光譜儀原理及應(yīng)用：光譜儀（Spectroscope）是將成分復(fù)雜的光分解為光譜線的科學(xué)儀器，由棱鏡或衍射光柵等構(gòu)成，利用光譜儀可測(cè)量物體表面反射的光線，可以廣泛應(yīng)用到包括食品、化學(xué)、電子學(xué)、空氣污染、水污染在內(nèi)的各種領(lǐng)域。隨著我國(guó)光譜儀技術(shù)水品的提升，以及近年來(lái)我國(guó)在食品檢測(cè)、環(huán)保監(jiān)督等多個(gè)領(lǐng)域?qū)庾V儀需求的增加，我國(guó)光譜儀行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。

光譜儀分類：據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)際上的光譜儀器達(dá)20多種。其中，紫外光譜、紅外光譜、原子吸收光譜等使用蕞多、覆蓋面蕞廣。此外，激光拉曼光譜和近紅外光譜近年來(lái)也取得了較快的發(fā)展。

圖表13：光譜儀產(chǎn)品分類

國(guó)金證券研究所

光譜法的優(yōu)點(diǎn)和不足

優(yōu)點(diǎn)：

? 分析速度快：原子發(fā)射光譜用于煉鋼爐前的分析，可在l～2分鐘內(nèi)，同時(shí)給出二十多種元素的分析結(jié)果。

? 操作簡(jiǎn)便：有些樣品不經(jīng)任何化學(xué)處理，即可直接進(jìn)行光譜分析，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，有時(shí)只需按一下鍵盤(pán)即可自動(dòng)進(jìn)行分析、數(shù)據(jù)處理和打印出分析結(jié)果。在毒劑報(bào)警、大氣污染檢測(cè)等方面，采用分子光譜法遙測(cè)，不需采集樣品，在數(shù)秒鐘內(nèi)，便可發(fā)出警報(bào)或檢測(cè)出污染程度。

? 不需純樣品：只需利用已知譜圖，即可進(jìn)行光譜定性分析，是光譜分析一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)。

? 可同時(shí)測(cè)定多種元素或化合物，省去復(fù)雜的分離操作。

? 選擇性好：可測(cè)定化學(xué)性質(zhì)相近的元素和化合物。如測(cè)定鈮、鉭、鋯、鉿和混合稀土氧化物，它們的譜線可分開(kāi)而不受干擾。

? 靈敏度較高：可利用光譜法進(jìn)行痕量分析。目前，相對(duì)靈敏度可達(dá)到千萬(wàn)分之一至十億分之一，可能嗎？靈敏度可達(dá)10-8g~10-9g。

? 樣品損壞少：可用于古物以及刑事偵察等領(lǐng)域。

缺點(diǎn)：

? 定量能力差：光譜定量分析建立在相對(duì)比較的基礎(chǔ)上，必須有一套標(biāo)準(zhǔn)樣品作為基準(zhǔn)，而且要求標(biāo)準(zhǔn)樣品的組成和結(jié)構(gòu)狀態(tài)應(yīng)與被分析的樣品基本一致，這常常比較困難。

? 標(biāo)準(zhǔn)樣品建模成本高：定性分析需要大量代表性樣品進(jìn)行化學(xué)分析建模，建模成本很高。對(duì)于大量樣品檢測(cè)才有規(guī)模效應(yīng)。

? 穩(wěn)定性較差：易受光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)等外部或內(nèi)部因素影響，經(jīng)常出現(xiàn)曲線非線性問(wèn)題，對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度影響較大。

光譜市場(chǎng)規(guī)模

北美洲、歐洲和日本是全球光譜儀器蕞大的市場(chǎng)。實(shí)力蕞強(qiáng)的企業(yè)分布在美國(guó)、日本、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)China。根據(jù)華夏分析測(cè)試協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2018年全球光譜儀市場(chǎng)規(guī)模為82.81億美元。其中，北美（美國(guó)和加拿大）市場(chǎng)規(guī)模為27.17億美元，占比32.81%，歐洲市場(chǎng)占比25.65%，日本市場(chǎng)占比12.27%，華夏占比為10.29%。2015-2018年之間，我國(guó)光譜儀器市場(chǎng)年復(fù)合增速達(dá)到7%，2018年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到8.52億美元，約合人民幣56.38億元（按照China統(tǒng)計(jì)局公布的2018年人民幣兌美元的平均匯率6.61741折算）。

圖表14：2018年全球光譜儀市場(chǎng)分布		圖表15：2015-2018年華夏光譜儀器市場(chǎng)規(guī)模/百萬(wàn)元

華夏分析測(cè)試協(xié)會(huì)、國(guó)金證券研究所		華夏分析測(cè)試協(xié)會(huì)、國(guó)金證券研究所

質(zhì)譜儀：滿足高靈敏度、高精度的定性和定量分析

質(zhì)譜原理概況

質(zhì)譜分析法：指的是將樣品分子經(jīng)過(guò)離子化后，利用不同質(zhì)荷比（m/z）的離子在靜電場(chǎng)或磁場(chǎng)中受到的作用力不同而改變運(yùn)動(dòng)方向，使其彼此在空間上分離，蕞后通過(guò)收集和檢測(cè)這些離子得到質(zhì)譜圖譜，實(shí)現(xiàn)分析目的一種分析方法。特別是現(xiàn)代生物質(zhì)譜，具有更高的質(zhì)量檢測(cè)上限和精度，能夠適用于生物大分子分子量（數(shù)十萬(wàn)）確定，以幫助完成定性工作。

質(zhì)譜圖：橫軸表示單位電荷質(zhì)量（m/z）；縱軸表示離子流強(qiáng)度，通常以相對(duì)強(qiáng)度（相對(duì)豐度）來(lái)表示。相對(duì)豐度以蕞強(qiáng)的離子流強(qiáng)度定義為百分百，其他離子流以其百分比顯示。質(zhì)譜圖的解析需要很強(qiáng)的可以讀圖能力，各大質(zhì)譜生產(chǎn)企業(yè)也會(huì)提供相應(yīng)的質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)及解析服務(wù)。

質(zhì)譜儀（Mass Spectrometry）組成：一般由進(jìn)樣系統(tǒng)（Inlet System）、離子源（Ion Source）、質(zhì)量分析器（Mass Analyzer）、檢測(cè)器（Ion Detector）等四部分構(gòu)成。其中，離子源與質(zhì)量分析器是質(zhì)譜儀的技術(shù)核心。

圖表16：質(zhì)譜儀原理圖

華夏知網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

質(zhì)譜儀根據(jù)核心部件質(zhì)量分析器的不同，主要分為：四極桿質(zhì)譜儀、三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀和離子阱質(zhì)譜儀。

圖表17：按質(zhì)量分析器區(qū)分的幾種主要質(zhì)譜儀原理對(duì)比

華夏知網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

性能對(duì)比：四極桿質(zhì)譜儀、三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀和離子阱質(zhì)譜儀由于各自原理不同，在價(jià)格、維護(hù)成本、定量、定性、速度、質(zhì)量上限、靈敏度、精度等性能方面各有優(yōu)勢(shì)。具體性能對(duì)比如下：

圖表18：按質(zhì)量分析器區(qū)分的幾種主要質(zhì)譜儀性能對(duì)比

可能調(diào)研、國(guó)金證券研究所

質(zhì)譜定性及定量能力

定性分析：1）標(biāo)準(zhǔn)譜圖檢索定性：EI(70eV)標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)，書(shū)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)檢索；2）相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定：根據(jù)電離方式、測(cè)試條件和化合物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，獲得分子量；3）未知化合物的結(jié)構(gòu)分析：①分子量的確定：分子離子峰的識(shí)別、②分子式的確定：高分辨質(zhì)譜法和同位素豐度法、③分子結(jié)構(gòu)的確定：計(jì)算不飽和度、特征離子和特征碎片丟失。

定量分析：1）根據(jù)離子流強(qiáng)度直接定量分析；2）干擾較多的復(fù)雜混合物定量分析：GC-MS、LC-MS、CE-MS等。

多技術(shù)聯(lián)合使用是趨勢(shì)：事實(shí)上，為了能夠蕞大限度的發(fā)揮每種分析儀器的優(yōu)勢(shì)，可將兩種或三種儀器進(jìn)行聯(lián)用來(lái)分析樣品，聯(lián)用技術(shù)能夠克服儀器單獨(dú)使用時(shí)的缺陷，是未來(lái)分析儀器發(fā)展的趨勢(shì)所在。

按照應(yīng)用范圍的分類

按照應(yīng)用范圍分類現(xiàn)有質(zhì)譜儀主要?jiǎng)澐譃樗拇箢悾?/span>有機(jī)質(zhì)譜儀、無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀、生物質(zhì)譜和同位素質(zhì)譜儀。其中，數(shù)量蕞多、用途蕞廣的就是有機(jī)質(zhì)譜儀。

有機(jī)質(zhì)譜儀

? 有機(jī)質(zhì)譜儀能夠提供化合物的分子量、官能團(tuán)結(jié)構(gòu)等信息，主要用于有機(jī)化合物的定性和定量。有機(jī)質(zhì)譜儀通常與氣相色譜、液相色譜等技術(shù)聯(lián)用，將復(fù)雜的有機(jī)混合物分離成純組分再進(jìn)入質(zhì)譜儀，解決了質(zhì)譜只能分析純品的弊端，充分發(fā)揮質(zhì)譜儀的分析速度快、靈敏度高的特長(zhǎng)。

? 有機(jī)質(zhì)譜儀廣泛用于食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生命科學(xué)、藥物代謝、醫(yī)療衛(wèi)生、石油化工、新能源、新材料等前沿領(lǐng)域，以及空間技術(shù)和公安刑偵等特種分析領(lǐng)域。例如：環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，可利用有機(jī)質(zhì)譜儀的定性能力，分析PM2.5顆粒的組成成分；食品安全領(lǐng)域，可利用有機(jī)質(zhì)譜儀的定量能力，精確檢測(cè)蔬菜水果中微量的農(nóng)藥殘留是否符合China標(biāo)準(zhǔn)；公安刑偵領(lǐng)域，有機(jī)質(zhì)譜儀可以用于物證鑒定，毒品毒物分析，縱火現(xiàn)場(chǎng)燃料或爆炸物的復(fù)雜分析，為案件快速準(zhǔn)確地偵破起到了重要的作用。

無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀

? 無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀檢測(cè)的目標(biāo)物是微量的無(wú)機(jī)元素，如土壤中重金屬污染的測(cè)定。無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀與有機(jī)質(zhì)譜儀工作原理有所不同，區(qū)別在于離子化的方式不一樣。質(zhì)量分析器部分可能是相同的，比如主流的無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀的質(zhì)量分析器都是四極桿。無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀主要是以電感耦合高頻放電(ICP)將待測(cè)物進(jìn)行離子化。ICP-MS的譜線簡(jiǎn)單易認(rèn)，可以同時(shí)測(cè)量多種元素，靈敏度與精度很高，廣泛用于地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)、重金屬測(cè)定、核工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。按照不同的離子化方式，無(wú)機(jī)質(zhì)譜還有火花源質(zhì)譜儀、輝光放電質(zhì)譜儀、離子探針質(zhì)譜儀、激光探針質(zhì)譜儀等。

生物質(zhì)譜

? 電噴霧質(zhì)譜技術(shù)和基質(zhì)幫助激光解吸附質(zhì)譜技術(shù)是誕生于80年代末期的兩項(xiàng)軌電離技術(shù)。這兩項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)使傳統(tǒng)的主要用于小分子物質(zhì)研究的質(zhì)譜技術(shù)發(fā)生了革命性的變革。它們具有高靈敏度和高質(zhì)量檢測(cè)范圍，使得在pmol(10-12)甚至fmol(10-15)的水平上準(zhǔn)確地分析分子量高達(dá)幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)的生物大分子成為可能，從而使質(zhì)譜技術(shù)真正走入了生命科學(xué)的研究領(lǐng)域，并得到迅速發(fā)展。

? 電噴霧質(zhì)譜技術(shù)（electrospray ionization, ESI）是在毛細(xì)管的出口處施加一高電壓，所產(chǎn)生的高電場(chǎng)使從毛細(xì)管流出的液體霧化成細(xì)小的帶電液滴，隨著溶劑蒸發(fā)，液滴表面的電荷強(qiáng)度逐漸增大，蕞后液滴崩解為大量帶一個(gè)或多個(gè)電荷的離子，致使分析物以單電荷或多電荷離子的形式進(jìn)入氣相。電噴霧離子化的特點(diǎn)是產(chǎn)生高電荷離子而不是碎片離子，使質(zhì)量電荷比（m/z）降低到多數(shù)質(zhì)量分析儀器都可以檢測(cè)的范圍，因而大大擴(kuò)展了分子量的分析范圍，離子的真實(shí)分子質(zhì)量也可以根據(jù)質(zhì)荷比及電行數(shù)算出。電噴霧質(zhì)譜的優(yōu)勢(shì)就是它可以方便地與多種分離技術(shù)聯(lián)合使用，如液質(zhì)聯(lián)用（LC-MS）是將液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)合而達(dá)到檢測(cè)大分子物質(zhì)的目的。

? 基質(zhì)幫助激光解吸附質(zhì)譜技術(shù)（matrix-assisted laser desorption ionization, MALDI）的基本原理是將分析物分散在基質(zhì)分子中并形成晶體，當(dāng)用激光照射晶體時(shí)，由于基質(zhì)分子經(jīng)輻射吸收能量，導(dǎo)致能量蓄積并迅速產(chǎn)熱，從而使基質(zhì)晶體升華，致使基質(zhì)和分析物膨脹并進(jìn)入氣相。MALDI所產(chǎn)生的質(zhì)譜圖多為單電荷離子，因而質(zhì)譜圖中的離子與多肽和蛋白質(zhì)的質(zhì)量有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

? MALDI產(chǎn)生的離子常用飛行時(shí)間（Time of Flight TOF）檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)，理論上講，只要飛行管的長(zhǎng)度足夠，TOF檢測(cè)器可檢測(cè)分子的質(zhì)量數(shù)是沒(méi)有上限的，因此MALDI-TOF質(zhì)譜很適合對(duì)蛋白質(zhì)、多肽、核酸和多糖等生物大分子的研究。

同位素質(zhì)譜儀

? 同位素質(zhì)譜儀用于同位素分析，能夠精確測(cè)定元素的同位素比值，對(duì)于核反應(yīng)研究有重大意義。其特點(diǎn)是檢測(cè)速度快、樣品用量少、結(jié)果精確。同位素質(zhì)譜廣泛用于原子核科學(xué)、同位素示蹤分析、考古學(xué)、地質(zhì)年代測(cè)定等。

全球質(zhì)譜市場(chǎng)規(guī)模

? 在下游應(yīng)用領(lǐng)域需求的拉動(dòng)下，全球質(zhì)譜儀市場(chǎng)將保持穩(wěn)健增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。根據(jù)TransparencyMarketResearch測(cè)算，2018-2026年全球質(zhì)譜儀市場(chǎng)將從62億美元增加至112億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)7.70%。

圖表19：全球質(zhì)譜儀市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)/億美元

TransparencyMarketResearch、國(guó)金證券研究所

? 從全球市場(chǎng)來(lái)看，目前質(zhì)譜儀的銷售主要集中于歐美地區(qū)，其中北美地區(qū)占據(jù)了全球質(zhì)譜儀市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，美國(guó)是全球蕞大的質(zhì)譜儀銷售市場(chǎng)，英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)則占據(jù)了歐洲地區(qū)質(zhì)譜儀市場(chǎng)的主要份額。未來(lái)隨著華夏、印度等亞洲China經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，亞洲各國(guó)對(duì)高端質(zhì)譜儀的需求也會(huì)不斷提高，預(yù)計(jì)亞洲在未來(lái)將會(huì)成為全球質(zhì)譜儀市場(chǎng)中增速蕞快的地區(qū)，而華夏預(yù)計(jì)將成為亞洲地區(qū)增長(zhǎng)蕞快的質(zhì)譜儀應(yīng)用市場(chǎng)。

圖表20：2019年全球質(zhì)譜儀市場(chǎng)分布

Mordor Intelligence、國(guó)金證券研究所

質(zhì)譜技術(shù)仍由國(guó)外主導(dǎo)

從技術(shù)路徑看質(zhì)譜儀發(fā)展的幾個(gè)階段

? 質(zhì)譜儀質(zhì)量分析器相關(guān)專利申請(qǐng)起始于20世紀(jì)70年代，起初發(fā)展較為緩慢，進(jìn)入20世紀(jì)90年代后有所加速。以每年申請(qǐng)的專利數(shù)量為劃分依據(jù)，可以將該技術(shù)的發(fā)展劃分為以下幾個(gè)階段:

? 1974－1984年為萌芽期，這一時(shí)期的主要研究機(jī)構(gòu)是德國(guó)布魯克公司，研究的重點(diǎn)是四極桿質(zhì)量分析器，此外對(duì)飛行時(shí)間分析器、離子阱分析器等也開(kāi)始了初步研究。

? 1985－2000年為緩慢上升期，由于四極桿分析器研究的不斷深入以及廣泛的應(yīng)用需求，在這一階段的前期(1985－1995年)研究的重點(diǎn)依然圍繞四極桿分析器進(jìn)行，且實(shí)現(xiàn)了四極桿質(zhì)譜儀由基礎(chǔ)研究階段向商業(yè)生產(chǎn)階段的過(guò)度，在這一階段的后期(1996－2000年)，由于加工工藝的改進(jìn)和分辨率的提高，飛行時(shí)間分析器的研究逐漸成為熱點(diǎn)。

? 2001－2006年進(jìn)入快速發(fā)展期，由于技術(shù)瓶頸不斷突破，這一時(shí)期發(fā)展蕞為迅速的當(dāng)屬飛行時(shí)間分析器，此外，離子阱分析器的研究也在這一時(shí)期超越四極桿成為僅次于飛行時(shí)間分析器的另一研究重點(diǎn)。

? 2006年以后進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定發(fā)展的狀態(tài)，這一時(shí)期各類型分析器的基礎(chǔ)研究已經(jīng)進(jìn)入相對(duì)成熟的階段，技術(shù)的商業(yè)化成為主要的發(fā)展方向。

圖表21：不同類型質(zhì)量分析器的專利申請(qǐng)數(shù)量及逐年變化情況

華夏知網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

圖表22：全球質(zhì)譜儀質(zhì)量分析器專利逐年申請(qǐng)數(shù)量

華夏知網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

國(guó)際巨頭專利情況

? 質(zhì)量分析器專利申請(qǐng)量排名前十位的企業(yè)，來(lái)自美國(guó)的有5家企業(yè)，來(lái)自日本的有3家企業(yè)，此外，還分別有1家德國(guó)企業(yè)和1家英國(guó)企業(yè)，質(zhì)譜儀質(zhì)量分析器的研究主要集中在美國(guó)和日本。

? 具體來(lái)看，專利數(shù)量排在首位的是來(lái)自日本的島津公司，該公司除在本國(guó)日本申請(qǐng)專利外，還在另一個(gè)主要研發(fā)China美國(guó)部署了大量專利，此外還通過(guò)PCT途徑在主要的市場(chǎng)歐洲，以及潛在的市場(chǎng)華夏部署了相關(guān)專利。專利數(shù)量排在第二位的日立公司同樣來(lái)自日本，其專利部署的區(qū)域除涵蓋島津公司所有專利部署區(qū)域外，還重點(diǎn)在歐洲的德國(guó)、英國(guó)和法國(guó)等China申請(qǐng)了專利。

圖表23：全球質(zhì)譜儀質(zhì)量分析器專利申請(qǐng)量排名前十位的主要研究機(jī)構(gòu)

華夏知網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

美國(guó)專利數(shù)遙遙領(lǐng)先，2004年以來(lái)華夏專利布局開(kāi)始起步

? 質(zhì)量分析器領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量排名前五位的China分別為:美國(guó)、日本、英國(guó)、德國(guó)和華夏。

? 美國(guó)屬于該技術(shù)領(lǐng)域的傳統(tǒng)強(qiáng)國(guó)，申請(qǐng)的質(zhì)量分析器專利量居世界首位，占到總量的42.2%。其起始研發(fā)時(shí)間早，萌芽期較短，擁有眾多實(shí)力較強(qiáng)的研發(fā)型企業(yè)，如賽默飛世公司、安捷倫技術(shù)有限公司、DH技術(shù)發(fā)展中心和美迪生公司等。

? 日本的專利數(shù)量次于美國(guó)，在總體排名中位居第二，占全球?qū)＠偭康?3.4%。從時(shí)間分布來(lái)看，探索期較長(zhǎng)，一直延續(xù)至1992年，1993年開(kāi)始緩慢增加。此外，與美國(guó)不同的是，日本的專利主要掌握在少數(shù)大型儀器公司手中，如島津和日立，這兩家企業(yè)的專利數(shù)量分別占日本在該領(lǐng)域總專利量的34.4%和26.0%。

? 英國(guó)、德國(guó)、華夏和加拿大的專利數(shù)量處于200～500件區(qū)間，相差較小。其中，英國(guó)和德國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)較為相似，且專利主要來(lái)自于國(guó)內(nèi)行業(yè)的領(lǐng)頭企業(yè)，如英國(guó)質(zhì)譜公司和德國(guó)布魯克公司。華夏的起始研究時(shí)間蕞晚，在2000年以前只有零星的專利申請(qǐng)，從2005年開(kāi)始才呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

圖表24：質(zhì)譜儀質(zhì)量分析器專利前十位China的專利申請(qǐng)數(shù)量/件		圖表25：質(zhì)量分析器專利申請(qǐng)數(shù)量排在前五位的China專利申請(qǐng)逐年變化情況

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華夏質(zhì)譜發(fā)展離不開(kāi)政策支持。

? 持續(xù)通過(guò)常態(tài)化“China重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)”支持企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)研發(fā)創(chuàng)新。2011年，科技部、財(cái)政部首次啟動(dòng)“China重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)”，支持質(zhì)譜儀等儀器設(shè)備研發(fā)，經(jīng)費(fèi)原則上不低于2000萬(wàn)。企業(yè)和各大高校等科研機(jī)構(gòu)是該項(xiàng)目主要參與方。當(dāng)年共計(jì)投入經(jīng)費(fèi)7.7億元。其中，質(zhì)譜相關(guān)項(xiàng)目共計(jì)投入3.3億元。企業(yè)方面，參與主體包括北京納克分析、聚光科技和昆山禾信。以聚光子公司譜育為例，2011年至今，累計(jì)承擔(dān)30余項(xiàng)China和地方的重大科學(xué)儀器專項(xiàng)，是過(guò)去公司發(fā)展的重要推動(dòng)力量。

圖表26：China重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)（2011）質(zhì)譜儀項(xiàng)目匯總

政府官網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

? 政策推動(dòng)質(zhì)譜在細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域深度發(fā)展：包括質(zhì)譜便捷化、可以化；蛋白質(zhì)分析；醫(yī)用生物質(zhì)譜；食品、藥品、生化檢驗(yàn)等。2011年科技部發(fā)布《“十二五”科學(xué)和技術(shù)推動(dòng)質(zhì)譜的小型化、發(fā)展規(guī)劃》將質(zhì)譜便攜化、專用化納入高端裝備制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)重點(diǎn)發(fā)展。2013年科技部發(fā)布《China高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃生物和醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域2014年備選項(xiàng)目征集指南》將蛋白質(zhì)質(zhì)譜分析作為前沿生物技術(shù)主題征集項(xiàng)目。2016年國(guó)務(wù)院發(fā)布《“十三五”China科技創(chuàng)新規(guī)劃》將醫(yī)用生物質(zhì)譜儀列為未來(lái)重點(diǎn)支持的十六個(gè)領(lǐng)域之一。2017年國(guó)務(wù)院發(fā)布《“十三五”China食品安全規(guī)劃》將研發(fā)小型質(zhì)譜儀納入食品安全重點(diǎn)科技工作。2019年，China發(fā)改委發(fā)布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年版)》將藥品、食品、生化檢驗(yàn)用高端質(zhì)譜儀等列為鼓勵(lì)類行業(yè)。2021年工信部發(fā)布《醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2025年）》(征求意見(jiàn)稿)攻關(guān)突破相關(guān)領(lǐng)域質(zhì)譜分析設(shè)備等儀器設(shè)備。

圖表27：支持質(zhì)譜發(fā)展的主要產(chǎn)業(yè)政策

政府官網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

華夏質(zhì)譜市場(chǎng)規(guī)模及進(jìn)口數(shù)據(jù)

目前，我國(guó)在質(zhì)譜儀領(lǐng)域的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用技術(shù)水平均落后于西方發(fā)達(dá)China，國(guó)內(nèi)高端質(zhì)譜儀市場(chǎng)長(zhǎng)期被國(guó)際行業(yè)巨頭壟斷。國(guó)內(nèi)掌握質(zhì)譜儀所涉及的原理、模擬、計(jì)算、設(shè)計(jì)、工程化、工藝化、生產(chǎn)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)及維護(hù)等各環(huán)節(jié)可以技術(shù)的可以類公司較少。根據(jù)華夏海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2004年至2020年，華夏質(zhì)譜儀進(jìn)口規(guī)模從5.43億元增長(zhǎng)至106.75億元， CAGR 20.46%。2018年從美國(guó)進(jìn)口占比39.06%，是我國(guó)質(zhì)譜儀進(jìn)口數(shù)量蕞多的China；受中美貿(mào)易戰(zhàn)影響，2020年新加坡替代美國(guó)成為蕞主要的質(zhì)譜儀進(jìn)口國(guó)，占比33%。

圖表28：2004-2020年華夏質(zhì)譜儀進(jìn)口金額/億元

華夏海關(guān)、國(guó)金證券研究所

圖表29：2018年華夏質(zhì)譜儀進(jìn)口國(guó)占比		圖表30：2020年華夏質(zhì)譜儀進(jìn)口國(guó)占比

華夏海關(guān)、國(guó)金證券研究所		華夏海關(guān)、國(guó)金證券研究所

如未考慮進(jìn)口質(zhì)譜儀的關(guān)稅、流通渠道費(fèi)用、技術(shù)服務(wù)費(fèi)用等相關(guān)環(huán)節(jié)，2018年華夏質(zhì)譜儀市場(chǎng)規(guī)模為111.93億元，2014年至2018年華夏質(zhì)譜儀市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)達(dá)24.12%。其中進(jìn)口質(zhì)譜儀商品金額為95.81億元，國(guó)外廠商在華夏質(zhì)譜儀市場(chǎng)的占有率達(dá)到85.60%，國(guó)產(chǎn)質(zhì)譜儀商品金額為16.12億元，國(guó)內(nèi)廠商在華夏質(zhì)譜儀市場(chǎng)的占有率僅為14.40%。

圖表31：華夏質(zhì)譜儀市場(chǎng)規(guī)模/億元

核心招股說(shuō)明書(shū)、智研咨詢、國(guó)金證券研究所

國(guó)內(nèi)質(zhì)譜企業(yè)在多行業(yè)迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇

一、華夏環(huán)境監(jiān)測(cè)市場(chǎng)

質(zhì)譜儀的在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景：

? 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)：在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，質(zhì)譜儀可廣泛用于VOCs、PM2.5等污染物的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和解析。自2012年《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》首次將VOCs列入控制指標(biāo)以來(lái)， VOCs監(jiān)測(cè)指標(biāo)的重要性不斷增加。針對(duì)VOCs治理，相關(guān)部門(mén)陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)政策。2013年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》中明確提出，要加強(qiáng)大氣顆粒物（PM2.5）、臭氧（O3）的形成機(jī)理、解析、遷移規(guī)律和監(jiān)測(cè)預(yù)警等研究，為污染治理提供科學(xué)支撐。2016年國(guó)務(wù)院及環(huán)保部頒布了《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》等一系列重大環(huán)保，我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備市場(chǎng)需求的大幅增長(zhǎng)。2020年4月，生態(tài)環(huán)境部辦公廳印發(fā)《“十四五”空氣質(zhì)量改善規(guī)劃編制技術(shù)大綱》，對(duì)“十四五”期間污染物濃度防治目標(biāo)的設(shè)定提出了改善要求。

? 水質(zhì)監(jiān)測(cè)及高精準(zhǔn)污染溯源市場(chǎng)需求開(kāi)始凸顯：根據(jù)《2019年華夏生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》，2019年華夏地表水監(jiān)測(cè)的1931個(gè)水質(zhì)斷面（點(diǎn)位）中，水質(zhì)較差和極差的IV-V類及劣V類占比仍達(dá)到25.1%。在主要河流、流域水質(zhì)監(jiān)測(cè)斷面中，黃河流域、遼河流域及海河流域劣V類水質(zhì)占比分別達(dá)到8.8%、8.7%及7.5%；在開(kāi)展水質(zhì)監(jiān)測(cè)的110個(gè)重要湖泊（水庫(kù)）中，達(dá)到I-III類良好水質(zhì)的占比僅有69.1%，劣V類占比則達(dá)到7.3%。因此，采用高精準(zhǔn)色譜、質(zhì)譜、光譜等儀器技術(shù)對(duì)污染物復(fù)雜成分進(jìn)行精細(xì)化分析，更深層次挖掘水體污染特征，可以對(duì)被關(guān)注水體水域落實(shí)合理有效的監(jiān)測(cè)、溯源、治理、管控，準(zhǔn)確掌握水污染現(xiàn)狀、污染成分信息與污染建立污染源排放清單，為污染源管理、水環(huán)境控制和治理提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，為治理措施的效果評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

? 在線監(jiān)測(cè)發(fā)展迅速，已占據(jù)主導(dǎo)地位。傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)工作主要以離線監(jiān)測(cè)為主，存在監(jiān)測(cè)頻次低、響應(yīng)慢、采樣誤差大、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分散、不能及時(shí)反映環(huán)境變化狀況等缺陷，難以滿足政府和企業(yè)環(huán)境管理的有效需求。環(huán)保部于2017年4月發(fā)布《China環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，提出要加強(qiáng)主要污染物及重金屬、VOCs的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，配套環(huán)境質(zhì)量以及污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作的進(jìn)一步推進(jìn)。

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)劃綱要(2020-2035年)顯示，“十四五”期間，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)國(guó)控點(diǎn)位數(shù)量將從1436個(gè)增至2000個(gè)，地表水國(guó)監(jiān)測(cè)國(guó)控?cái)嗝鏀?shù)量由2050個(gè)增至4000個(gè)左右。假設(shè)，單站點(diǎn)設(shè)備需求3臺(tái)，單設(shè)備價(jià)格100萬(wàn)，監(jiān)測(cè)咨詢服務(wù)收入占存量市場(chǎng)比例為5%，設(shè)備每8年更換一次，預(yù)計(jì)僅國(guó)控點(diǎn)產(chǎn)生的環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)譜需求將達(dá)40億元。

圖表32：華夏“十四五”國(guó)控點(diǎn)質(zhì)譜儀市場(chǎng)需求測(cè)算

生態(tài)環(huán)境部、國(guó)金證券研究所

二、制藥和生物醫(yī)學(xué)

根據(jù)SDI數(shù)據(jù)顯示，2015年，Pharma/Bio領(lǐng)域的質(zhì)譜儀市場(chǎng)達(dá)27.52億美元，占質(zhì)譜需求市場(chǎng)總量的41%，是全球質(zhì)譜市場(chǎng)蕞主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。質(zhì)譜法技術(shù)在制藥與生物技術(shù)、CRO和醫(yī)院與臨床檢測(cè)等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用。目前，華夏生物制藥處于高景氣度發(fā)展階段，2020年CDE受理生物藥IND 564 件，同比增長(zhǎng)82%；臨床質(zhì)譜檢驗(yàn)占臨床檢驗(yàn)的比重不足1%，與美國(guó)15%的占比相比發(fā)展空間巨大。

1.生物制藥工業(yè)

在生物制藥領(lǐng)域，質(zhì)譜技術(shù)廣泛應(yīng)用于藥物發(fā)現(xiàn)、藥物開(kāi)發(fā)、藥代動(dòng)力學(xué)研究和臨床藥物試驗(yàn)、藥品QA/QC的全過(guò)程，使科學(xué)家們能夠更加高效地表征生物分子的結(jié)構(gòu)和功能，從而加快藥物上市時(shí)間并提高藥效。具體分析方法包括但不限于：完整蛋白質(zhì)分析、肽圖分析、多糖分析、寡核苷酸和氨基酸分析、抗體藥物偶聯(lián)物（ADC）分析、包材相容性研究、藥代動(dòng)力學(xué)研究和臨床藥物試驗(yàn)、用于生產(chǎn)控制的合規(guī)治療性蛋白CQA監(jiān)測(cè)。

圖表33：質(zhì)譜在生物制藥領(lǐng)域的應(yīng)用

Thermo Fisher、國(guó)金證券研究所

質(zhì)譜在生物制藥工業(yè)的具體應(yīng)用

? 完整蛋白質(zhì)分析。具體包括1）完整質(zhì)量分析：快速確認(rèn)完整蛋白質(zhì)的分子量，并確定生物藥品的糖型異質(zhì)性，在整個(gè)藥物開(kāi)發(fā)流程中對(duì)生物制藥產(chǎn)品進(jìn)行直接比較。2）電荷變異體分析：對(duì)單克隆抗體中的電荷變異體進(jìn)行穩(wěn)健分析。生物醫(yī)藥蛋白的電荷異質(zhì)性對(duì)藥物的穩(wěn)定性和療效有重大影響。3）蛋白質(zhì)聚集分析：蛋白質(zhì)聚集可產(chǎn)生更高級(jí)的結(jié)構(gòu)，從而顯著影響生物藥品的療效并引起有害的副作用。4）亞單位質(zhì)量分析：將mAb 選擇性地消化為抗體片段并簡(jiǎn)化分析。5）天然完整質(zhì)量分析：在天然質(zhì)譜條件下進(jìn)行完整蛋白質(zhì)分析，可在抗體鏈之間保留在結(jié)構(gòu)上至關(guān)重要的非共價(jià)鍵。6）滴度（親和）分析：蛋白質(zhì)濃度（也稱為滴度）測(cè)定在生物技術(shù)蛋白質(zhì)生產(chǎn)工藝中已得到廣泛應(yīng)用。

? 肽圖分析。肽圖分析是生物治療藥物表征過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。通過(guò)蛋白質(zhì)消化到其組成肽的生物藥物的所謂“自下而上”的表征是必要的，能夠確保生物藥物分子的完整序列覆蓋。從藥物發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)到臨床試驗(yàn)階段再到生物生產(chǎn)和QA/QC，肽圖分析仍然是關(guān)鍵分析方法。

? 多糖分析。采用復(fù)雜糖基化模式的生物治療糖蛋白可能因生物制造過(guò)程發(fā)生變化而輕易脫離規(guī)格。要滿足ICH Q5E 和 ICH Q6B等監(jiān)管要求，制造商必須小心表征蛋白質(zhì)的糖基化及其與藥物臨床活性的關(guān)系。糖蛋白的完整分析可提供關(guān)于低聚糖的一級(jí)結(jié)構(gòu)及其在個(gè)別糖基化部位變異的信息。

? 寡核苷酸和氨基酸分析。基于核苷酸的藥物業(yè)已成熟，并且代表重要的一類臨床藥物。盡管高度有效，但是這些分子的合成和發(fā)育還是易受到過(guò)程相關(guān)雜質(zhì)和修飾的影響。因此，完整表征在整個(gè)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中都很重要。

? 抗體藥物偶聯(lián)物（ADC）。抗體藥物偶聯(lián)物(ADC)是一種蛋白質(zhì)（通常為單克隆抗體(mAb)）通過(guò)ADC交聯(lián)劑共價(jià)結(jié)合（偶聯(lián)）到小分子藥物。mAb的定位能力與強(qiáng)效抗癌藥物相結(jié)合，可敏感地辨析健康細(xì)胞和患病細(xì)胞。鑒于偶聯(lián)藥物的效力，開(kāi)發(fā)這些生物治療藥物比單獨(dú)開(kāi)發(fā)mAb更加困難。質(zhì)譜技術(shù)可以方便地分離和表征這些新型分子。

? 藥代動(dòng)力學(xué)研究和臨床藥物試驗(yàn)。藥物代謝物表征是新型藥物化合物發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)過(guò)程的一個(gè)組成部分。相較于傳統(tǒng)“小分子”的藥代動(dòng)力學(xué)研究和臨床藥物試驗(yàn)，大分子研究的復(fù)雜性大幅提高。基于高分辨準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)的 LC/MS 技術(shù)可提供高分辨率和準(zhǔn)確度，使其成為代謝物分析、定性和定量的領(lǐng)先技術(shù)。

? 藥包材相容性研究。藥包材相容性研究的首要特點(diǎn)是廣泛及不確定性。不同的包裝組件材料引入不同污染物，其種類繁多，性質(zhì)不同，濃度各異，且存在降解產(chǎn)物。尤其當(dāng)供應(yīng)商未能提供容器配方的情況下，對(duì)檢測(cè)分析方法及平臺(tái)的選擇提出了巨大的挑戰(zhàn)。質(zhì)譜的多種技術(shù)組合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型污染物的檢測(cè)。

圖表34：包裝組件材料污染物

Thermo Fisher、國(guó)金證券研究所

? 用于生產(chǎn)控制的合規(guī)治療性蛋白CQA監(jiān)測(cè)：現(xiàn)代生物制藥藥物，比如單克隆抗體 (mAb) 和抗體藥物偶聯(lián)物 (ADC)，是活細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的極其復(fù)雜的分子。在化學(xué)、生產(chǎn)和控制 (CMC) 以及質(zhì)量控制環(huán)境下表征和監(jiān)測(cè)這些化合物可能是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，但是高分辨率高質(zhì)量精度 (HRAM) 質(zhì)譜的應(yīng)用為克服這些難題提供了一種強(qiáng)大的方法。

全球生物制藥景氣度持續(xù)向上：生物治療藥物是目前增長(zhǎng)蕞快的醫(yī)藥行業(yè)細(xì)分市場(chǎng)，在 PD-1 單抗、疫苗等重磅炸彈銷售額持續(xù)增長(zhǎng)下，2020 年全球銷售額TOP20 的藥品中，生物藥占比達(dá)到66.8%，增長(zhǎng)迅猛。按照美元價(jià)值排序的前十大藥品中，其中七個(gè)是生物治療藥物。生物藥市場(chǎng)持續(xù)高景氣也讓研發(fā)管線占比不斷提升，由2015 年的29.5%迅速提升至2020 年的40.5%，全球生物制藥市場(chǎng)景氣度持續(xù)向上。

圖表35：全球藥品銷售TOP20 生物藥占比及銷售額		圖表36：全球醫(yī)藥研發(fā)管線

醫(yī)藥魔方、國(guó)金證券研究所		Pharma Intelligence、國(guó)金證券研究所

華夏生物藥創(chuàng)新進(jìn)入加速階段。越來(lái)越多產(chǎn)品即將商業(yè)化生產(chǎn)，生物藥市場(chǎng)呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)弗若斯特沙利文統(tǒng)計(jì)，華夏已有包括100 余個(gè)生物仿制藥項(xiàng)目（9 類單克隆抗體方向）、20 余個(gè)抗體偶聯(lián)藥項(xiàng)目、15 個(gè)以上雙特異性抗體項(xiàng)目與15個(gè)以上 CAR-T 項(xiàng)目在內(nèi)的大量臨床項(xiàng)目處于研發(fā)過(guò)程中，2020年CDE 受理生物藥IND 564 件，同比增長(zhǎng)82%。

圖表37：2014-2024華夏制藥行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)/十億元		圖表38：2016-2020 CDE受理IND注冊(cè)申報(bào)情況

弗若斯特沙利文、國(guó)金證券研究所		CDE，國(guó)金證券研究所

2.質(zhì)譜在臨床檢測(cè)的具體應(yīng)用

市場(chǎng)規(guī)模：根據(jù)儀器信息網(wǎng)的數(shù)據(jù)顯示，2021年全球質(zhì)譜在臨床檢驗(yàn)應(yīng)用的市場(chǎng)規(guī)模在150億美元左右，未來(lái)行業(yè)增速將在20%左右，其中美國(guó)臨床質(zhì)譜檢驗(yàn)市場(chǎng)約為55億美元。當(dāng)前，美國(guó)質(zhì)譜檢驗(yàn)約占據(jù)整體醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)市場(chǎng)的15%，而華夏質(zhì)譜檢驗(yàn)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)市場(chǎng)占比僅為1-2%，滲透率較低，未來(lái)市場(chǎng)潛力巨大。

圖表39：2019-2025全球不同類型臨床質(zhì)譜市場(chǎng)規(guī)模

QYResearch、國(guó)金證券研究所

質(zhì)譜檢測(cè)的的優(yōu)點(diǎn)：相比傳統(tǒng)的免疫檢測(cè)，質(zhì)譜檢測(cè)在檢測(cè)的靈敏度、特異性、分析速度、多指標(biāo)同時(shí)檢測(cè)等方面有非常強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在新生兒遺傳代謝病篩查、維生素及激素、治療藥物檢測(cè)、微生物鑒定等領(lǐng)域均有較大的發(fā)展?jié)摿Α２捎觅|(zhì)譜可以檢測(cè)出一些傳統(tǒng)方法學(xué)無(wú)法檢測(cè)出的疾病。

臨床檢測(cè)使用的質(zhì)譜儀類型：主要有LC-MS/MS、GC-MS、MALDI-TOF、ICP-MS，其中LC-MS/MS是國(guó)外臨床檢測(cè)的主要應(yīng)用機(jī)型。目前國(guó)內(nèi)臨床質(zhì)譜主要基于MALDI-TOF提供微生物鑒定服務(wù)。

圖表40：臨床檢測(cè)常見(jiàn)質(zhì)譜儀類型及應(yīng)用領(lǐng)域

各公司官網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

美國(guó)臨床質(zhì)譜快速發(fā)展的原因：1）美國(guó)成熟的ICL（獨(dú)立醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室）通過(guò)規(guī)模化地收集樣本、運(yùn)營(yíng)設(shè)備，降低采購(gòu)成本的壓力，使質(zhì)譜檢測(cè)成為可能。目前，美國(guó)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)中大型綜合醫(yī)院數(shù)量占比僅為14%，其余為民間或政府辦的社區(qū)醫(yī)院和私人診所。為集約化運(yùn)營(yíng)，美國(guó)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)市場(chǎng)中64%的檢測(cè)為院外檢測(cè)，而院外檢測(cè)中54%被ICL（獨(dú)立醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室）外包，ICL整體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)314億美元，且集中度很高，LabCorp和Quest兩家巨頭合計(jì)占據(jù)了50%以上的份額。2）美國(guó)ICL可以自行開(kāi)展LDT（臨床實(shí)驗(yàn)室自建項(xiàng)目），無(wú)需經(jīng)過(guò)FDA的批準(zhǔn)，只需符合LDT的管理規(guī)則，這進(jìn)一步推進(jìn)質(zhì)譜技術(shù)快速走向臨床。在這樣的土壤下，臨床質(zhì)譜在美國(guó)快速發(fā)展。

制約國(guó)內(nèi)臨床質(zhì)譜發(fā)展的因素：

? 設(shè)備端：國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要被國(guó)際知名分析儀器公司占據(jù)，進(jìn)口醫(yī)療質(zhì)譜儀產(chǎn)品價(jià)格普遍較高，對(duì)質(zhì)譜儀的臨床應(yīng)用需求也產(chǎn)生了較大制約。目前共有10款儀器獲得進(jìn)口醫(yī)療器械注冊(cè)許可，廠家以SCIEX、安捷倫、沃特世、島津等大企業(yè)為主。其中6款為液相質(zhì)譜。在臨床微生物檢測(cè)領(lǐng)域，該細(xì)分市場(chǎng)依然由生物梅里埃和布魯克所占據(jù)，但國(guó)內(nèi)部分技術(shù)較為先進(jìn)的企業(yè)已經(jīng)陸續(xù)推出可用于臨床微生物檢驗(yàn)的質(zhì)譜儀產(chǎn)品，部分產(chǎn)品的整體性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際同行業(yè)水平，且在本土微生物數(shù)據(jù)庫(kù)方面更加具有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

圖表41：獲藥監(jiān)局批準(zhǔn)的進(jìn)口臨床質(zhì)譜儀器

藥監(jiān)局、動(dòng)脈網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

國(guó)內(nèi)目前共有24款國(guó)產(chǎn)臨床質(zhì)譜儀器取得注冊(cè)證，但大多是與國(guó)外企業(yè)采用OEM合作方式進(jìn)行注冊(cè)。如，賽默飛在華夏并未選擇進(jìn)行進(jìn)口醫(yī)療器械注冊(cè)，而是與英盛生物、睿康生物、豐華生物、美康德盛等合作注冊(cè)。儀器種類方面，國(guó)產(chǎn)臨床質(zhì)譜多以MALDI-MS飛行時(shí)間質(zhì)譜為主，其中安圖生物自主研發(fā)的基于基質(zhì)幫助激光解吸飛行時(shí)間（MALDI-TOF）質(zhì)譜方法的Autof MS100質(zhì)譜儀，于2018年4月注冊(cè)上市。

圖表42：獲藥監(jiān)局批準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)臨床質(zhì)譜儀器

藥監(jiān)局、動(dòng)脈網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

? 服務(wù)端：國(guó)內(nèi)臨床檢驗(yàn)的市場(chǎng)主要還是以公立醫(yī)院檢驗(yàn)科為主。1）收費(fèi)目錄準(zhǔn)入：公立醫(yī)院開(kāi)展檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法，需按照衛(wèi)生部定期公布的《華夏醫(yī)療服務(wù)價(jià)格項(xiàng)目規(guī)范》展開(kāi)。目前，除了微生物鑒定方面的應(yīng)用外，質(zhì)譜在其他領(lǐng)域難以廣泛開(kāi)展。2）試劑注冊(cè)準(zhǔn)入：過(guò)去，不同于美國(guó)第三方實(shí)驗(yàn)室LDT模式，醫(yī)院檢驗(yàn)科開(kāi)展質(zhì)譜項(xiàng)目蕞普遍的是IVD模式，需要采購(gòu)注冊(cè)試劑產(chǎn)品。3）方法學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化：不同的檢測(cè)方法，一次檢測(cè)的指標(biāo)數(shù)量、精準(zhǔn)度、檢測(cè)時(shí)間等差距很大，目前沒(méi)有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。4）人才缺乏：質(zhì)譜儀的使用需要樣品前處理、人工進(jìn)樣等相對(duì)復(fù)雜的流程，相對(duì)于常規(guī)設(shè)備對(duì)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員提出了更高的要求。

行業(yè)變化點(diǎn)：

? 1）政策不斷支持臨床質(zhì)譜發(fā)展。《十三五”醫(yī)療器械科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》明確將“體外診斷類一新型醫(yī)用質(zhì)譜儀，研制基于基質(zhì)幫助激光解吸附等軟電離方式的飛行時(shí)間，四極桿或串聯(lián)高精度質(zhì)譜儀，研制常用的同位素內(nèi)部參考品，并建立常用的質(zhì)譜數(shù)據(jù)分析庫(kù)”列為重大產(chǎn)品研發(fā)重點(diǎn)發(fā)展方向。同時(shí)，《“十三五”China科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出，要突破醫(yī)用生物質(zhì)譜儀等重大產(chǎn)品，研發(fā)一批重大疾病早期診斷和精確治療診斷試劑以及適合基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的高精度診斷產(chǎn)品，提升我國(guó)體外診斷產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

? 2）國(guó)內(nèi)LDT政策的逐步放開(kāi)。2021年6月1日，國(guó)務(wù)院發(fā)布的蕞新版《醫(yī)療器械監(jiān)督管理?xiàng)l例》正式開(kāi)始施行。該條例第53條規(guī)定，對(duì)國(guó)內(nèi)尚無(wú)同品種產(chǎn)品上市的體外診斷試劑，符合條件的醫(yī)療機(jī)構(gòu)根據(jù)本單位的臨床需要，可以自行研制，在執(zhí)業(yè)醫(yī)師指導(dǎo)下在本單位內(nèi)使用。此前，LDT模式的合規(guī)性一直是制約臨床質(zhì)譜發(fā)展的一大因素，目前國(guó)內(nèi)LDT政策的逐步放開(kāi)有力推動(dòng)質(zhì)譜技術(shù)在臨床應(yīng)用中的發(fā)展。

? 3）國(guó)內(nèi)企業(yè)持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新。目前，以聚光科技、禾信儀器為代表的質(zhì)譜儀生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)持續(xù)的研發(fā)創(chuàng)新，不斷豐富國(guó)產(chǎn)化質(zhì)譜儀產(chǎn)品矩陣。同時(shí)，基于國(guó)情進(jìn)行本土化原始創(chuàng)新，為行業(yè)提供一機(jī)多用、高度自動(dòng)化產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)企業(yè)的研發(fā)創(chuàng)新一方面通過(guò)國(guó)產(chǎn)化降低了醫(yī)療機(jī)構(gòu)購(gòu)置質(zhì)譜設(shè)備的成本，另一方面，通過(guò)原始創(chuàng)新解決了易用性和多樣性問(wèn)題，降低了使用門(mén)檻和運(yùn)營(yíng)成本。

細(xì)分市場(chǎng)

假設(shè)，單臺(tái)設(shè)備價(jià)格為150萬(wàn)，每年運(yùn)營(yíng)成本5萬(wàn)元，單項(xiàng)目檢測(cè)費(fèi)用150元，按照3年折舊計(jì)算，不考慮貼現(xiàn)情況下，盈虧平衡點(diǎn)為每年單臺(tái)設(shè)備檢測(cè)量不低于3700個(gè)樣本量。以此作為測(cè)算部分細(xì)分市場(chǎng)檢測(cè)需求能帶動(dòng)的上游質(zhì)譜儀采購(gòu)需求的基礎(chǔ)。

① 新生兒遺傳代謝病

? 質(zhì)譜檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：新生兒篩查技術(shù)包括串聯(lián)質(zhì)譜、血氧測(cè)定法、酶水平測(cè)定、DNA分析和電泳。LC-MS相比于傳統(tǒng)免疫方法優(yōu)點(diǎn)主要包括：1）靈敏度更高，能夠達(dá)到pg/mL的水平，傳統(tǒng)方法受制于標(biāo)準(zhǔn)曲線檢測(cè)限的原因遠(yuǎn)達(dá)不到該水平；2）質(zhì)譜法是通過(guò)被檢測(cè)物的荷質(zhì)比進(jìn)行精確定量的，與傳統(tǒng)方法相比，特異性更好，準(zhǔn)確性更高；3）串聯(lián)質(zhì)譜主要通過(guò)對(duì)數(shù)十種小分子的分析，篩查出包括氨基酸代謝異常、有機(jī)酸代謝紊亂和脂肪酸氧化缺陷在內(nèi)的幾十種遺傳代謝病（而傳統(tǒng)新生兒疾病篩查方法僅能檢測(cè)出其中的1種），大大提高了篩查效率，實(shí)現(xiàn)了有“一種實(shí)驗(yàn)檢測(cè)一種疾病”到“一種實(shí)驗(yàn)檢測(cè)多種疾病”的轉(zhuǎn)變。

? 市場(chǎng)空間：我國(guó)新生兒缺陷率高達(dá)6%左右，由于這類疾病沒(méi)有特別的臨床表現(xiàn)，家長(zhǎng)容易忽視，同時(shí)由于病例少見(jiàn)，醫(yī)生容易誤診或難以確診。但是一旦出現(xiàn)異常癥狀，孩子身體和智力的損害已不可逆轉(zhuǎn)。當(dāng)前，新生兒篩查市場(chǎng)滲透率不到1/3，使用質(zhì)譜篩查的比例更低，新生兒篩查市場(chǎng)需求仍有待持續(xù)開(kāi)發(fā)。按照1500萬(wàn)新生人口計(jì)算，每年1500萬(wàn)的檢測(cè)量對(duì)應(yīng)22.5億臨床檢測(cè)市場(chǎng)能帶動(dòng)4054臺(tái)質(zhì)譜儀需求。

圖表43：博奧檢驗(yàn)串聯(lián)質(zhì)譜可以篩查的疾病種類

博奧檢驗(yàn)、國(guó)金證券研究所

② 微量元素檢測(cè)

? 場(chǎng)景和市場(chǎng)：微量元素在人體內(nèi)的含量雖然不高，但對(duì)人體的生長(zhǎng)發(fā)育、細(xì)胞分裂、組織修復(fù)、免疫功能、內(nèi)分泌和酶類等生理生化機(jī)能起著重要作用，與人類生存和健康息息相關(guān)。臨床樣品在進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)時(shí)需要分析的痕量金屬包括有毒重金屬（特別是Cd，Hg和Pb）、職業(yè)性元素(Cr, Ni, Pt)、飲食暴露元素(Sn,Hg)以及必需元素（例如I和Se）— 這些元素如果在飲食中攝入不足就會(huì)引起元素缺乏。有些元素可以用于腎臟衰竭和其他疾病的標(biāo)志，而某些痕量元素在臨床治療上有重要的作用，例如純水中的Al可用于腎臟透析。CRC-ICP-MS的發(fā)展極大地改進(jìn)以前難檢測(cè)元素，如生物樣品中的Cr、As和Se的檢測(cè)方法，也可對(duì)癥狀還不明顯的病人體內(nèi)的這些元素于低濃度時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定。除疾病治療所需的微量元素檢測(cè)，質(zhì)譜一定程度上具有需求剛性外，微量元素的常規(guī)檢查市場(chǎng)受需求和監(jiān)管影響市場(chǎng)彈性較大。

? 質(zhì)譜檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：衛(wèi)生部臨床檢驗(yàn)中心從2006 年開(kāi)始開(kāi)展華夏血鉛檢測(cè)室間質(zhì)量評(píng)價(jià)，2010 年開(kāi)展了全血五元素（銅、鋅、鈣、鎂、鐵）的室間質(zhì)量調(diào)查。但整體而言，國(guó)內(nèi)目前的微量元素檢測(cè)方法多采用原子吸收法、電化學(xué)法等，如臨床強(qiáng)烈推薦的錳、硒、碘、鋁等多種元素均無(wú)法滿足臨床需求；其次，傳統(tǒng)方法操作復(fù)雜、各元素需單獨(dú)檢測(cè)分析、環(huán)境影響大，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確、重復(fù)性差。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS），具有重復(fù)性好、靈敏度高、樣品處理簡(jiǎn)單、自動(dòng)程度化高、線性范圍寬等特點(diǎn)，可在較短時(shí)間內(nèi)完成測(cè)定等諸多優(yōu)勢(shì)，成為臨床微量元素檢測(cè)的“金標(biāo)準(zhǔn)”。

圖表44：ICP-MS在微量元素檢測(cè)上的優(yōu)勢(shì)

動(dòng)脈網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

? 政策逐漸規(guī)范微量元素檢測(cè)發(fā)展：2019年，華夏醫(yī)師協(xié)會(huì)檢驗(yàn)醫(yī)師分會(huì)臨床質(zhì)譜檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)可以委員會(huì)結(jié)合目前已公布的質(zhì)譜技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)指南、文獻(xiàn)及實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，制定了《質(zhì)譜技術(shù)在臨床微量元素檢測(cè)中的應(yīng)用共識(shí)》，為臨床實(shí)驗(yàn)室采用質(zhì)譜技術(shù)開(kāi)展微量元素檢測(cè)提供了基本指導(dǎo)。

③ 串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)-維生素D檢測(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)

? 場(chǎng)景：妊娠期婦女維生素D的需求量需增加4-5倍才能滿足胎兒骨骼生長(zhǎng)和對(duì)鈣的額外需求，維生素D缺乏在老年人中也比較常見(jiàn)。因此，維生素D檢測(cè)被多家體檢機(jī)構(gòu)納入常規(guī)體檢項(xiàng)目。維生素D是一種脂溶性類固醇，作為一種激素物質(zhì)，參與維持了血液中正常的鈣和磷濃度，對(duì)于骨骼的形成也不可缺少。25-羥基維生素作為維生素D的主要代謝形式，半衰期長(zhǎng)，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，測(cè)定血清中25OHD的含量是評(píng)價(jià)人體中維生素D的可靠些指標(biāo)。25OHD包括25OHD2和25OHD3。

? 質(zhì)譜檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：25OHD的檢測(cè)方法較多，主要包括：基于色譜的高效液相色譜法（HPLC）和液相色譜-質(zhì)譜法（LC-MS/MS），和基于抗原抗體結(jié)合的免疫學(xué)方法，包括放射免疫、酶聯(lián)免疫（ELISA）、化學(xué)發(fā)光法等。免疫方法中，放免檢測(cè)由于存在放射污染，目前已基本被淘汰。ELISA方法手工操作，結(jié)果易受人為因素影響。所以目前臨床多采用化學(xué)發(fā)光免疫分析法和質(zhì)譜法。傳統(tǒng)方法的局限性在于不能同時(shí)確定25OHD2和25OHD3的含量，串聯(lián)質(zhì)譜法能同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)定25OHD2和25OHD3的濃度。

圖表45：各種維生素檢測(cè)方法性能對(duì)比

動(dòng)脈網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

? 市場(chǎng)空間：按照人均費(fèi)用150元，妊娠期婦女每年檢測(cè)4次，60歲以上老人每年檢測(cè)1次，兩者滲透率分別20%和5%，維生素D檢測(cè)質(zhì)譜檢測(cè)市場(chǎng)約為31.5億元，帶動(dòng)5372臺(tái)質(zhì)譜儀需求。

圖表46：維生素D質(zhì)譜檢測(cè)市場(chǎng)空間測(cè)算

China統(tǒng)計(jì)局、今日維生素D網(wǎng)站、國(guó)金證券研究所

④ 微生物檢測(cè)

? 場(chǎng)景：微生物檢測(cè)屬于IVD的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，是對(duì)感染性疾病的病原體或代謝物進(jìn)行檢測(cè)分析，在臨床上通常用于幫助診斷，判斷感染類型、指導(dǎo)用藥，鑒定環(huán)節(jié)越準(zhǔn)確，診斷結(jié)果和治療方案選擇越恰當(dāng)。如果沒(méi)有微生物檢測(cè)，醫(yī)生傾向于過(guò)度用藥，或重復(fù)試藥，可能導(dǎo)致微生物耐藥性或病情延誤。

圖表47：現(xiàn)代感染性疾病痛點(diǎn)

國(guó)金證券研究所

? 質(zhì)譜檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：傳統(tǒng)檢測(cè)方法分為染色法、培養(yǎng)法、非培養(yǎng)法三種，由于血培養(yǎng)的陽(yáng)性率低，前處理時(shí)間較長(zhǎng)。日本島津公司的田中耕一開(kāi)發(fā)的用于生物大分子質(zhì)譜分析的軟解吸電離方法于2002年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。MALDI-TOF-MS（基質(zhì)幫助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜)開(kāi)始受到廣泛關(guān)注。2012年開(kāi)始，法國(guó)梅里埃公司率先拿到美國(guó)FDA微生物鑒定認(rèn)證之后，MALDI-TOF MS迅速在臨床市場(chǎng)鋪開(kāi)。

? 國(guó)內(nèi)供給：國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上MALDI-TOF MS儀器的品牌較多，包括梅里埃、布魯克、島津、毅新博創(chuàng)、江蘇天瑞(廈門(mén)質(zhì)譜)、融智生物、廣州禾信、東西分析、珠海美華、珠海迪爾、安圖生物和復(fù)星醫(yī)藥等。預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)總裝機(jī)量在2000—5000臺(tái)左右，是國(guó)內(nèi)主要的臨床檢測(cè)質(zhì)譜儀類型。

⑤ 藥物檢測(cè)

? 場(chǎng)景：藥物檢測(cè)（therapeutic drug monitoring,簡(jiǎn)稱TDM），即治療藥物檢測(cè)，是指在臨床藥物治療過(guò)程中，觀察藥物療效同時(shí)，采集血藥濃度（或尿液、唾液等），結(jié)合藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)，優(yōu)化給藥方案，達(dá)到滿意療效和避免毒副反應(yīng)的目的。理論上需要進(jìn)行TDM 的藥物主要有：1）治療指數(shù)低、安全范圍窄，毒性反應(yīng)強(qiáng)的藥物；2）藥代動(dòng)力學(xué)個(gè)體差異大的藥物；3）非線性動(dòng)力學(xué)特征的藥物；4）長(zhǎng)期實(shí)用且不容易很快判斷療效的藥物等。

? 質(zhì)譜檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)譜法是精度蕞高的血藥濃度檢測(cè)方法。血藥濃度是TDM 的主要參考指標(biāo)，目前血藥濃度檢測(cè)的主要方法有光譜法、免疫法、色譜法、質(zhì)譜法等，其中質(zhì)譜法可理解為是色譜法的升級(jí)，即質(zhì)譜作為分析器處理色譜層析后的樣品。相比于傳統(tǒng)方法而言，質(zhì)譜法是更為靈敏與精準(zhǔn)的檢測(cè)方式，同樣的對(duì)于前期的設(shè)備投入與人員的操作要求都比較高。成本因素是阻礙其大范圍推廣的蕞主要原因。

圖表48：藥物檢測(cè)的幾種方法對(duì)比

儀器信息網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

? 市場(chǎng)空間：國(guó)內(nèi)TDM 發(fā)展仍處于初期階段，現(xiàn)有臨床指南可借鑒的有2011 年《AGNP精神科治療藥物監(jiān)測(cè)共識(shí)指南2011》明確的128 個(gè)精神類藥物；2015 年中華醫(yī)學(xué)會(huì)分會(huì)臨床藥理學(xué)組《兒童治療性藥物監(jiān)測(cè)可能共識(shí)》確定的15 種藥品等。截至2017年底,我國(guó)在冊(cè)嚴(yán)重精神障礙患者人數(shù)已達(dá)581萬(wàn)。假設(shè)每年每人檢測(cè)12次，每次費(fèi)用150元，滲透率10%，市場(chǎng)空間將達(dá)10.45億，帶動(dòng)1884臺(tái)質(zhì)譜儀需求。

3、精準(zhǔn)診斷

? 質(zhì)譜助力精準(zhǔn)診斷發(fā)展。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)模式正進(jìn)入到基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等多組學(xué)整合分析的精準(zhǔn)診斷時(shí)代。在過(guò)去的幾十年里,研究者用各種組學(xué)技術(shù)致力于生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)和疾病的早期診斷。以高性能質(zhì)譜為核心的多組學(xué)研究已成為各類疾病篩查、早期診斷、治療監(jiān)測(cè)和預(yù)后評(píng)估的生物標(biāo)志物創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái)。目前生物標(biāo)志物不僅涵蓋了傳統(tǒng)的核酸、蛋白質(zhì)、糖類及代謝物等標(biāo)志物類型,還囊括細(xì)胞遺傳學(xué)和細(xì)胞動(dòng)力學(xué)參數(shù),以及體液中的外泌體、細(xì)胞等。

? 精準(zhǔn)診斷細(xì)分領(lǐng)域：基因組學(xué)可以告訴我們什么事情有可能會(huì)發(fā)生，轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白組學(xué)告訴我們什么事情即將發(fā)生，而代謝組學(xué)會(huì)告訴我們什么事情正在發(fā)生。盡管質(zhì)譜在遺傳標(biāo)記的基因分型（單核苷酸多態(tài)性SNP、短串聯(lián)重復(fù)序列及其組合測(cè)定），以及DNA甲基化分析等方面展現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢(shì)，然而基因組學(xué)并不是質(zhì)譜的主要應(yīng)用領(lǐng)域。質(zhì)譜在蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)發(fā)揮了重要作用。

蛋白質(zhì)組學(xué)

? 原理：蛋白質(zhì)作為直接參與細(xì)胞生物學(xué)過(guò)程的大分子，是生理功能的執(zhí)行者和生命現(xiàn)象的直接體現(xiàn)者，蛋白質(zhì)水平的變化直接反映了生命在生理或病理?xiàng)l件下的變化，可以精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)疾病的狀況和進(jìn)展。蛋白質(zhì)是一種可以很好地反映人體健康狀態(tài)的生物標(biāo)記物。

? 質(zhì)譜應(yīng)用：臨床蛋白質(zhì)組學(xué)中有兩種策略可以識(shí)別生物標(biāo)志物，一是經(jīng)典策略，使用電泳技術(shù)分離蛋白質(zhì)和多肽混合物然后進(jìn)行質(zhì)譜鑒定；二是利用質(zhì)譜技術(shù)分析樣品的完整質(zhì)譜圖，以獲得可以用作疾病“指紋”的完整蛋白質(zhì)/肽譜。組織、器官、體液和細(xì)胞培養(yǎng)物等生物樣品均可被用作為蛋白質(zhì)類生物標(biāo)志物的研究。蛋白質(zhì)組學(xué)研究的一個(gè)重大挑戰(zhàn)是蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)的多樣性分析及蛋白質(zhì)、多肽鑒定，質(zhì)譜技術(shù)較好地解決了這些難題，滿足了蛋白質(zhì)組學(xué)對(duì)技術(shù)平臺(tái)的需求。另外，單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)也逐漸成為質(zhì)譜要搶占的下一個(gè)技術(shù)高地。

代謝組學(xué)

? 原理：代謝組學(xué)研究的是生物體中新陳代謝過(guò)程中的所有產(chǎn)物，一般而言，這些代謝產(chǎn)物的相對(duì)分子質(zhì)量小于1000Da,如激素、有機(jī)酸、氨基酸、脂質(zhì)、多糖、芳香烴等。代謝物作為生理或病理狀態(tài)的重要指標(biāo),有助于了解疾病的發(fā)生和進(jìn)展,極有可能成為疾病早期診斷、評(píng)估治療效果和生存率的有效指標(biāo)。通過(guò)不同代謝組研究平臺(tái)的檢測(cè)，可以了解患者與健康人代謝物之間的差異，從中選擇合適的代謝物作為與疾病相關(guān)的生物學(xué)標(biāo)志物biomarker，為潛在的疾病診斷提供依據(jù)，還可以將代謝物關(guān)聯(lián)到代謝途徑中以進(jìn)一步探究疾病的起因與機(jī)制。同時(shí)，由于代謝組學(xué)所檢測(cè)的許多內(nèi)源性小分子化合物直接參與了體內(nèi)各種代謝/循環(huán)，其水平高低在一定程度上反映了機(jī)體生化代謝的機(jī)能和狀態(tài)，通過(guò)代謝網(wǎng)絡(luò)分析還能了解體內(nèi)生化代謝狀態(tài)，溝通生化代謝與疾病關(guān)系，從相關(guān)的代謝異常處入手探索和揭示疾病病因、病理機(jī)制，也有助于發(fā)現(xiàn)新的藥物作用靶點(diǎn)。

? 質(zhì)譜應(yīng)用：代謝組學(xué)研究主要有兩種策略，即靶向分析和代謝物圖譜分析。靶向分析是指對(duì)特定分析物的鑒定和量化；代謝物圖譜分析又稱為非靶向或整體分析，是比較相似樣品中未量化的代謝譜對(duì)疾病或外來(lái)刺激下的不同反應(yīng)特征。靶向分析和代謝物圖譜分析在生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)中是相輔相成的，首先利用代謝物圖譜分析確定樣品之間代謝譜的差異，然后選擇關(guān)鍵的代謝物作為潛在的生物標(biāo)志物進(jìn)行目標(biāo)代謝物定量，并在臨床標(biāo)本中通過(guò)靶向分析進(jìn)行驗(yàn)證。質(zhì)譜技術(shù)與氣相色譜、液相色譜、毛細(xì)管電泳等分離技術(shù)結(jié)合提高了代謝組學(xué)靶向和非靶向分析的靈敏度、可靠性和分析效率,被廣泛地用于代謝組學(xué)研究。質(zhì)譜平臺(tái)能對(duì)生物體中數(shù)百至數(shù)千種代謝物進(jìn)行靈敏且可重現(xiàn)的檢測(cè)，基于質(zhì)譜的代謝組學(xué)檢測(cè)超出了常規(guī)化學(xué)分析和代謝表型分析的范圍，是代謝物類標(biāo)志物檢測(cè)的可靠些平臺(tái)，其在疾病發(fā)病機(jī)制研究和臨床診療中有廣闊前景。

市場(chǎng)空間。據(jù)國(guó)際市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)BBC Research的數(shù)據(jù)顯示，2016年全球精準(zhǔn)醫(yī)療市場(chǎng)規(guī)模600億美元，其中精準(zhǔn)診斷市場(chǎng)規(guī)模為100億美元，精準(zhǔn)治療市場(chǎng)規(guī)模為500億美元。到2017年全球精準(zhǔn)醫(yī)療市場(chǎng)規(guī)模約為690億美元。質(zhì)譜需求也將受益于下游應(yīng)用的快速增長(zhǎng)。

三、半導(dǎo)體

據(jù)SDI和SEMI數(shù)據(jù)顯示，2020年我國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備體量約1700億元，其中檢測(cè)設(shè)備占總設(shè)備比例的17%，我國(guó)半導(dǎo)體檢測(cè)設(shè)備2020年規(guī)模約為289億元。質(zhì)譜儀在其中扮演了非常重要的角色。

圖表49：半導(dǎo)體各環(huán)節(jié)所涉及的檢測(cè)儀器

wind、國(guó)金證券研究所

國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)崛起連同國(guó)產(chǎn)質(zhì)譜儀技術(shù)的逐漸成熟，加速國(guó)產(chǎn)質(zhì)譜進(jìn)入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。由于過(guò)去華夏半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)主要受國(guó)外企業(yè)壟斷，國(guó)外半導(dǎo)體企業(yè)大多選擇向安捷倫等國(guó)外供應(yīng)商采購(gòu)儀器，導(dǎo)致華夏儀器企業(yè)較難進(jìn)入半導(dǎo)體領(lǐng)域。國(guó)務(wù)院發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2019年我國(guó)芯片自給率僅為30%左右，計(jì)劃至2025華夏芯片國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到70%，這為華夏質(zhì)譜儀等儀器企業(yè)的發(fā)展提供了更多機(jī)會(huì)。

四、食品安全

質(zhì)譜技術(shù)具有良好的定性以及精確定量功能，可廣泛應(yīng)用于食品中有毒有害物質(zhì)及非法添加物質(zhì)分析、轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)、食品安全快速檢測(cè)等領(lǐng)域。“十三五”期間，China出臺(tái)了《十三五”China食品安全規(guī)劃》，要求建立全覆蓋、組合式、非靶向檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)體系，積極研發(fā)食品中化學(xué)性、生物性、放射性危害物高效識(shí)別與確證關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品，研發(fā)多模式陣列光譜、小型質(zhì)譜、離子遷移譜等具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能化快速檢測(cè)試劑、小型化智能離線及在線快速檢測(cè)裝備。

近年來(lái)，我國(guó)食品安全檢測(cè)行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。根據(jù)《十三五”China食品安全規(guī)劃》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至“十二五”末，華夏獲得許可證的食品生產(chǎn)企業(yè)13.5萬(wàn)家、流通企業(yè)819萬(wàn)家、餐飲服務(wù)企業(yè)348萬(wàn)家。根據(jù)中儀器表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)數(shù)據(jù)，2010年我國(guó)食品安全檢測(cè)行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模僅為140億元，至2018年已經(jīng)躍升為665億元。根據(jù)China市場(chǎng)監(jiān)督管理總局?jǐn)?shù)據(jù)，2018年我國(guó)各類食品安全檢測(cè)機(jī)構(gòu)共計(jì)3,389家。隨著未來(lái)China針對(duì)食品安全檢測(cè)范圍和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，以及我國(guó)食品生產(chǎn)、流通及餐飲服務(wù)企業(yè)數(shù)量的不斷增加，食品安全檢測(cè)行業(yè)的快速增長(zhǎng)將為上游檢測(cè)儀器市場(chǎng)需求提供強(qiáng)大支撐，質(zhì)譜儀在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用空間將會(huì)不斷增長(zhǎng)。

五、其他領(lǐng)域

除上述應(yīng)用領(lǐng)域外，質(zhì)譜儀可在多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，如工業(yè)過(guò)程分析、氣象分析、資源勘探、同位素在線分析等領(lǐng)域。在工業(yè)過(guò)程分析領(lǐng)域，質(zhì)譜儀可在石油化工、高純氣體雜質(zhì)檢測(cè)、鋼鐵生產(chǎn)等涉及工業(yè)過(guò)程檢測(cè)分析的行業(yè)進(jìn)行廣泛應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)主要儀器企業(yè)情況

目前，國(guó)內(nèi)提供質(zhì)譜產(chǎn)品的上市公司主要有聚光科技、禾信儀器、萊伯泰科、天瑞儀器、鋼研納克。此外，國(guó)內(nèi)涉及分析儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的非上市公司主要有上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司、北京東西分析儀器有限公司、北京普析通用儀器有限責(zé)任公司等。因質(zhì)譜儀涉及技術(shù)細(xì)節(jié)較多，各公司產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化程度有一定差異。以上公司提供的質(zhì)譜儀產(chǎn)品具體如下：

圖表50：國(guó)內(nèi)主要質(zhì)譜儀公司產(chǎn)品矩陣

各公司官網(wǎng)、國(guó)金證券研究所

聚光科技

公司發(fā)展歷程：公司2002 年成立，2011 年上市，是我國(guó)高端分析儀器龍頭。2006年公司實(shí)驗(yàn)室研發(fā)團(tuán)隊(duì)組建，開(kāi)始布局質(zhì)譜、色譜、光譜等核心分析技術(shù)平臺(tái)研發(fā)；2011年開(kāi)始承接系列化China任務(wù)，布局重大科學(xué)儀器研發(fā)，重點(diǎn)聚焦ICP-MS、LC-MS/MS、GC、GC-MS、ICP等；2015年成立譜育科技，是專注于重大科學(xué)儀器研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新應(yīng)用的China高新技術(shù)企業(yè)。

技術(shù)沉淀：譜育科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)十余年的高比例研發(fā)投入及重大科學(xué)儀器研發(fā)積淀，完成了數(shù)十項(xiàng)China重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)及China/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定工作，掌握了較完整的質(zhì)譜、色譜、光譜、理化等分析檢測(cè)技術(shù)及氣體、液體、固體等進(jìn)樣前處理技術(shù)，研制了實(shí)驗(yàn)室分析、現(xiàn)場(chǎng)化分析（便攜、在線、移動(dòng)）、自動(dòng)化分析等一系列技術(shù)領(lǐng)先的產(chǎn)品組合，在先進(jìn)工業(yè)、生態(tài)環(huán)境、醫(yī)療診斷、生命科學(xué)、食品藥品、應(yīng)急安全等領(lǐng)域?yàn)槿蛴脩籼峁┤轿弧Ｓ没目茖W(xué)分析解決方案。公司持續(xù)推動(dòng)以技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)分析檢測(cè)及監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)化、自動(dòng)化、智能化，是目前國(guó)內(nèi)技術(shù)平臺(tái)蕞全面，國(guó)產(chǎn)化程度蕞高的質(zhì)譜儀生產(chǎn)企業(yè)。

布局國(guó)產(chǎn)化臨床質(zhì)譜平臺(tái)：成立杭州譜康醫(yī)學(xué)科技、譜聚醫(yī)療科技公司，進(jìn)軍生命科學(xué)和診斷領(lǐng)域。針對(duì)新生兒篩查、人體維生素水平、激素水平、氨基酸評(píng)價(jià)等臨床診斷提供全套試劑和儀器方案，可以定制化滿足客戶需求。公司研發(fā)的應(yīng)用于細(xì)胞分析研究的質(zhì)譜、光譜專用儀器取得階段性成果，預(yù)計(jì)21年下半年上市，有望成為公司新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。

研發(fā)投入：公司目前擁有750+研發(fā)人員、研發(fā)人員70%+以上碩博學(xué)歷、研發(fā)投入占比20%+以上，累計(jì)研發(fā)投入10億+人民幣，積累50+核心技術(shù)平臺(tái)。

圖表51：譜育科技質(zhì)譜儀產(chǎn)品矩陣

國(guó)金證券研究所

公司產(chǎn)品創(chuàng)新和市場(chǎng)地位：2019年，公司ICP-MS在華夏市場(chǎng)排名第四、國(guó)產(chǎn)品牌排名第壹；推出國(guó)內(nèi)可能排名第一款三重四級(jí)桿液質(zhì)EXPEC 5210，是國(guó)內(nèi)首臺(tái)串聯(lián)質(zhì)譜。2020年，推出了國(guó)產(chǎn)首臺(tái)電感耦合等離子體三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀（ICP-TQMS），打破了國(guó)外企業(yè)在該市場(chǎng)的壟斷；推出全球可以嗎EXPEC 5250氣相/液相色譜-三重四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC/LC-TQMS），解決了2020年藥典頒布實(shí)施后需要同時(shí)采購(gòu)GC-MS/MS和LC-MS/MS兩臺(tái)設(shè)備的痛點(diǎn)；便攜式GC-MS領(lǐng)域2020年國(guó)內(nèi)市占率53%，具有可能嗎？?jī)?yōu)勢(shì)。

禾信儀器

公司概況：公司是一家集質(zhì)譜儀研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及技術(shù)服務(wù)為一體的China火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)。目前，公司產(chǎn)品及服務(wù)高度聚焦于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中的PM2.5、VOCs和 O3監(jiān)測(cè)，同時(shí)，公司積極向醫(yī)療健康、食品安全等應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行拓展。

圖表52：禾信儀器發(fā)展歷史

禾信儀器招股說(shuō)明書(shū)、國(guó)金證券研究所

質(zhì)譜分析技術(shù)作為產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)，在多個(gè)行業(yè)或領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療健康、食品安全、工業(yè)過(guò)程分析等領(lǐng)域擁有廣闊的市場(chǎng)前景。公司堅(jiān)持自主研發(fā)驅(qū)動(dòng)，針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域研發(fā)價(jià)值較高的數(shù)款質(zhì)譜儀產(chǎn)品，逐步進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)及儲(chǔ)備、市場(chǎng)拓展、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。目前公司業(yè)務(wù)主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。

圖表53：禾信儀器營(yíng)收拆分

禾信儀器招股說(shuō)明書(shū)、國(guó)金證券研究所

公司目前產(chǎn)品主要為飛行時(shí)間質(zhì)譜儀（TOFMS）。SPAMS系列為單顆粒氣溶膠飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，產(chǎn)品主要用于單顆粒氣溶膠的在線解析。SPIMS系列為VOCs在線監(jiān)測(cè)飛行時(shí)間質(zhì)譜儀。CMI-1600為全自動(dòng)微生物檢測(cè)質(zhì)譜儀采用一體式小角度激光入射離子源，有效提升了產(chǎn)品的質(zhì)量分辨率。公司產(chǎn)品矩陣如下：

圖表54：禾信儀器銷售的質(zhì)譜產(chǎn)品矩陣

國(guó)金證券研究所

公司高度重視核心關(guān)鍵部件的自主可控，通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)，掌握了一系列核心技術(shù)，形成了核心關(guān)鍵部件完整的制造工藝流程；自主研制了包括電噴霧離子源、電子轟擊離子源、真空紫外單光子、離子探測(cè)器、飛行時(shí)間質(zhì)量分析器等關(guān)鍵核心部件，有效地鞏固了公司的核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為公司后續(xù)新產(chǎn)品的研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在高端通用零部件（高端激光器、分子泵、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀）方面，公司持續(xù)與國(guó)內(nèi)相關(guān)的高校和科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，逐步實(shí)現(xiàn)高端通用零部件研發(fā)、生產(chǎn)的自主化、國(guó)產(chǎn)化，基本實(shí)現(xiàn)核心關(guān)鍵技術(shù)自主可控。截止2020年12月31日，公司共有研發(fā)人員135名。

財(cái)務(wù)：2018-2020年，公司主營(yíng)業(yè)務(wù)收入分別為12,472.57萬(wàn)元、21,983.72萬(wàn)元和 31,227.21萬(wàn)元，復(fù)合增長(zhǎng)率為58.23%。2018-2020年，公司主營(yíng)業(yè)務(wù)毛利率分別為68.22%、67.26%和64.47%，主營(yíng)業(yè)務(wù)毛利率較高且相對(duì)穩(wěn)定，說(shuō)明公司具有較強(qiáng)的產(chǎn)品議價(jià)能力及成本控制能力。2018-2020年，公司研發(fā)投入分別為3,243.47萬(wàn)元、3,986.68萬(wàn)元和3,897.12 萬(wàn)元，研發(fā)投入占當(dāng)期營(yíng)業(yè)收入的比重分別為26.00%、18.13%和12.48%。報(bào)告期內(nèi)，公司始終維持較高研發(fā)投入力度，并形成大量自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為公司未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展提供了有力保障。

資金募集用途及規(guī)劃：本次募集資金投資項(xiàng)目緊密圍繞公司主營(yíng)業(yè)務(wù)以及核心技術(shù)展開(kāi)，具體包括質(zhì)譜產(chǎn)業(yè)化基地?cái)U(kuò)建項(xiàng)目、研發(fā)中心建設(shè)項(xiàng)目、綜合服務(wù)體系建設(shè)項(xiàng)目以及補(bǔ)充流動(dòng)資金。

公司競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：①“專精特新”品牌優(yōu)勢(shì) ；②研發(fā)團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì) ；③技術(shù)優(yōu)勢(shì)；④核心部件自主可控優(yōu)勢(shì)；⑤產(chǎn)品到服務(wù)的本土化優(yōu)勢(shì)；⑥產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

萊伯泰科

公司概況：萊伯泰科是一家可以從事實(shí)驗(yàn)分析儀器的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)，公司業(yè)務(wù)涵蓋實(shí)驗(yàn)室分析儀器、樣品前處理儀器、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室耗材和實(shí)驗(yàn)室工程建設(shè)等多個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)分析產(chǎn)業(yè)鏈的全覆蓋。

產(chǎn)品：質(zhì)譜儀方面，自主研發(fā)ICP-MS質(zhì)譜儀，內(nèi)生布局新增長(zhǎng)點(diǎn)，重點(diǎn)針對(duì)醫(yī)療/醫(yī)藥檢測(cè)及半導(dǎo)體檢測(cè)領(lǐng)域推廣。公司在實(shí)現(xiàn)質(zhì)譜儀自主研發(fā)突破后，計(jì)劃?rùn)M向逐步研發(fā)氣相質(zhì)譜、液相質(zhì)譜等全品類產(chǎn)品，同時(shí)縱向拓寬色譜、光譜及耗材等產(chǎn)業(yè)鏈布局，通過(guò)構(gòu)建一體化的實(shí)驗(yàn)分析聯(lián)用系統(tǒng)在未來(lái)保障業(yè)績(jī)的持續(xù)增長(zhǎng)。

圖表55：萊伯泰科銷售的質(zhì)譜產(chǎn)品矩陣

國(guó)金證券研究所

研發(fā)：董事長(zhǎng)胡克博士曾任TJA（賽默飛前身）首席研究員、大華夏區(qū)總經(jīng)理，主持和領(lǐng)導(dǎo)美國(guó)首臺(tái)商用電感耦合等離子體質(zhì)譜ICP-MS設(shè)計(jì)，可以儲(chǔ)備深厚。根據(jù)公司公告，核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)占比超過(guò)20%，均來(lái)自知名院校及科研院所。公司長(zhǎng)期注重研發(fā)投入，2020年研發(fā)人員占比超過(guò)20%，研發(fā)費(fèi)用同比增長(zhǎng)13.5%至0.29億元，占營(yíng)業(yè)收入的比重提升1.61個(gè)pct至8.42%。2021年上半年研發(fā)費(fèi)用0.14億元，相比上期增加13.19%；在研發(fā)投入和技術(shù)的不斷支持下，公司實(shí)現(xiàn)了樣品前處理儀器產(chǎn)品全品類布局且相關(guān)產(chǎn)品不錯(cuò)行業(yè)領(lǐng)先，同時(shí)進(jìn)一步打造全自動(dòng)、高通量、多功能的產(chǎn)品矩陣從而引領(lǐng)行業(yè)朝著全流程自動(dòng)和智能化方向發(fā)展。

財(cái)務(wù)：2020年受疫情影響，公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入3.49億元（同比-8.39%），實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)0.65億元（同比+6.34%）；2021年上半年?duì)I業(yè)收入1.82億元，同比增長(zhǎng)31.27%，其中樣品前處理占營(yíng)收的59.81%，分析測(cè)試儀占營(yíng)收的26.54%，潔凈環(huán)保型解決方案占營(yíng)收的4.87%，實(shí)驗(yàn)室耗材與顧客服務(wù)占營(yíng)收的8.78%；歸母凈利潤(rùn)0.34億元，同比增長(zhǎng)74.23%；扣非歸母凈利潤(rùn)0.33億元，同比增長(zhǎng)57.20%。

天瑞儀器

天瑞儀器作為國(guó)內(nèi)化學(xué)分析行業(yè)的領(lǐng)航者，可以從事以光譜儀、色譜儀、質(zhì)譜儀為主的高端分析儀器及應(yīng)用軟件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和相關(guān)技術(shù)服務(wù)。產(chǎn)品主要應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)與安全、工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量控制、礦產(chǎn)與資源、商品檢驗(yàn)、質(zhì)量檢驗(yàn)甚至人體微量元素的檢驗(yàn)等眾多領(lǐng)域。目前公司銷售的質(zhì)譜儀產(chǎn)品矩陣如下：

圖表56：天瑞儀器銷售的質(zhì)譜產(chǎn)品矩陣

國(guó)金證券研究所

圖表57：天瑞儀器2020年前五大供應(yīng)商

公司財(cái)報(bào)、國(guó)金證券研究所

財(cái)務(wù)：公司2020年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入9.4億，同比增長(zhǎng)3.1%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)2110.5萬(wàn)，同比增長(zhǎng)0.2%；每股收益為0.05元。公司2021上半年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入4.1億，同比增長(zhǎng)32.5%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)1488.3萬(wàn)，上年同期為-1857.7萬(wàn)元，同比扭虧為盈；每股收益為0.03元。

鋼研納克

公司業(yè)務(wù)以金屬材料檢測(cè)技術(shù)為核心，具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的檢測(cè)技術(shù)，逐步從單一的材料檢測(cè)向更高層的材料評(píng)價(jià)發(fā)展；在此基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展相關(guān)檢測(cè)分析儀器、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品、能力驗(yàn)證服務(wù)、腐蝕防護(hù)工程與產(chǎn)品。目前公司銷售的質(zhì)譜儀產(chǎn)品如下：

圖表58：鋼研納克銷售的質(zhì)譜儀產(chǎn)品矩陣

國(guó)金證券研究所

財(cái)務(wù)：2021年上半年?duì)I業(yè)收入約2.79億元，同比增加35.77%；歸屬于上市公司股東的凈利潤(rùn)盈利約3918萬(wàn)元，同比增加78.91%；其中質(zhì)譜儀銷售占比較低。

賽默飛世爾

公司介紹

概況：賽默飛世爾（Thermo Fisher）成立于1956 年，前身為熱電公司(Thermo Electron Corporation)，2007年熱電公司和飛世爾合并成為賽默飛世爾公司。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，賽默飛世爾已經(jīng)成長(zhǎng)為全球雇員超過(guò)9萬(wàn)人，年收入超過(guò)350億美元，市值超過(guò)2348億美元（2021.09.17）的全球儀器儀表領(lǐng)導(dǎo)者。

圖表59：Thermo Fisher2010-2020年主要財(cái)務(wù)表現(xiàn)