编者按 回望上世纪80年代末,我国尚无国产商用高场核磁共振波谱仪,市场几乎完全依赖进口。如今,持续近40年的格局终被打破。未来,《JACS》《Angew》上将出现一个新的中国品牌核磁采集的数据。
10月31日,在武汉举行的第二届分析科学与仪器大会(NCASI 2026)期间,国仪量子技术(合肥)股份有限公司(股票代码:688828)正式发布国产首款商品化氦型核磁超低温探头CryoHe系列,以及国产首款商品化高场固体核磁共振波谱仪CAN-S系列。两款产品分别面向液体核磁共振的高灵敏度检测需求,以及固体材料的结构表征需求。

打破寡头垄断,国产商品化超低温探头问世
在核磁共振波谱仪中,超低温探头是突破检测灵敏度极限的核心部件。它通过将射频接收线圈冷却至约20K ,并对前置放大器进行同步降温,从源头最大限度抑制检测回路的热噪声,实现信噪比数倍的跨越式提升。对结构生物学、创新药物研究、代谢组学、天然产物研究而言,样品往往量少、浓度低、组分复杂,灵敏度的跃升不仅大幅缩短了实验时间,更让以往难以测出的弱信号得以捕捉,为解答关键科学问题提供了可能。

发布会现场
高场液体核磁超低温探头是最典型的“卡脖子”核心部件之一,长期由少数海外厂商垄断。国内科研机构不仅面临高昂的采购成本与漫长的交付周期,更在售后维护与技术支持上面临极大的不确定性,严重制约了一线科研工作的推进节奏与数据产出。多年前轰动核磁界的高校和进口品牌的维权事件,正是受制于人的惨痛经验。
过去,国产高场核磁已逐步实现超导磁体、谱仪主机及常温探头的自主研制,但高场液体超低温探头作为技术壁垒最高的核心部件,长期是制约国产化进程的关键瓶颈。国仪量子CryoHe系列核磁超低温探头的成功商品化,实现了“超导磁体—谱仪主机—超低温探头”这条高场核磁硬件链路的完整贯通。自此,国产高场核磁平台升级为全链路自主可控的大型科学仪器平台。
据悉,CryoHe系列氦型核磁超低温探头采用先进的闭循环低温冷却技术,使核心射频线圈稳定工作于约20K极限温区,从物理源头大幅抑制信号链路热噪声,实现信噪比与测试效率的跨越式跃升。探头灵敏度较常规室温探头提升约3倍,可覆盖¹H、¹³C、¹⁵N、³¹P、¹⁹F等核素,并支持自动调谐与匹配(ATM);低温²H前置放大器则用于提升锁场信号质量与磁场稳定性。
该系列探头可高效化解微量、低浓度及复杂混合样品的结构解析瓶颈,为创新药物研发、结构生物学、天然产物及化学新材料等前沿领域提供高灵敏、高稳定的一体化表征支撑,全面助推前沿基础研究与产业研发的高效推进。

搭载CryoHe系列氦型核磁超低温探头的液体核磁共振波谱仪
固液两用,首款商品化固体核磁整机同步突破
国仪量子同期发布的CAN-S系列固体核磁共振波谱仪,是面向前沿固体材料微观结构解析的新一代高端智能化分析平台。该系列基于先进的分布式谱仪架构,配置高均匀、高稳定、低消耗超导磁体,目前支持配备9.4T和14.1T两种磁体;搭配魔角旋转(MAS)单元及MAS探头等核心组件;配置3.2mm、4mm、7mm等多种转子规格,3.2mm转子最高转速可达24kHz。系统支持探头自动魔角校准、调谐与匹配,MAS单元可实现转速设定与监测、旋转稳定控制、气路状态监测及异常保护,兼顾实验性能与操作效率。

发布会现场
值得一提的是,CAN-S系列在硬件底层打通了固液一体化架构,全面兼容液体核磁测试流程,实现“固液两用”的高效切换。这一成果正式填补了我国在高端商品化固体核磁整机领域的空白,让新能源电池材料、多相催化、高分子聚合物及化学制药等关键基础科研环节,彻底告别核心固体表征仪器长期依赖进口的局面。

国仪量子 CAN-S系列固体核磁共振波谱仪
据了解,国仪量子已在超低温探头与固体核磁关键技术上深耕多年,完成了从原理突破、工程化试制到成熟产品化的全流程技术沉淀。此次双品齐发,正是其长期硬科技自主研发厚积薄发、迈向商业化成熟的里程碑节点。值得关注的是,在前期市场验证阶段,两款新品便凭借优异的指标表现获得科研客户的高度认可,目前累计收获意向及签约订单金额已达数千万元。这标志着国产高场核磁超低温探头与固体核磁整机不仅实现了技术突围,更已全面进入真实科研场景落地与实质性工程交付阶段。
国仪核磁从何而来?底层工程能力持续变现
拂去热闹的发布,我们来看看持续发力核磁业务的国仪量子,其底层能力到底从何而来。
据公开资料显示,国仪量子是一家孵化于中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室的高新技术企业,其核心团队曾长期深耕量子计算、量子精密测量等领域。彼时,核磁共振、电子顺磁共振、光探测磁共振,本就是团队主要采用的实验手段。为了鼓励科技成果更快实现产业化,中国科学技术大学批准以技术入股方式,以4项专利和1项专有技术作价入股,联合相关投资机构共同设立国仪量子。目前,中国科学技术大学的全资控股平台科大控股以13.27%的持股占比,是国仪量子国有第一大股东。
经过近十年发展,国仪量子围绕磁共振底层技术持续投入,已形成覆盖电子顺磁共振、核磁共振、光探测磁共振的产品矩阵,并贯通核心部件、整机与软件,是国内磁共振产品布局最完整、产品谱系覆盖最全面的厂商。2025年,国仪量子电子顺磁共振波谱仪在国内公开招标市场的中标金额份额超过80%,光探测磁共振设备也处于绝对主导地位。从电子顺磁到电子显微镜、随钻测量仪器,国仪量子走通了“科研成果—工程产品—规模交付”的产业化路径。2026年8月11日,国仪量子正式登陆上海证券交易所科创板,成为一家业务范围遍布全球的上市企业。
目前,公司已自建磁体、探头和整机生产工厂,形成覆盖核心部件制造、系统集成、整机测试和交付服务的产业化链条,为核磁产品的持续研发、规模化交付和长期服务提供支撑。
高端核磁突围,加速国产高端科学仪器的体系化发展
国仪量子超低温探头与高场固体核磁整机的同步发布,为国产高端科学仪器提供了部件与整机协同突围的创新样本。高端仪器产业的深层竞争,本质是核心部件、整机平台、行业应用与供应链生态的综合体系竞争。
在应用需求端,液体超低温探头攻坚微量样品灵敏度瓶颈,固体核磁破解不溶物及固态材料界面表征难题。“一液一固”双线并进,不仅为我国新能源、医药研发和材料前沿科研构筑了自主可控、响应及时的供应链护城河,也为我国科学家开展更多维度、更深层次的前沿表征与方法学创新,夯实了自主硬件根基。
在产业生态端,两款产品的成功商品化,标志着技术成果真正走出了实验室,具备了规模化稳定交付、工程化验证与长期运维支撑的能力。其背后高度集成的低温真空、极弱射频放大、精密加工与控制软件,正在反向驱动上游关键产业链条的跨越式成熟。这不仅是高端核磁软硬件全链路自主化的关键节点,更为我国高端科研仪器实现从做出来到用得好、从单品突围走向集群升级提供了强有力的示范。