隨著貿易摩擦日益加重，由此引發的中美科技之爭給世界分工帶來了巨大沖擊。宏觀來看，“十四五”規劃文件牽引、地方政策支持、國產采購傾斜、支持國產儀器發展已經成為政府、市場以及公眾的共識。巨浪之下，國產儀器如何發展？如何打破壟斷、解決“卡脖子”難題？
近兩年，北京市“專精特新”企業北京萊伯泰科儀器股份有限公司（股票代碼：688056.SH，以下簡稱“萊伯泰科”）的發展駛入快車道，公司于2020年成功登陸科創板，讓更多行業外的人士知道了什么是實驗分析儀器行業；緊接著又在2021年發布質譜新品，強勢進軍高端分析儀器領域，以發展高端儀器產業、助力中國制造騰飛為己任，銳意突破，不斷進行產品革新。我們知道，發展國產高端分析儀器的道路必定不易，萊伯泰科創始人胡克博士是如何看待并規劃的呢？
1、高端產業的發展，離不開尖端分析儀器
分析儀器，被稱作科學家的“眼睛”，也被比喻為高端制造業皇冠上的明珠，是制造業發展中的咽喉行業。儀器儀表行業單從生產規模來講，算不上大行業，但是它的重要性和戰略性不能簡單以生產規模來衡量。中國光學和儀器儀表及計量科教事業的奠基人之一、兩院院士王大珩曾經指出，儀器儀表是認識未知世界的科學工具，也是控制生產過程的工具，是工業生產的“倍增器”。在制造業中，想要生產出合格的產品，從原料控制到成品質量控制，都需要儀器儀表進行測量。在高端產業中，要生產出尖端的產品，更是離不開最尖端的分析儀器，并且產業越高端，對于分析儀器的要求就會越嚴格，近乎苛刻。
近幾年來，隨著我國產業升級速度的加快，各行各業對于高端分析儀器的需求亦不斷增長。我們僅以理化分析儀器及裝備（包含質譜）的進口額為例，從2017年到2021年，我國每年的進口額都在600億元左右，而且逐年穩步增長，即便是疫情期間也絲毫未受影響。
我國儀器儀表發展規模雖然不斷擴大，但是一直存在基礎研究薄弱、產品可靠性和穩定性低、以中低端產品為主等問題，高端儀器儀表、核心零部件等長期依賴進口。我國儀器儀表產品一直處于進出口貿易逆差的狀態，逆差每年都在150億美元以上，是機械制造業中逆差最大的行業之一。
2、國產儀器在半導體行業舉步維艱
目前我國各行業中使用的質譜類儀器，幾乎全部依賴進口。尤其是自中美貿易戰以來全國上下共同關注的半導體行業，檢測中必須具備的電感耦合等離子體質譜儀ICP-MS幾乎百分之百來自于進口品牌。雖然國家在多個層面支持國內半導體行業的自主創新發展，然而，半導體行業中所用ICP-MS全面依賴進口依然是個不爭的事實。
在半導體行業中，ICP-MS被廣泛應用于高純材料、高純化學品以及生產過程中雜質含量的監控。從應用角度來講，半導體行業需要同時檢測的元素范圍非常廣。因為無機元素雜質會對集成電路造成危害，比如堿金屬與堿土金屬（Li、Na、K、Ca、Mg、Ba等）污染會造成元器件漏電，造成低擊穿；過渡金屬與重金屬（Fe、Cr、Ni、Cu、Au、Mn、Pb）污染會增大工作時的暗電流進而縮短元器件壽命；滲透元素（S、P、Si、As、Sb、B、Al等）污染具有擴散作用，會影響電子和空穴的數量。除了需同時檢測輕、中、重元素外，隨著集成電路對線寬的要求越來越嚴苛，對濕電子化學品的要求也越來越高，對有害粒子含量要求從10-6（ppm）發展到了10-9（ppb）甚至10-12（ppt），因此半導體行業需要檢測儀器具有極高的靈敏度。
由于行業具有的特殊性，半導體行業對ICP-MS儀器本身也具有極高的準入門檻要求，從儀器性能到儀器的安全可靠性，都有極為嚴格的規定。
首先，在儀器性能方面，ICP-MS必須做到從Li到Pb，從輕元素、中元素到重元素的快速檢測；能到達ppt級別的檢出能力；針對高Si基體樣品檢測時的長期穩定性和重現性，每周7*24小時不間斷運行；特殊情況下需要儀器冷焰、熱焰快速穩定切換，高通量多元素準確檢出；對整機及內部部件的潔凈度、耐腐蝕性要求極高等等。
其次，半導體行業對ICP-MS的安全可靠性方面也有著特別的要求。ICP-MS首先必須通過半導體工業的全球執行聯盟（SEMI）的SEMI S2認證，這是一套適用于半導體及平面顯示器制造設備的環境、安全及健康的效能的標準，半導體業者為了降低機械危害的風險，在采購設備系統時，將 SEMI S2 安規認證列為必備的規格要求。另一方面，半導體制造企業在水、電、氣、化學溶劑、真空射頻、微波、射線和高能粒子等方面也都提出了更高的要求。
最后，半導體行業對于廠商服務水平的要求也遠高于其它行業，例如必須24小時“on call”隨叫隨到，必要時需要工程師及時駐場；儀器出現故障必須在48小時之內修好，或者提供備用機服務；儀器安裝時需要提供全部待檢測化學品的分析方法，幫助用戶提前建好分析方法；提供儀器與其它自動化進樣設施的連接方法，包括硅片前處理裝置、化學品在線進樣裝置等。
上述半導體行業對分析儀器及廠商的極高要求，最終體現在對儀器生產企業的生產技術、應用水平、售后響應速度等整體實力的要求上。而我國科學儀器行業整體技術實力與國外廠商相比還有明顯差距，創新能力偏弱，這就造成了進口品牌在半導體行業獨占鰲頭的局面。
3、萊伯泰科潛心打造國產ICP-MS第一品牌，努力破局
如何破局？如何打破進口品牌在半導體行業的壟斷？萊伯泰科一直在行動，在努力發展自主創新，保持埋頭苦干的同時，也密切關注著整個行業的動向，時刻保持著抬頭看路的清醒。從2019年開始，萊伯泰科便著手組建了一支優秀的ICP-MS研發團隊，投入大量資金和人員，努力以自有技術攻破壁壘，以打造國產ICP-MS第一品牌為目標，在儀器的智能化、系統化、自動化方面創新突破以實現差異化的發展。
不論是技術儲備還是對ICP-MS的深刻理解，萊伯泰科都有著得天獨厚的優勢。萊伯泰科董事長胡克博士師從ICP-MS發明人Houk教授，對于ICP-MS有十五年的深入研究，并且取得了很多成績，例如他在全球率先采用了偏轉型的離子透鏡，拋棄了當年的擋光板，能更加有效地阻擋光子的進入，目前幾乎所有的商用ICP-MS都采用偏轉離子透鏡的方法；其次，將進樣錐口的孔徑增大至1.1mm同時設計分級真空提高抽速，不僅使更多的離子進入質譜同時還降低了干擾，提高了檢測靈敏度和適用性；最后一點，胡博士還設計了一種接口處加電壓的方法，讓進入離子本身具有更高動能，如今市場上的高靈敏質譜就采用這一技術。這一系列的開創性工作，為許多儀器公司開發質譜的技術提供了依據和參考。
在這次ICP-MS的研發過程中，萊伯泰科對半導體行業進行了細致入微的研究和調查，并與多家國內著名半導體企業開展技術合作，終于，在2021年5月18日，萊伯泰科正式推出了首臺LabMS 3000 電感耦合等離子體質譜儀。
LabMS 3000在整機設計、進樣系統材料、錐接口、錐材料以及碰撞反應池、冷熱焰模式等方面都做出了獨特的設計和改進。除了通過SEMI S2認證外，也能滿足大部分Wafer Fab企業的高安全要求。
LabMS 3000采用了高穩定性和高耐受性的質譜硬件，可以提供良好的基體耐受性，帶來了新一代的高性能、長壽命檢測器，采用脈沖、模擬雙模式同時型電子倍增器，可在一次運行中實現常量元素（數百或數千 ppm）與痕量元素（ppt 或亞 ppt 級）的直接分析，簡化分析方法和分析時間。LabMS 3000還具有三種高性能去除質譜干擾功能，包括質量校正方程、冷焰模式和第四代碰撞池技術，可消除棘手的多原子和雙電荷離子干擾，避免降低數據質量，同時可減少高成本的樣品重新測量需求。
LabMS 3000配備的HiMass 軟件，是軟件團隊專為中國用戶打造的軟件平臺，擁有良好的邏輯性和便捷性。HiMass采用直觀的任務導航欄和工具欄，把智能與流程化相結合引進到儀器控制與操作流程上，更符合中國人操作習慣，并可以確保高效、準確的運行與分析結果，支持中英文語言實時切換、數據上傳、接入實驗室管理系統和定制報告格式模版。HiMass軟件，可以自定義質譜運行日程安排，自動化完成從等離子體點火、自動啟動性能檢查和優化、自動跳轉至方法和序列，完成數據采集和自動生成報告，適用于實驗室的各種分析需求。
除了上述LabMS 3000各種軟硬件的優勢之外，萊伯泰科本身在應用方法的開發和售后服務上，也有自己獨特的優勢。在組建研發團隊的同時也打造了一只技術過硬的應用團隊，針對行業特點開發不同樣品檢測方法的同時，憑借已有的全自動前處理技術，定制化的開發了全自動進樣系統。萊伯泰科歷經近20年的發展，售后服務網絡更是覆蓋了全國，可以提供高質量的售后服務，以滿足半導體行業的特殊需求。
萊伯泰科LabMS 3000上市之初，首發行業選擇的是半導體行業，很多人表示不理解，對于國產儀器進軍半導體行業不看好。但是，胡克博士認為，困難的事情總得有人去做，在這個看實力的年代，需要的是破局的能力和決心，而不是原地踏步、固步自封。萊伯泰科有實力也有決心和信心，做就一定要努力做到最好，飛必沖天，鳴必驚人。“只要我們心存理想，腳踏實地，潛下心來打造國產ICP-MS第一品牌，趕上進口高端分析儀器不會只是一個遙遠的夢。”胡克博士說道。
