随着贸易摩擦日益加重，由此引发的中美科技之争给世界分工带来了巨大冲击。宏观来看，“十四五”规划文件牵引、地方政策支持、国产采购倾斜、支持国产仪器发展已经成为政府、市场以及公众的共识。巨浪之下，国产仪器如何发展？如何打破垄断、解决“卡脖子”难题？

近两年，北京市“专精特新”企业北京莱伯泰科仪器股份有限公司（股票代码：688056.SH，以下简称“莱伯泰科”）的发展驶入快车道，公司于2020年成功登陆科创板，让更多行业外的人士知道了什么是实验分析仪器行业；紧接着又在2021年发布质谱新品，强势进军高端分析仪器领域，以发展高端仪器产业、助力中国制造腾飞为己任，锐意突破，不断进行产品革新。我们知道，发展国产高端分析仪器的道路必定不易，莱伯泰科创始人胡克博士是如何看待并规划的呢？

1、高端产业的发展，离不开尖端分析仪器

分析仪器，被称作科学家的“眼睛”，也被比喻为高端制造业皇冠上的明珠，是制造业发展中的咽喉行业。仪器仪表行业单从生产规模来讲，算不上大行业，但是它的重要性和战略性不能简单以生产规模来衡量。中国光学和仪器仪表及计量科教事业的奠基人之一、两院院士王大珩曾经指出，仪器仪表是认识未知世界的科学工具，也是控制生产过程的工具，是工业生产的“倍增器”。在制造业中，想要生产出合格的产品，从原料控制到成品质量控制，都需要仪器仪表进行测量。在高端产业中，要生产出尖端的产品，更是离不开最尖端的分析仪器，并且产业越高端，对于分析仪器的要求就会越严格，近乎苛刻。

近几年来，随着我国产业升级速度的加快，各行各业对于高端分析仪器的需求亦不断增长。我们仅以理化分析仪器及装备（包含质谱）的进口额为例，从2017年到2021年，我国每年的进口额都在600亿元左右，而且逐年稳步增长，即便是疫情期间也丝毫未受影响。

我国仪器仪表发展规模虽然不断扩大，但是一直存在基础研究薄弱、产品可靠性和稳定性低、以中低端产品为主等问题，高端仪器仪表、核心零部件等长期依赖进口。我国仪器仪表产品一直处于进出口贸易逆差的状态，逆差每年都在150亿美元以上，是机械制造业中逆差最大的行业之一。

2、国产仪器在半导体行业举步维艰

目前我国各行业中使用的质谱类仪器，几乎全部依赖进口。尤其是自中美贸易战以来全国上下共同关注的半导体行业，检测中必须具备的电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS几乎百分之百来自于进口品牌。虽然国家在多个层面支持国内半导体行业的自主创新发展，然而，半导体行业中所用ICP-MS全面依赖进口依然是个不争的事实。

在半导体行业中，ICP-MS被广泛应用于高纯材料、高纯化学品以及生产过程中杂质含量的监控。从应用角度来讲，半导体行业需要同时检测的元素范围非常广。因为无机元素杂质会对集成电路造成危害，比如碱金属与碱土金属（Li、Na、K、Ca、Mg、Ba等）污染会造成元器件漏电，造成低击穿；过渡金属与重金属（Fe、Cr、Ni、Cu、Au、Mn、Pb）污染会增大工作时的暗电流进而缩短元器件寿命；渗透元素（S、P、Si、As、Sb、B、Al等）污染具有扩散作用，会影响电子和空穴的数量。除了需同时检测轻、中、重元素外，随着集成电路对线宽的要求越来越严苛，对湿电子化学品的要求也越来越高，对有害粒子含量要求从10-6（ppm）发展到了10-9（ppb）甚至10-12（ppt），因此半导体行业需要检测仪器具有极高的灵敏度。

由于行业具有的特殊性，半导体行业对ICP-MS仪器本身也具有极高的准入门槛要求，从仪器性能到仪器的安全可靠性，都有极为严格的规定。

首先，在仪器性能方面，ICP-MS必须做到从Li到Pb，从轻元素、中元素到重元素的快速检测；能到达ppt级别的检出能力；针对高Si基体样品检测时的长期稳定性和重现性，每周7*24小时不间断运行；特殊情况下需要仪器冷焰、热焰快速稳定切换，高通量多元素准确检出；对整机及内部部件的洁净度、耐腐蚀性要求极高等等。

其次，半导体行业对ICP-MS的安全可靠性方面也有着特别的要求。ICP-MS首先必须通过半导体工业的全球执行联盟（SEMI）的SEMI S2认证，这是一套适用于半导体及平面显示器制造设备的环境、安全及健康的效能的标准，半导体业者为了降低机械危害的风险，在采购设备系统时，将 SEMI S2 安规认证列为必备的规格要求。另一方面，半导体制造企业在水、电、气、化学溶剂、真空射频、微波、射线和高能粒子等方面也都提出了更高的要求。

最后，半导体行业对于厂商服务水平的要求也远高于其它行业，例如必须24小时“on call”随叫随到，必要时需要工程师及时驻场；仪器出现故障必须在48小时之内修好，或者提供备用机服务；仪器安装时需要提供全部待检测化学品的分析方法，帮助用户提前建好分析方法；提供仪器与其它自动化进样设施的连接方法，包括硅片前处理装置、化学品在线进样装置等。

上述半导体行业对分析仪器及厂商的极高要求，最终体现在对仪器生产企业的生产技术、应用水平、售后响应速度等整体实力的要求上。而我国科学仪器行业整体技术实力与国外厂商相比还有明显差距，创新能力偏弱，这就造成了进口品牌在半导体行业独占鳌头的局面。

3、莱伯泰科潜心打造国产ICP-MS第一品牌，努力破局

如何破局？如何打破进口品牌在半导体行业的垄断？莱伯泰科一直在行动，在努力发展自主创新，保持埋头苦干的同时，也密切关注着整个行业的动向，时刻保持着抬头看路的清醒。从2019年开始，莱伯泰科便着手组建了一支优秀的ICP-MS研发团队，投入大量资金和人员，努力以自有技术攻破壁垒，以打造国产ICP-MS第一品牌为目标，在仪器的智能化、系统化、自动化方面创新突破以实现差异化的发展。

不论是技术储备还是对ICP-MS的深刻理解，莱伯泰科都有着得天独厚的优势。莱伯泰科董事长胡克博士师从ICP-MS发明人Houk教授，对于ICP-MS有十五年的深入研究，并且取得了很多成绩，例如他在全球率先采用了偏转型的离子透镜，抛弃了当年的挡光板，能更加有效地阻挡光子的进入，目前几乎所有的商用ICP-MS都采用偏转离子透镜的方法；其次，将进样锥口的孔径增大至1.1mm同时设计分级真空提高抽速，不仅使更多的离子进入质谱同时还降低了干扰，提高了检测灵敏度和适用性；最后一点，胡博士还设计了一种接口处加电压的方法，让进入离子本身具有更高动能，如今市场上的高灵敏质谱就采用这一技术。这一系列的开创性工作，为许多仪器公司开发质谱的技术提供了依据和参考。

在这次ICP-MS的研发过程中，莱伯泰科对半导体行业进行了细致入微的研究和调查，并与多家国内著名半导体企业开展技术合作，终于，在2021年5月18日，莱伯泰科正式推出了首台LabMS 3000 电感耦合等离子体质谱仪。

LabMS 3000在整机设计、进样系统材料、锥接口、锥材料以及碰撞反应池、冷热焰模式等方面都做出了独特的设计和改进。除了通过SEMI S2认证外，也能满足大部分Wafer Fab企业的高安全要求。

LabMS 3000采用了高稳定性和高耐受性的质谱硬件，可以提供良好的基体耐受性，带来了新一代的高性能、长寿命检测器，采用脉冲、模拟双模式同时型电子倍增器，可在一次运行中实现常量元素（数百或数千 ppm）与痕量元素（ppt 或亚 ppt 级）的直接分析，简化分析方法和分析时间。LabMS 3000还具有三种高性能去除质谱干扰功能，包括质量校正方程、冷焰模式和第四代碰撞池技术，可消除棘手的多原子和双电荷离子干扰，避免降低数据质量，同时可减少高成本的样品重新测量需求。

LabMS 3000配备的HiMass 软件，是软件团队专为中国用户打造的软件平台，拥有良好的逻辑性和便捷性。HiMass采用直观的任务导航栏和工具栏，把智能与流程化相结合引进到仪器控制与操作流程上，更符合中国人操作习惯，并可以确保高效、准确的运行与分析结果，支持中英文语言实时切换、数据上传、接入实验室管理系统和定制报告格式模版。HiMass软件，可以自定义质谱运行日程安排，自动化完成从等离子体点火、自动启动性能检查和优化、自动跳转至方法和序列，完成数据采集和自动生成报告，适用于实验室的各种分析需求。

除了上述LabMS 3000各种软硬件的优势之外，莱伯泰科本身在应用方法的开发和售后服务上，也有自己独特的优势。在组建研发团队的同时也打造了一只技术过硬的应用团队，针对行业特点开发不同样品检测方法的同时，凭借已有的全自动前处理技术，定制化的开发了全自动进样系统。莱伯泰科历经近20年的发展，售后服务网络更是覆盖了全国，可以提供高质量的售后服务，以满足半导体行业的特殊需求。

莱伯泰科LabMS 3000上市之初，首发行业选择的是半导体行业，很多人表示不理解，对于国产仪器进军半导体行业不看好。但是，胡克博士认为，困难的事情总得有人去做，在这个看实力的年代，需要的是破局的能力和决心，而不是原地踏步、固步自封。莱伯泰科有实力也有决心和信心，做就一定要努力做到最好，飞必冲天，鸣必惊人。“只要我们心存理想，脚踏实地，潜下心来打造国产ICP-MS第一品牌，赶上进口高端分析仪器不会只是一个遥远的梦。”胡克博士说道。

关键词:莱伯泰科 胡克 国产仪器

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来 源：仪器信息网

编辑：清风

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