國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口 睿譜在行動(dòng)

2018年的芯片事件讓國(guó)人幡然醒悟，原來我們大而不強(qiáng)。2019年新中國(guó)成立70周年慶祝大會(huì)上提出“站起來、富起來、強(qiáng)起來”的三個(gè)歷史時(shí)期，2021年全面脫貧后我們的目標(biāo)已經(jīng)很清晰，就是要強(qiáng)起來。那么如何強(qiáng)起來呢？鄧小平曾經(jīng)說過，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。近日，習(xí)近平主席提出，要打好科學(xué)儀器設(shè)備、操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件國(guó)產(chǎn)化攻堅(jiān)戰(zhàn)，提升國(guó)產(chǎn)化替代水平和應(yīng)用規(guī)模，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)用我國(guó)自主的研究平臺(tái)、儀器設(shè)備來解決重大基礎(chǔ)研究問題。

習(xí)主席的話無疑為科學(xué)儀器行業(yè)注入了一針強(qiáng)心劑。進(jìn)口儀器長(zhǎng)期占據(jù)我國(guó)科學(xué)儀器的高端市場(chǎng)，國(guó)產(chǎn)儀器則在低端領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)，有時(shí)甚至?xí)幸恍盒愿?jìng)爭(zhēng)。睿譜就是誕生于這樣的時(shí)代背景，因此必須走不一樣的路線，經(jīng)過多年的探索與實(shí)踐，這條路就是國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口。那么在國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口的道路上睿譜做了哪些工作，取得了哪些成果呢？最主要的就是離子色譜主機(jī)和關(guān)鍵配件的研制與應(yīng)用。

整機(jī)與配件的性能對(duì)比

離子色譜的關(guān)鍵配件之一是抑制器，睿譜在這一方面與進(jìn)口配件進(jìn)行了大量的對(duì)比與評(píng)價(jià)。對(duì)比結(jié)果請(qǐng)看以下圖片。

圖1 WLK-8A(4mm)抑制器與進(jìn)口抑制器1在同等條件下的性能對(duì)比

圖2 WLK-8A(4mm)抑制器與進(jìn)口抑制器2在同等條件下的性能對(duì)比

圖3 WLK-8C(4mm)抑制器與進(jìn)口抑制器的性能對(duì)比

圖4 WLK-8A(4mm)抑制器與進(jìn)口抑制器1的柱效對(duì)比

圖5 WLK-8C(4mm)抑制器與進(jìn)口抑制器的柱效對(duì)比

從圖1至圖5可以看出，睿譜的抑制器性能與進(jìn)口配件性能相當(dāng)，甚至還有一些較為明顯的優(yōu)勢(shì)。例如，圖1使用的陰離子色譜柱內(nèi)徑為3mm，這說明WLK-8A（4mm）抑制器死體積已經(jīng)小到可以勝任3mm色譜柱的分析工作，色譜柱內(nèi)徑越小，對(duì)抑制器的死體積要求越高，抑制器死體積小則有利于獲得高分離度和理論塔板數(shù)。此外睿譜在研制抑制器的過程中聽取用戶的痛點(diǎn)，借鑒進(jìn)口配件的一些不足之處開發(fā)了半年免維護(hù)抑制器，只需使用一次即可半年不用維護(hù)。2019年睿譜推出適用于2mm色譜柱的抑制器，與進(jìn)口同類產(chǎn)品性能相當(dāng)且半年免維護(hù)，目前該配件僅賽默飛和睿譜擁有。睿譜還敏銳的洞察了行業(yè)空白，開發(fā)了一款弱酸專用抑制器，該配件在國(guó)際上也沒有先例。2019年我國(guó)的核電企業(yè)受到美國(guó)政府制裁，使用的美國(guó)儀器有斷供和停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，睿譜將自己的抑制器給國(guó)內(nèi)兩家核電站試用，經(jīng)過3個(gè)月的使用與評(píng)價(jià)，完全勝任核電的分析工作，實(shí)現(xiàn)了替代進(jìn)口的目標(biāo)，至今兩家核電站已使用3年多并陸續(xù)采購(gòu)4批。

電導(dǎo)檢測(cè)器是離子色譜使用頻率最高的檢測(cè)器，它的性能影響了離子色譜的應(yīng)用。睿譜成立以前，國(guó)內(nèi)廠家大多使用固定量程檢測(cè)技術(shù)，而國(guó)外廠家（如賽默飛、瑞士萬通）使用的是動(dòng)態(tài)量程檢測(cè)技術(shù)，這兩種技術(shù)最主要的區(qū)別是動(dòng)態(tài)量程檢測(cè)器可以同時(shí)測(cè)定濃差較大的組分而固定量程檢測(cè)器卻不可以。睿譜在成立之初就決定必須開發(fā)動(dòng)態(tài)量程檢測(cè)器。圖6圖7為睿譜的電導(dǎo)檢測(cè)器同時(shí)測(cè)定濃差30000:1組分的色譜圖（文獻(xiàn)中有更大濃差比）。

圖6 動(dòng)態(tài)量程檢測(cè)器測(cè)定高濃度離子

圖7 動(dòng)態(tài)量程檢測(cè)器測(cè)定低濃度離子

電解淋洗液發(fā)生器的誕生是離子色譜發(fā)展史上的里程碑事件，它基于法拉第電解定律和離子交換的原理，在線產(chǎn)生和凈化淋洗液，極大的提高了儀器的自動(dòng)化水平。目前睿譜擁有氫氧化鉀型和甲烷磺酸型淋洗液發(fā)生器，與進(jìn)口同類產(chǎn)品性能相當(dāng)。針對(duì)氫氧根色譜柱大多需要梯度淋洗的特點(diǎn)，睿譜開發(fā)了電解淋洗液凈化器（進(jìn)口廠家稱為CR-TC），它位于淋洗液發(fā)生器罐后、脫氣盒之前，能夠在線凈化淋洗液，使梯度淋洗的基線飄移不明顯。圖8為使用睿譜淋洗液凈化器與不使用時(shí)梯度淋洗的效果對(duì)比。從圖中可以看出，淋洗液凈化器幾乎是梯度淋洗的必選項(xiàng)。

圖8 使用淋洗液凈化器與不使用時(shí)梯度淋洗的效果對(duì)比

色譜柱是色譜儀的心臟，是實(shí)現(xiàn)分離的關(guān)鍵，目前能批量生產(chǎn)離子色譜柱的廠家有賽默飛、昭和、東曹、睿譜、盛瀚、皖儀等等。睿譜從2019年開始開發(fā)離子色譜固定相，目前擁有兩款固定相，一款是氫氧根型，可用于分離常見陰離子和亞氯酸鹽、氯酸鹽、溴酸鹽等消毒副產(chǎn)物；另一款是碳酸鹽型，可以在10分鐘內(nèi)快速分離7種陰離子。近日陽(yáng)江核電站使用睿譜的氫氧根色譜柱替代進(jìn)口色譜柱用于分析工作，取得了較好的結(jié)果。圖9為使用睿譜色譜柱獲得的色譜圖。

圖9 睿譜氫氧根色譜柱在ICS5000+離子色譜儀工作的色譜圖

睿譜成立近6年，雖然只有一款離子色譜儀（RPIC-2017型），其性能指標(biāo)與賽默飛的Aqunion相當(dāng)，表1為兩款離子色譜儀的指標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)比。

表1 RPIC-2017型離子色譜儀與Aqunion型離子色譜儀指標(biāo)對(duì)比

國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)口的商業(yè)成果

2021年9月大亞灣核電站采購(gòu)了一臺(tái)睿譜的RPIC-2017型離子色譜儀，這是國(guó)產(chǎn)離子色譜廠家第一次向核電行業(yè)供貨。表2總結(jié)了睿譜目前在核電行業(yè)替代進(jìn)口取得的成績(jī)。此外，其他行業(yè)也有大量用戶在使用睿譜的抑制器，圖10為睿譜的抑制器在進(jìn)口離子色譜儀上工作的場(chǎng)景。

表2 使用睿譜產(chǎn)品的核電站及購(gòu)買的主機(jī)與配件

圖10 WLK-8抑制器在多種進(jìn)口離子色譜儀上工作的場(chǎng)景

結(jié)語(yǔ)

以上事實(shí)證明，睿譜在成立之初選擇的路線是正確的，取得的成績(jī)也值得肯定。但是我們也不能盲目樂觀，國(guó)產(chǎn)儀器與進(jìn)口儀器的整體差距仍然較大，需要花很長(zhǎng)的時(shí)間去追趕。我們相信，道阻且長(zhǎng)，行則將至。行而不輟，未來可期。未來是實(shí)干出來的，國(guó)產(chǎn)儀器的明天會(huì)更好！