研判2026！中國(guó)冷凍電鏡行業(yè)工作原理、技術(shù)路線、市場(chǎng)規(guī)模及相關(guān)企業(yè)分析：應(yīng)用端快速發(fā)展與制造端加速突破的雙重躍升，推動(dòng)行業(yè)國(guó)產(chǎn)替代[圖]

內(nèi)容概況：中國(guó)冷凍電鏡行業(yè)當(dāng)前正處于應(yīng)用端快速發(fā)展、制造端加速突破的關(guān)鍵階段。隨著結(jié)構(gòu)生物學(xué)、藥物研發(fā)和材料科學(xué)等下游需求的持續(xù)釋放，2025年，中國(guó)冷凍電鏡行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為13.21億元，同比增長(zhǎng)5.34%。具體來(lái)看，隨著國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加速推進(jìn)，水木未來(lái)等本土企業(yè)正從“技術(shù)服務(wù)”向“儀器創(chuàng)新”轉(zhuǎn)型升級(jí)；同時(shí)，AI技術(shù)深度賦能冷凍電鏡數(shù)據(jù)處理和圖像重建，將大幅提升結(jié)構(gòu)解析效率和精度。

相關(guān)上市企業(yè)：博眾精工（688097）、聚光科技（300203）

相關(guān)企業(yè)：鋼研納克檢測(cè)技術(shù)股份有限公司、長(zhǎng)春奧普光電技術(shù)股份有限公司、明月鏡片股份有限公司、上海奕瑞光電子科技股份有限公司、中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)科學(xué)儀器股份有限公司、中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司、中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司、中國(guó)電子科技集團(tuán)有限公司、深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司

關(guān)鍵詞：冷凍電鏡、冷凍電鏡市場(chǎng)規(guī)模、冷凍電鏡行業(yè)現(xiàn)狀、冷凍電鏡發(fā)展趨勢(shì)

一、行業(yè)概述

冷凍電鏡（Cryo-Electron Microscopy，Cryo-EM）是一種基于電子顯微鏡的低溫成像技術(shù)，通過(guò)將生物或材料樣品快速冷凍至液氮溫度（-196℃）以下，使水分子形成玻璃態(tài)冰而非冰晶，從而在接近天然狀態(tài)下保持樣品結(jié)構(gòu)完整性。該技術(shù)結(jié)合電子顯微鏡，利用電子束散射信號(hào)進(jìn)行成像，并通過(guò)三維重構(gòu)算法解析微觀結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)生物學(xué)、材料科學(xué)、藥物研發(fā)等領(lǐng)域。

目前，冷凍電鏡技術(shù)主要分為冷凍透射電子顯微鏡、冷凍掃描電子顯微鏡、冷凍蝕刻電子顯微鏡三大類(lèi)。冷凍透射電子顯微鏡（Cryo-TEM）是當(dāng)前結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的核心工具，電子束穿透玻璃態(tài)冰包埋的樣品，通過(guò)單顆粒分析或冷凍電子斷層掃描技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)三維重構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)復(fù)合物、病毒顆粒等生物大分子近原子分辨率（可達(dá)1.2?）的三維結(jié)構(gòu)解析，在藥物發(fā)現(xiàn)和疫苗開(kāi)發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用增長(zhǎng)最快。冷凍掃描電子顯微鏡（Cryo-SEM）則將樣品快速冷凍后維持低溫環(huán)境，通過(guò)電子束掃描表面獲得二次電子或背散射電子圖像，適合觀察含水生物組織、食品乳液、水凝膠等樣品的真實(shí)表面形貌，并可結(jié)合冷凍斷裂技術(shù)揭示內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，在材料科學(xué)和食品科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。冷凍蝕刻電子顯微鏡作為一種經(jīng)典的制樣與觀察組合技術(shù)，將冷凍樣品斷裂后適度升溫使冰升華（蝕刻），暴露出更多膜內(nèi)結(jié)構(gòu)，再制作鉑碳復(fù)型膜在透射電鏡下觀察，可獲得極具立體感的圖像，特別適用于生物膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)、膜蛋白顆粒分布、細(xì)胞連接等研究。

二、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

冷凍電鏡行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括電子槍、電磁透鏡、物鏡、目鏡、直接電子探測(cè)器、真空系統(tǒng)、低溫樣品架、高壓冷凍儀、聚焦離子束FIB等零部件及設(shè)備等。產(chǎn)業(yè)鏈中游為冷凍電鏡研發(fā)制造環(huán)節(jié)。產(chǎn)業(yè)鏈下游主要應(yīng)用于學(xué)術(shù)科研、醫(yī)藥研發(fā)、材料科學(xué)、臨床診斷等領(lǐng)域。

科研和開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)作為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分，其專(zhuān)利授權(quán)量保持穩(wěn)步增長(zhǎng)，反映出科研院所在關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)中的持續(xù)發(fā)力。2024年，中國(guó)科研和開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)專(zhuān)利申請(qǐng)授權(quán)數(shù)為7.18萬(wàn)件，同比增長(zhǎng)3.65%。截至2024年底，我國(guó)國(guó)內(nèi)發(fā)明專(zhuān)利有效量達(dá)475.6萬(wàn)件，成為世界上首個(gè)突破400萬(wàn)件的國(guó)家；每萬(wàn)人口高價(jià)值發(fā)明專(zhuān)利擁有量達(dá)14件，提前完成國(guó)家"十四五"規(guī)劃預(yù)期目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)設(shè)備的需求及要求在不斷提高，冷凍電鏡作為結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的核心裝備之一，市場(chǎng)需求正處于持續(xù)釋放階段。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《中國(guó)冷凍電鏡行業(yè)市場(chǎng)分析研究及產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)研判報(bào)告》

三、市場(chǎng)規(guī)模

中國(guó)冷凍電鏡行業(yè)當(dāng)前正處于應(yīng)用端快速發(fā)展、制造端加速突破的關(guān)鍵階段。隨著結(jié)構(gòu)生物學(xué)、藥物研發(fā)和材料科學(xué)等下游需求的持續(xù)釋放，2025年，中國(guó)冷凍電鏡行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為13.21億元，同比增長(zhǎng)5.34%。具體來(lái)看，隨著國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加速推進(jìn)，水木未來(lái)等本土企業(yè)正從“技術(shù)服務(wù)”向“儀器創(chuàng)新”轉(zhuǎn)型升級(jí)；同時(shí)，AI技術(shù)深度賦能冷凍電鏡數(shù)據(jù)處理和圖像重建，將大幅提升結(jié)構(gòu)解析效率和精度。

四、重點(diǎn)企業(yè)情況

中國(guó)冷凍電鏡行業(yè)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局正經(jīng)歷從"外資絕對(duì)壟斷"向"國(guó)產(chǎn)破冰突圍"的歷史性轉(zhuǎn)變，水木未來(lái)已建成全球規(guī)模最大的基于AI的新一代商業(yè)化冷凍電鏡平臺(tái)，運(yùn)營(yíng)9臺(tái)冷凍電鏡全天候工作。2024年，水木未來(lái)自主研發(fā)的國(guó)產(chǎn)化300kV高端冷凍電鏡“圖騰300s”正式進(jìn)入市場(chǎng)，性能與分辨率達(dá)到國(guó)際主流產(chǎn)品頂級(jí)水平?；劬婵萍紝?zhuān)注于研制國(guó)產(chǎn)透射電鏡，2023年4月，團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“120kV場(chǎng)發(fā)射冷凍透射電鏡核心部件”和“100kV高通量高分辨率場(chǎng)發(fā)射冷凍電鏡”順利通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察及中期驗(yàn)收。

廣州慧炬科技有限公司專(zhuān)注于研制國(guó)產(chǎn)透射電鏡，主體依托廣州生物島實(shí)驗(yàn)室，聯(lián)合國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的科學(xué)儀器公司國(guó)儀量子，匯聚以曹峰、盧志鋼、姚一帆、劉紀(jì)凱為代表的電鏡人才，以突破國(guó)產(chǎn)透射電鏡關(guān)鍵技術(shù)為初心和使命，致力于讓中國(guó)科學(xué)家用上世界領(lǐng)先的透射電鏡、體驗(yàn)到專(zhuān)業(yè)及時(shí)的技術(shù)服務(wù)。2023年4月，團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“120kV場(chǎng)發(fā)射冷凍透射電鏡核心部件”和“100kV高通量高分辨率場(chǎng)發(fā)射冷凍電鏡”順利通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察及中期驗(yàn)收?；劬胬鋬鲭婄R產(chǎn)品主要包括YL-F100C（在研產(chǎn)品，100kV場(chǎng)發(fā)射冷凍電鏡）、TGL-F200C（在研產(chǎn)品，200kV場(chǎng)發(fā)射冷凍電鏡）、ZMLM-F300C（規(guī)劃產(chǎn)品，300kV場(chǎng)發(fā)射冷凍電鏡）三類(lèi)，致力于突破國(guó)產(chǎn)冷凍電鏡國(guó)產(chǎn)化。

水木未來(lái)(北京)科技有限公司是快速發(fā)展的全球冷凍電鏡和人工智能平臺(tái)，致力于早期藥物發(fā)現(xiàn)。水木配備了8臺(tái)頂配的300kV冷凍電鏡，推動(dòng)創(chuàng)新，加速突破性藥物的開(kāi)發(fā)。公司TOTEM自研冷凍電鏡是由AI驅(qū)動(dòng)的新?代冷凍透射電?顯微鏡，可定制化120kV電鏡及200、300、400kV冷凍電鏡，搭載全新?代耗材GraFuture系列載??持膜。

五、行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

1、技術(shù)加速創(chuàng)新發(fā)展，推動(dòng)整機(jī)國(guó)產(chǎn)化與核心部件自主突破

中國(guó)冷凍電鏡行業(yè)正加速?gòu)摹皯?yīng)用端”向“制造端”延伸，整機(jī)國(guó)產(chǎn)化與核心部件自主突破成為首要趨勢(shì)。當(dāng)前，高端冷凍電鏡進(jìn)口依存度太高，高分辨率設(shè)備幾乎完全依賴國(guó)際廠商。但在國(guó)家政策強(qiáng)力支持下，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程顯著提速。水木未來(lái)自主研發(fā)的300kV高端冷凍電鏡“圖騰300s”已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化落地，性能達(dá)到國(guó)際主流產(chǎn)品頂級(jí)水平。在核心部件領(lǐng)域，蘇州德銳特成像技術(shù)有限公司成為國(guó)內(nèi)唯一、全球領(lǐng)先的電子探測(cè)器量產(chǎn)企業(yè)，其“白云4M/16M”透射電鏡相機(jī)成功突破“卡脖子”技術(shù)。中關(guān)村科學(xué)城發(fā)布的《海淀區(qū)科學(xué)儀器先鋒領(lǐng)航行動(dòng)計(jì)劃》明確提出，要布局國(guó)產(chǎn)高端冷凍電鏡，聚焦高性能場(chǎng)發(fā)射電子槍、真空技術(shù)、高端探測(cè)器等關(guān)鍵零部件的自主研發(fā)。未來(lái)，隨著“政產(chǎn)學(xué)研用”一體化創(chuàng)新生態(tài)的構(gòu)建，國(guó)產(chǎn)設(shè)備有望在核心部件國(guó)產(chǎn)化率、整機(jī)工程化能力上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

2、原位冷凍電子斷層成像技術(shù)成為新前沿，推動(dòng)行業(yè)應(yīng)用持續(xù)拓展

冷凍電鏡技術(shù)正從傳統(tǒng)的單顆粒分析向原位冷凍電子斷層成像技術(shù)深度演進(jìn)。國(guó)家自然科學(xué)基金委專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目“原位冷凍電子斷層成像技術(shù)與應(yīng)用”已取得重要進(jìn)展，涵蓋電鏡設(shè)備改進(jìn)、新型電子顯微成像儀器開(kāi)發(fā)以及Cryo-ET專(zhuān)用工作站建立，標(biāo)志著我國(guó)在該領(lǐng)域的硬件設(shè)計(jì)研發(fā)能力邁入世界領(lǐng)先水平。Cryo-ET能夠在近原子分辨率下捕捉完整細(xì)胞環(huán)境中的生物分子結(jié)構(gòu)，對(duì)于研究蛋白質(zhì)相互作用、細(xì)胞器結(jié)構(gòu)、病毒入侵機(jī)制等具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)在藥物發(fā)現(xiàn)、病毒學(xué)、神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用正在持續(xù)拓展，自動(dòng)化、圖像重建和基于AI的評(píng)估的進(jìn)步正在提高其準(zhǔn)確性和性能。未來(lái)，Cryo-ET有望成為結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的主流工具，推動(dòng)人們得以看清光合色素蛋白復(fù)合體、抗體-病毒復(fù)合體、細(xì)胞粘附結(jié)構(gòu)等生命現(xiàn)象最真實(shí)的本質(zhì)。

3、推動(dòng)AI深度賦能，加速商業(yè)化服務(wù)平臺(tái)擴(kuò)張

人工智能與冷凍電鏡技術(shù)的深度融合正在重塑行業(yè)格局，AI賦能與商業(yè)化服務(wù)平臺(tái)擴(kuò)張成為重要趨勢(shì)。水木未來(lái)自主研發(fā)的SMART一站式智能計(jì)算平臺(tái)，深度融合AI與冷凍電鏡技術(shù)，借助火山引擎的彈性算力與安全存儲(chǔ)能力，實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集到分析的全流程云端協(xié)同，計(jì)算效率提升，數(shù)據(jù)處理成本降低。字節(jié)跳動(dòng)旗下公司獲得的“冷凍電鏡圖像處理方法”發(fā)明專(zhuān)利，采用深度學(xué)習(xí)中的“變分自編碼器”框架，實(shí)現(xiàn)了從原始電鏡圖像直接映射為蛋白質(zhì)粗粒度原子模型的技術(shù)突破。在商業(yè)化服務(wù)領(lǐng)域，水木未來(lái)已建成全球規(guī)模最大的基于AI的商業(yè)化冷凍電鏡平臺(tái)，運(yùn)營(yíng)9臺(tái)冷凍電鏡，累計(jì)服務(wù)全球1400余家實(shí)驗(yàn)室，推動(dòng)生物技術(shù)和制藥公司對(duì)結(jié)構(gòu)解析服務(wù)的需求持續(xù)釋放。未來(lái)，隨著人工智能輔助圖像重建技術(shù)的成熟，商業(yè)化服務(wù)平臺(tái)將在新藥研發(fā)、疫苗設(shè)計(jì)等領(lǐng)域發(fā)揮更加關(guān)鍵的作用。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（techappsinsider.com）發(fā)布的《中國(guó)冷凍電鏡行業(yè)市場(chǎng)分析研究及產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)研判報(bào)告》。智研咨詢是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書(shū)、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。