此前幾十年，在國內(nèi)廠房產(chǎn)線上運作的質(zhì)譜儀都來自國外。

當(dāng)國產(chǎn)質(zhì)譜儀配備在進(jìn)口設(shè)備上并亮起屏幕，中國航天科技集團(tuán)有限公司八院812所裕達(dá)公司顯示出了打破國外技術(shù)壟斷的實力。

從0到1，是從無到有，從1到10，是不斷走向成熟，而從10到100，則是812所不斷對高端科學(xué)分析儀器發(fā)起攻關(guān)的每一步。

打造科學(xué)檢測的“終極手段”

在深空探測領(lǐng)域，質(zhì)譜儀可作為直接分析外星大氣和礦物成分的主載荷，美國好奇號火星車就搭載著質(zhì)譜儀在火星上探尋生命元素。質(zhì)譜儀還可進(jìn)行航天材料分析、載人空間艙內(nèi)空氣質(zhì)量分析研究等，為航天器研制和航天員安全提供保障。812所的質(zhì)譜儀曾用于進(jìn)行夢天實驗艙地面空間環(huán)境分析檢測，只需5分鐘便獲得分析結(jié)果，而傳統(tǒng)分析方法需要3~5天。

“質(zhì)譜儀研發(fā)周期漫長，技術(shù)壁壘高，國內(nèi)質(zhì)譜儀又起步晚，核心技術(shù)不足，大量關(guān)鍵核心部件長期面臨被禁運或提價的風(fēng)險，國內(nèi)質(zhì)譜儀市場長期被國際行業(yè)巨頭壟斷。”裕達(dá)公司總經(jīng)理景加榮感嘆。如今，借助航天技術(shù)轉(zhuǎn)化來的質(zhì)譜儀技術(shù)，中國市場正在悄然改變。

“國人對國產(chǎn)高端設(shè)備持謹(jǐn)慎態(tài)度，但我們相信航天產(chǎn)品的品質(zhì)。”2021年，在合肥某半導(dǎo)體公司，裕達(dá)公司質(zhì)譜儀事業(yè)部負(fù)責(zé)人薛兵感受到一種“雙重震撼”。當(dāng)他們第一次把自產(chǎn)質(zhì)譜儀配備在產(chǎn)品檢測機臺上，屏幕亮起時，用戶震驚于國內(nèi)質(zhì)譜技術(shù)已經(jīng)這么成熟，他們也親眼看到，國內(nèi)儀器自主研發(fā)的路已經(jīng)走了這么遠(yuǎn)。

質(zhì)譜儀作為一種高端科學(xué)分析儀器，由進(jìn)樣系統(tǒng)和真空系統(tǒng)等系統(tǒng)組成，可以直接測量出物品的組成部分。因為技術(shù)壁壘高、用途廣泛，質(zhì)譜儀在業(yè)內(nèi)享有美譽，人們將之譽為科學(xué)儀器皇冠上的“明珠”，更因為“如果質(zhì)譜儀都無法檢測到，那其他儀器更難以做到”這一現(xiàn)實，而稱其為“終極的檢測手段”，是目前物質(zhì)鑒定的利器。

“質(zhì)譜儀可以對檢測物進(jìn)行定性定量分析，‘定性’能看出是什么，‘定量’能看出有多少。”薛兵介紹，質(zhì)譜儀分析速度快，準(zhǔn)確率高，擅長對混合物進(jìn)行分析，特別是對大量混合物中少量目標(biāo)的分析。812所主要研制的四級質(zhì)譜儀能在秒級時間同時分析數(shù)十種化合物，滿足工業(yè)現(xiàn)場的快速、高靈敏度檢測要求。

從“用戶”變身“廠家”

當(dāng)把質(zhì)譜儀帶到用戶面前時，812所遇到過各種質(zhì)疑，最大的問題就是客戶對國產(chǎn)儀器不夠認(rèn)可，表現(xiàn)出將信將疑的態(tài)度。

“因為不相信國內(nèi)有人真的在攻克質(zhì)譜儀相關(guān)技術(shù)，我最初第一反應(yīng)就是不可能。”跟這些用戶一樣，裕達(dá)公司質(zhì)譜儀事業(yè)部負(fù)責(zé)人蔣公羽起初自己都不相信中國人可以生產(chǎn)出這樣的高端儀器裝備，直到讀博期間開始整機搭建，看到國產(chǎn)質(zhì)譜儀的每一個組成部分甚至能比國外更優(yōu)秀時，蔣公羽不再有任何懷疑。

在2013年，國外開始限制對中國航天領(lǐng)域高端質(zhì)譜儀的供應(yīng)，812所陷入“卡脖子”的困局，為了不耽誤所里對航天器污染物檢測的工作，他們依托多年的真空裝備技術(shù)積累，在短時間內(nèi)完成質(zhì)譜儀初代樣機的研發(fā)，打破了我國對國外質(zhì)譜儀依賴的局面。

從用戶到廠家，這一身份轉(zhuǎn)變也成為812所的獨特優(yōu)勢。“我們從質(zhì)譜儀的資深用戶成為質(zhì)譜儀的生產(chǎn)者，又去尋找相關(guān)領(lǐng)域的具體應(yīng)用。”景加榮認(rèn)為，“從研發(fā)轉(zhuǎn)到生產(chǎn)，重要的是直接了解用戶需求，給出最佳解決方案，這在實驗室里是想不到的。”

近10年來，812所的足跡從華東挺進(jìn)全國，不斷拓展新的應(yīng)用方向，他們聚焦熟悉的航天軍工及相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域，瞄準(zhǔn)生物醫(yī)藥和集成電路兩大方向進(jìn)行質(zhì)譜儀的研發(fā)生產(chǎn)，建立起具備百套級批量生產(chǎn)能力的質(zhì)譜產(chǎn)線。

走出國門

技術(shù)過硬在任何地方都是最好的敲門磚。

2018年，812所經(jīng)歷了一場“雞蛋戰(zhàn)勝石頭”式的挑戰(zhàn)。當(dāng)時，他們研制的醫(yī)藥生產(chǎn)PAT質(zhì)譜儀還只是一個“裸機”，憑借良好的問題解決方案和扎實的技術(shù)，打敗了競爭對手。此后，他們不斷給自己增加“考題”的難度，在后期又經(jīng)過3年的反復(fù)迭代論證，最終交付給用戶一款真正解決需求的產(chǎn)品。

2022年，812所的質(zhì)譜儀銷往了土耳其等國家。

“想把一項科學(xué)技術(shù)搞懂吃透，最重要的就是要掌握原理。在整個產(chǎn)品供應(yīng)鏈上，812所也自主攻克了多項關(guān)鍵技術(shù)。”蔣公羽認(rèn)為。

2022年珠海航展上，一款“能辨白酒”的儀器吸引了眾人駐足，這是蔣公羽帶頭研制的便攜式快檢質(zhì)譜儀，“這款儀器一次可以實現(xiàn)數(shù)十種組分的檢測，目前在環(huán)境監(jiān)測及安防領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。”

如今，812所生產(chǎn)的質(zhì)譜儀產(chǎn)品不但在航天領(lǐng)域推廣應(yīng)用，也在生物醫(yī)藥、環(huán)境監(jiān)測、科研等民用領(lǐng)域嶄露頭角，不斷為實現(xiàn)高端分析儀器國產(chǎn)化替代貢獻(xiàn)航天力量。

文/記者 顧航瑜

圖/航天科技集團(tuán)八院812所提供