上千万一台的核磁共振仪，90%以上依赖进口，我国造不出吗？

孟想成真

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<hr>核磁共振仪器是一种利用原子核在磁场中的共振现象，在医学、化学、生物学等领域有着广泛的应用的科学仪器。
但是，这种仪器有一个特殊的要求，就是它不能关机！这是为什么呢？目前，我国的核磁共振仪器是什么水平呢？又有什么发展困难？

核磁共振仪是非常昂贵的，一台核磁共振仪的价格可能高达几千万甚至上亿人民币，而且大部分都是进口自国外，国内只有少数几家厂商能够生产。这就导致了我国核磁共振仪的数量和使用率远低于发达国家，很多医院和患者都难以享受到这种先进的检查技术。

据统计，我国每百万人口拥有核磁共振仪的数量只有3.5台，而美国、日本等国家则分别达到了35.4台和49.5台。
这就意味着，如果想做一次核磁共振检查，可能需要排队等候很长时间，而且还要支付高昂的费用，一般在几百到上千元不等。这对于普通老百姓来说是一个不小的负担。

目前我国使用的核磁共振仪器中，有90%以上是进口的，而且价格非常昂贵，一台核磁共振仪器就要花费几千万甚至上亿人民币。
这不仅给我国医疗事业带来了巨大的经济负担，而且也影响了我国在这一领域的自主创新能力和国际竞争力。

面对这种局面，我国政府和科技界没有气馁和放弃，而是加大了对核磁共振仪器的自主研发和产业化的支持和投入。
具体而言，我国国产核磁共振仪器的发展历程可以分为三个阶段：
第一阶段是引进与消化阶段。从上世纪80年代开始，我国陆续从欧美等国家引进了一批核磁共振仪器，主要用于科研和教学。
通过对这些仪器的使用和维护，我国的科技人员积累了一定的核磁共振技术基础，并开始进行一些自主研发工作。

第二阶段是自主创新与突破阶段。从上世纪90年代中后期开始，我国在国家科技部的支持下，启动了“973”组织工程基本科学问题研究项目和“863”组织工程项目，推动了我国核磁共振技术的发展。
在这一阶段，我国成功研制出了0.5T、0.7T、1.5T等不同场强的核磁共振仪器，并实现了部分临床应用。同时，我国也在核磁共振理论、序列、图像处理等方面取得了一系列创新成果。

第三阶段是高端化与产业化阶段。从本世纪初开始，我国在核磁共振技术领域进入了一个快速发展的新时期。在这一阶段，我国不仅在低场强和中场强方面取得了领先优势，而且在高场强方面也实现了重大突破。

目前，我国已经成功研制出了3T、4.7T、7T等高场强核磁共振仪器，并在脑科学、肿瘤诊断、功能成像等领域展开了广泛的应用。此外，我国还开发了小型化、超低场、多模态等特色核磁共振仪器，满足了不同领域的需求。
我国已经形成了一批具有自主知识产权和市场竞争力的核磁共振仪器企业，如华大、华仪、华泰、华信等。

这些品牌的核磁共振仪器在性能、稳定性、可靠性、操作性等方面都有了显著的提升，部分产品已经达到了国际先进水平，甚至在某些领域具有创新优势，如高温超导磁体、高场核磁共振波谱仪、在线核磁共振仪等。
更重要的是，这些国产核磁共振仪器的价格只有进口仪器的一半甚至更低，大大降低了医院和患者的负担。

据悉，目前我国已经拥有了超过1000台国产核磁共振仪器，并且还有很多订单在排队等待交付。这些国产核磁共振仪器不仅满足了我国本土市场的需求，还开始出口到一些发展中国家和地区，为我国赢得了良好的声誉和利益。

可以说，我国在核磁共振仪器领域取得了历史性的突破和跨越，展现了我国科技创新和制造业崛起的强大实力和信心。
我们已经看到了我国国产核磁共振仪器的市场潜力和技术优势，但是我们也不能掉以轻心，因为我们还面临着一些技术瓶颈和挑战。这些瓶颈和挑战主要有以下几个方面：
第一，核磁共振仪器的核心部件是超导磁体，它需要在极低温的环境下工作，这就要求我们有高效的制冷技术和可靠的低温材料。
目前，我国在这方面还依赖于进口，我们自己的制冷技术和低温材料还不够成熟和稳定，这就限制了我们的核磁共振仪器的性能和寿命。

第二，核磁共振仪器的另一个关键部件是射频线圈，它是用来产生和接收核磁共振信号的。射频线圈的设计和制造要求非常高，它要能够适应不同的人体部位和不同的扫描模式，同时要保证信号的质量和均匀性。
目前，我国在这方面还有一定的差距，我们自己的射频线圈还不够灵活和精确，这就影响了我们的核磁共振仪器的图像质量和分辨率。

第三，核磁共振仪器的最后一个重要部件是图像处理软件，它是用来对核磁共振信号进行分析和重建的。图像处理软件的水平直接决定了核磁共振仪器的诊断能力和应用范围。
目前，我国在这方面还有很大的提升空间，我们自己的图像处理软件还不够智能和人性化，它还不能满足医生和患者的多样化需求。

以上就是我国国产核磁共振仪器目前面临的一些技术瓶颈和挑战，它们都需要我们加大投入和创新，才能实现突破和超越。我们不能因为一时的成绩而骄傲自满，我们也不能因为一些困难而气馁放弃。

面对我国国产核磁共振仪器的技术瓶颈，该如何解决这个问题呢？有以下几个方面的努力是必要的：
一是加强基础研究和关键技术的攻关，提高自主创新能力。核磁共振仪器涉及多个学科和领域，需要在超导磁体、探头、控制台、软件等方面不断突破技术难题，形成自主知识产权和核心竞争力。
我们应该借鉴国外先进的经验和模式，加大对核磁共振仪器的科研投入，建立多层次的科技创新平台，培养高水平的科研人才，推动核磁共振仪器的技术进步和产业化。

二是加强市场开拓和应用推广，提高用户认可度。核磁共振仪器在化学、生命科学、医学、食品等领域有广泛的应用前景，但目前国内市场还是以进口品牌为主导，国产仪器的市场占有率较低。
我们应该充分发挥国产仪器的性价比优势，加强与用户的沟通和合作，提供定制化的服务和解决方案，增强用户对国产仪器的信任和满意度。

三是加强政策支持和行业协作，提高发展环境。核磁共振仪器是一种高端科学仪器，其发展需要国家的战略引导和政策扶持。我们应该落实国家重大科学仪器设备开发专项等相关政策，为国产核磁共振仪器的研发、生产、销售提供优惠条件和资金支持。
同时，我们也应该加强行业内部的协作和交流，形成产学研用的良性循环，促进核磁共振仪器行业的健康发展。

那么，回到文章最一开始的问题，既然核磁共振仪这么昂贵和精密，为什么要一天24小时开着呢？
首先，我们要知道核核磁共振仪器的核心部件是一个巨大的磁体，它需要通过电流来产生强大的磁场。这个电流是通过超导线圈来传输的，超导线圈是一种在极低温度下电阻为零的材料。
为了达到超导状态，线圈必须被液氦冷却到接近绝对零度（-273℃）。这个过程叫做充氦，需要耗费大量的时间和金钱。

如果核磁共振仪器关机了，那么电流就会停止，线圈就会失去超导性，温度就会升高，液氦就会蒸发。这样一来，不仅会造成液氦的浪费，还会导致磁场的不稳定，影响仪器的精度和安全性。
如果想要重新启动核磁共振仪，就需要重新对磁铁进行磁化，这个过程叫做充磁（magnetization）。充磁需要专业的技术人员和设备，而且非常耗时和昂贵。一般来说，充磁的费用要比保持通电的费用高出几十倍甚至几百倍。

有些案例可以说明这一点。比如，在2011年日本发生大地震和海啸时，许多医院的核磁共振仪器都因为停电而被迫关机，导致液氦泄漏和磁体损坏，造成了巨大的经济损失和医疗障碍。
又比如，在2020年新冠肺炎疫情期间，一些国家和地区因为封锁措施而暂停了核磁共振检查服务，但是他们并没有关闭核磁共振仪器，而是继续维持其工作状态。

因此，核磁共振仪不能关机，否则就会造成巨大的损失和浪费。为了节约能源和保护环境，一些核磁共振仪采用了超导磁体（superconducting magnet），它可以在极低的温度下产生高强度的磁场，而且不需要持续通电。但是超导磁体也有自己的缺点和风险，比如需要液氦冷却、容易发生突然失超（quench）等。

结语：

核磁共振仪是一种非常重要的分析技术，它可以对分子结构、动态过程和化学反应进行非侵入性、非破坏性且定量的分析研究。它在化学、生命科学、医学、食品等领域有着广阔的应用空间和市场需求。

我国国产核磁共振仪器虽然还存在一些技术瓶颈和市场障碍，但也取得了一定的成绩和进步。
只要我们加强基础研究和关键技术的攻关，加强市场开拓和应用推广，加强政策支持和行业协作，就一定能够实现核磁共振仪器的自主创新和自主制造！
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