2018年已悄然過去,這一年,中國高端電鏡領(lǐng)域并不平靜。據(jù)91儀器信息網(wǎng)《中國電子顯微鏡市場研究報告(2018版)》(將近期上線,請關(guān)注91儀器信息網(wǎng)市場研究欄目)統(tǒng)計數(shù)據(jù),2018年中國電鏡市場銷售額約30-40億元。對2018年以招標形式采購的高端電鏡進行不完全統(tǒng)計,球差電鏡延續(xù)近幾年的火熱,2018球差電鏡中標19套,中標金額4.69億元(不含部分未標明的中標金額,下同);冷凍電鏡迎來市場需求春天,2018冷凍電鏡中標17套,中標金額5.49億元。高端電鏡之球差/冷凍電鏡銷售額已達電鏡市場總金額的三成,明顯助推了中國電鏡市場份額的整體增長。
高端電鏡市場的活躍反應了中國對世界前沿科技創(chuàng)新及國家重大戰(zhàn)略的重視和迫切需求。以下從國內(nèi)高端電鏡采購行為數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),共同回顧在2018年快速發(fā)展的中國高端電鏡。
*文中高端電鏡泛指單套價值約在2000萬元級別及以上的球差校正、冷凍電鏡*
高端電鏡之冷凍電鏡篇生命科學科研領(lǐng)域是需求主力——冷凍電鏡(Cryo-EM),由于針對生物樣品,Cryo-EM技術(shù)克服了傳統(tǒng)電鏡技術(shù)真空環(huán)境、電子輻射損傷等問題,使得該技術(shù)在結(jié)構(gòu)生物學領(lǐng)域得到廣泛應用與發(fā)展。從采購單位性質(zhì)來看,一些重點高校院所成為采購主力,包括南方科技大學將建設(shè)我國配套最齊全、最先進的冷凍電鏡實驗室(將安裝300千伏冷凍電鏡6臺,200千伏冷凍電鏡2臺,120千伏電鏡2臺,共計10臺冷凍透射電子顯微鏡),本次“冷凍電鏡項目二期采購”項目則采購了4套300kV冷凍電鏡;西湖大學冷凍電鏡平臺采購冷凍電鏡集群(包括300kV冷凍透射電鏡、200kV冷凍透射電鏡、冷凍雙束顯微鏡等);青島海洋科學與技術(shù)國家實驗室發(fā)展中心采購2套等。
由此可見,結(jié)構(gòu)生物學等生命科學領(lǐng)域科研需求依舊是當下冷凍電鏡技術(shù)需求的主力,根據(jù)近期BioArt一項統(tǒng)計,2018年以中國科研機構(gòu)(含香港、臺灣)為主要完成單位(包括共同通訊單位和共同第一作者單位)在Nature、Science 和 Cell 上發(fā)表的生命科學相關(guān)的研究論文首次突破100篇達到102篇,相比于2017年度的69篇增幅約為48%,而相比于2016年度的52篇,則基本達到翻倍。而這102篇CNS論文中,結(jié)構(gòu)生物學論文占比最高,為26.4%。結(jié)構(gòu)生物學研究離不開三大技術(shù):X光晶體學、冷凍電鏡以及核磁共振。2012-2013年期間,隨著電子直接探測相機(DDD)的應用,使得冷凍電鏡技術(shù)突破技術(shù)瓶頸,能夠解析出更小分子質(zhì)量的高分辨三維結(jié)構(gòu),生物學家們也集體專向了冷凍電鏡技術(shù)。也就是說,占比26.4%結(jié)構(gòu)生物學論文大多都與冷凍電鏡技術(shù)有直接或間接的關(guān)系,這也足見冷凍電鏡技術(shù)之于生命科學科研高端成果的貢獻之強大。以下為2018年以中國科研機構(gòu)為主要完成單位在CNS上發(fā)表的生命科學相關(guān)研究論文中直接或間接應用到冷凍電鏡技術(shù)的部分論文截圖。(圖片截選自BioArt)
200kv/300kv或成標配,300kv更受歡迎——從中標型號來看,部分高校采購選擇200kv冷凍電鏡會與300kv冷凍電鏡搭配采購,這或成為一種采購取向。如哈爾濱工業(yè)大學、青島海洋科學與技術(shù)國家實驗室發(fā)展中心及西湖大學等都同時采購了200kv與300kv冷凍電鏡。另外,若從采購單臺的單位來看,則更多單位選擇采購300kv冷凍電鏡。
品牌選擇有限 ,賽默飛獨領(lǐng)風騷——從中標品牌來看高端冷凍電鏡可選品牌有限,僅有賽默飛和日本電子兩家品牌有中標記錄。另外,在這些冷凍電鏡招標項目的一些候選品牌中,也看到了日立高新、泰思肯的身影,比如,12月份南方科技大學 “冷凍電鏡項目二期采購”項目中,落選的兩家候選供應商所提供項目清單的高端冷凍電鏡品牌及型號分別是日立高新的HF-3300,以及泰思肯的UT300。
整體來看,2018年中標的17套冷凍電鏡,賽默飛獨占16套,日本電子1套。從型號來講,賽默飛Krios G3i成為明星產(chǎn)品,占比最高,其他型號包括賽默飛Talos Arctica G2、日本電子JEM-Z300FSC。
高端電鏡之球差校正電鏡篇我國球差校正電鏡市場保有量穩(wěn)定走高——從球差校正電鏡來看,2018年,國內(nèi)市場延續(xù)了近幾年的關(guān)注熱度,2018年統(tǒng)計中標球差校正電鏡20套,與2017年采購量相當。自2009年清華大學采購我國首臺球差校正電鏡以來(同年東南大學也采購1臺),保守估計,中國市場目前高端球差校正電鏡市場保有量已經(jīng)約110臺(全球約700臺),且很多高校已經(jīng)配置多套。如清華大學配置4臺,北京工業(yè)大學、中科院物理所等配置3臺,配置2臺的單位則更多。在2018年里,采購2臺球差校正電鏡的單位有北京理工大學、安徽大學。
應用領(lǐng)域從科研到企業(yè)全面拓展——從應用領(lǐng)域來看,球差校正電鏡已經(jīng)在物理、化學、生物、醫(yī)學、材料、化工、石油等領(lǐng)域發(fā)揮出重要作用。同時,2018年中國大陸地區(qū)半導體行業(yè)發(fā)展進入加速期,近兩年,在內(nèi)外資的共同催生下,大陸建設(shè)了達36條晶圓產(chǎn)線。在此背景下,也推動了半導體行業(yè)對電鏡等檢測設(shè)備的需求。如在2018年福建省晉華集成電路有限公司與華虹半導體(無錫)有限公司就分別采購了賽默飛的球差校正電鏡。
品牌三家可選 ,賽默飛中標過半——從標注了中標品牌的20臺球差電鏡中標項目來看,賽默飛中標12臺,日本電子中標6臺,日立高新中標1臺,對新的主要型號分別為:Themis Z、JEM-ARM、HF5000。
小結(jié)
高端電鏡市場的活躍反應了中國對世界前沿科技創(chuàng)新及國家重大戰(zhàn)略的重視,相信在冷凍電鏡、球差電鏡等高端儀器設(shè)備的助力下,我國前沿科技方面,類似“2018年中國在CNS上生命科學相關(guān)研究論文首破百篇”等更多成果的收獲指日可待;
結(jié)構(gòu)生物學等生命科學領(lǐng)域科研需求是冷凍電鏡當下主要市場需求,而球差校正電鏡在材料科學學術(shù)主要需求的基礎(chǔ)上,在半導體等工業(yè)領(lǐng)域正逐漸開始發(fā)揮越來越重要的作用;
高端電鏡領(lǐng)域,用戶選擇品牌有限,原創(chuàng)性前沿科技的發(fā)展需要更多原創(chuàng)性儀器技術(shù)手段的助推支持,中國電鏡制造事業(yè)任重道遠。
附錄:文中涉及高端電鏡一覽(當下全球主流球差校正、冷凍電鏡)
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