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光刻机、操作系统、芯片等35项卡中国脖子技术,只是冰山一角
更新日期:2019-2-9    作者:刘亚东    编辑:admin    点击量:923

光刻机、操作系统、芯片等35项卡中国脖子技术,只是冰山一角

作者:《科技日报》总编辑 刘亚东

2018-07-08

 

除了那些核心技术,我们还缺什么?

我在中国科技会堂的科学传播沙龙上,做了一个题为“除了那些核心技术,我们还缺什么“的即席演讲,介绍了2018年《科技日报》推出“亟待攻克的核心技术”栏目的经过和意义,然后指出一些中国科技界存在的问题。

演讲不到20分钟,事先也没有准备讲稿。没想到,根据现场录音整理的发言稿发布后,在网上网下、国内国外引起轩然大波。许多知名微信公众号、大型新闻网站以及传统媒体纷纷转载或发表评论,华尔街日报和荷兰国家电视台等还对我做了专访。

大家都在问,这件事有啥背景?我说没啥背景,只是有感而发,说了几句实话而已。还有很多朋友和网友为我的处境担忧,替我捏把汗。2018625日,我在朋友圈和微博上回应说:咖啡倒是喝了不少,不过没有人请,全是自己买的。

今天出差途中得空,把2018年《科技日报》报道过的总共35项“卡脖子”技术疏理成一个简版,通过我的个人微信公众号“东不哩格愣”分享给诸位。

想说明的只有一句话:这只是冰山一角!

1.光刻机

《这些“细节”让中国难望顶级光刻机项背》(科技日报419日)

制造芯片的光刻机,其精度决定了芯片性能的上限。在“十二五”科技成就展览上,中国生产的最好的光刻机,加工精度是90纳米。这相当于2004年上市的奔腾四CPU的水准。而国外已经做到了十几纳米。

光刻机里有两个同步运动的工件台,一个载底片,一个载胶片。两者需始终同步,误差在2纳米以下。两个工作台由静到动,加速度跟导弹发射差不多。在工作时,相当于两架大飞机从起飞到降落,始终齐头并进,一架飞机上伸出一把刀,在另一架飞机的米粒上刻字,不能刻坏了。

2.芯片

《中兴的“芯”病,中国的心病》(科技日报420日)

低速的光芯片和电芯片已实现国产,但高速的仍全部依赖进口。国外最先进芯片量产精度为10纳米,我国只有28纳米,差距两代。据报道,在计算机系统、通用电子系统、通信设备、内存设备和显示及视频系统中的多个领域中,我国国产芯片占有率为0

3.操作系统

《丧失先机,没有自研操作系统的大国之痛》(科技日报423日)

普通人看到中国IT业繁荣,认为技术差距不大,实则不然。3家美国公司垄断手机和个人电脑的操作系统。数据显示,2017年安卓系统市场占有率达85.9%,苹果IOS14%。其他系统仅有0.1%。这0.1%,基本也是美国的微软的Windows和黑莓。没有谷歌铺路,智能手机不会如此普及,而中国手机厂商免费利用安卓的代价,就是随时可能被“断粮”。

4.航空发动机短舱

《居者无其屋,国产航空发动机的短舱之困》(科技日报424日)

飞机上安放发动机的舱室,俗称“房子”,是航空推进系统最重要的核心部件之一,其成本约占全部发动机的1/4左右。短舱需要将发动机包覆,减少飞行阻力;其进气道还要具有防、除冰的能力;飞行中,要保护发动机不受干扰正常工作;在地面,需要做到方便发动机的维护和维修,一旦短舱有损,飞行中可能会引起发动机严重事故。短舱越大技术难度越高。我国在这一重要领域尚属空白。查阅所有公开资料,我国尚无自主研制短舱的专门机构,相关院校似乎也没有设置相关的学科。

5.触觉传感器

《传感器疏察,被愚钝的机器人“国产触觉”》(科技日报425日)

触觉传感器是工业机器人核心部件。精确、稳定的严苛要求,拦住了我国大部分企业向触觉传感器迈进的步伐,目前国内传感器企业大多从事气体、温度等类型传感器的生产。在一个有着100多家企业的行业中,几乎没有传感器制造商进行触觉传感器的生产。日本阵列式传感器能在10厘米×10厘米大小的基质中分布100个敏感元件,售价10万元,而国内产品多为一点式,一般100元一个。

6.真空蒸镀机

《真空蒸镀机匮缺:高端显示屏上的阴影》(科技日报426日)

OLED面板制程的“心脏”。日本Canon Tokki独占高端市场,掌握着该产业的咽喉。业界对它的年产量预测通常在几台到十几台之间。有钱也买不到,说的就是它。Canon Tokki能把有机发光材料蒸镀到基板上的误差控制在5微米内(1微米相当于头发直径的1%),没有其他公司的蒸镀机能达到这个精准度。目前我国还没有生产蒸镀机的企业,在这个领域我们没什么发言权。

7.手机射频器件

《射频器件:仰给于人的手机尴尬》(科技日报57日)

一块手机的主板上,1/3的空间是射频电路。手机发展趋势是更轻薄,功耗更小,频段更多,带宽更大,这就向射频芯片提出了挑战。射频芯片将数字信号转化成电磁波,4G手机要支持十几个频段,信息带宽几十兆。2018年,射频芯片市场150亿美元;高端市场基本被SkyworksQorvo和博通3家垄断,高通也占一席之地。射频器件的另一个关键元件——滤波器,国内外差距更大。手机使用的高端滤波器,几十亿美元的市场,完全归属Qorvo等国外射频器件巨头。中国是世界最大的手机生产国,但造不了高端的手机射频器件。这需要材料、工艺和设计经验的踏实积累。

8iCLIP技术

《“靶点”难寻,国产创新药很迷惘》(科技日报58日)

iCLIP是一种新兴的实验技术,是研发创新药的最关键的技术之一。它的发明,让人们抛弃精密的观测仪器,也能确定RNA(核糖核酸)和蛋白质在哪个位置“交汇”,甚至可以读出位点“密码”。iCLIP技术难,犹如万千人海中找一个人,要从几十亿个碱基对找到一个或几个确定的结合点,精确度可想而知。国外研究团队已在此领域展开“技术竞赛”,研究论文以几个月为周期轮番上演。国内实验室却极少有成熟经验。

9.重型燃气轮机

《“命门火衰”,重型燃气轮机的叶片之殇》(科技日报59日)

燃气轮机广泛应用于舰船、火车和大型电站。我国具备轻型燃机自主化能力;但重燃仍基本依赖引进。国际上大的重燃厂家,主要是美国GE、日本三菱、德国西门子、意大利安萨尔多4家。与中国合作都附带苛刻条件:设计技术不转让,核心的热端部件制造技术也不转让,仅以许可证方式许可本土制造非核心部件。没有自主化能力,意味着我国能源安全的重要一环,仍然受制于人,存在被“卡脖子”的风险。

10.激光雷达

《激光雷达昏聩,让自动驾驶很纠结》(科技日报510日)

激光雷达是个传感器,自带光源,主动发出激光,感知周围环境,像蝙蝠通过超声波定位一样。它是自动驾驶汽车的必备组件,决定着自动驾驶行业的进化水平。但在该领域,国货几乎没有话语权。目前能上路的自动驾驶汽车中,凡涉及激光雷达者,使用的几乎都是美国Velodyne的产品,其激光雷达产品是行业标配,占八成以上市场份额。

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