我国近20年来各方面法发展突飞猛进,不仅一跃成为世界第二大经济体,在一些科技领域也“弯道超车”达到了世界领先水平。
当初从德国进口盾构机,让我国工程人员收受够了屈辱,于是我们自主研发的盾构机,以更好的机械素质和更低的售价成为世界各国的首选。
因为在定位系统上吃过亏,我们的科研人员奋发图强研制出自己的北斗卫星定位系统,曾经的国际空间站项目不准我们参加,我们就自己建造空间站,全中文操作系统。
美国仗着船坚炮利屡次在南海海域挑衅,我们就自己造航母和驱逐舰,甚至还研制出歼-20这种第五代隐身重型战斗机和C919大飞机。
经济上,我们自己发展的同时,还提出“一带一路”的发展战略,带动沿线国家一起致富。
眼看中国实力越来越强大,在国际社会的地位和影响力越来越高,这让美国感觉自己“全球霸主”的地位受到了威胁。
按照美国的一贯作风,开始联合西方各国对我国多方面进行了制裁,在这种不公平竞争之下, 我国多项技术被“卡脖子”。
但是,只要攻克这5项顶尖技术,那么就能破茧成蝶,一些国家不管想从哪方面制裁我国,都只能是心有余而力不足了!
中国的“芯”病,中国的心病
2023年7月1日,中国科学院大学举办2023年度毕业典礼暨学位授予仪式上,校长周琪谈到中国“龙芯之母”黄令仪老师时,潸然泪下。
他给毕业生的寄语是:你们的责任应该是开辟新领域、开辟新赛道的引领者、建设者,应该成为我们未来不再被别人“卡脖子”的战士。
是啊,我们在芯片半导体行业方面,被“卡脖子”太久了,久到每每想起,就蔓延热泪,呼吸紧促。
芯片,是现在电子设备的“大脑”,如果不突破芯片的制程和精度,那么就无法在现代电子科技领取取得成绩。
但是,一个几纳米的芯片却能困住14亿中国人几十年。
而芯片“卡脖子”困境主要体现在国内设备和材料的供应链不完整,很多制造芯片的设备和材料都必须从国外进口,这就导致我们很容易被“卡脖子”。
最大的困难体验在光刻机上,光刻机是制造芯片的关键设备,但是国内光刻机技术比较薄弱,市场份额也不高。
光刻机的发展需要长期的积累和技术上的不断突破,目前世界芯片制程已经达到3纳米,但是因为西方国家对我国的制裁,我国芯片制程还停留在14纳米。
芯片在我们的生活中随处可见,手机、电脑、智能家电、汽车、高铁等等,所以芯片的先进程度决定了我们社会的智能程度。
突破芯片封锁,首要任务就是突破光刻机制程,如果不想再被“卡脖子”,我们就必须自主研发高精度光刻机,让我国芯片制程不再受西方光刻机的影响。
核心工业软件:智能制造的中国“无人区”
2018年5月16日,中国信息安全研究院总工程师夏刚研究员接受采访时表示:我国的核心工业软件领域,基本还是“无人区”。
核心工业软件是公认的“工业制造的大脑和神经”,但是我国作为制造业数一数二的大国,在这一方面却是一片空白。
如果你不了解核心工业软件的重要性,那么这个信息可以帮你理解,德国最大的企业是SAP,它引领德国工业进入了4.0时代,世界500强公司,80%都是这家企业的客户。
其重要性,可想而知。
核心工业软件中,有一个是重中之重,那就是EDA工业软件,芯片的设计和生产不能没有它,上海交通大学网络空间安全学院副教授陈秀真说:一个国家的EDA软件水平,代表着其电子产品设计能力的高下。
为什么它这么重要,简单来讲,这个软件就相当于工专业制造的模拟器,他是最大的作用就是电路设计电子化。
比如说,你想设计一个处理器,EDA软件就能通过电路设计和仿真技术帮你实现,你在电脑上就能调试设计好的设备,达到理想状态后再投产。
如果没有它,你只能先设计出来,然后生产出实物,然后进行多次的测试和改进,才能得到理想的结果。
所以它能极大程度的提高电路设计的效率,降低设计和测试成本,从而影响产品的定价。
我国虽然也有自主研发的自主EDA软件(华大EDA和EasyEDA等),虽然在工作原理上与国际主流软件的差异不大,但是先进技术和工艺的支持还是有“代差”的。
“先进技术和工艺”这个好理解吧?主要体现在只能依靠全自动综合工具和布局布线工具来完成设计的大规模数字电路。
大规模数字电路最先进的技术和工艺来自于美国等西方国家,所以我们无法短时内缩短与世界主流水平的差距。
这就需要集中人力、物力、财力去解决这个问题,一旦完成“突围”,不仅是芯片,我国的制造业能跟上一层楼。
拙钝的探测器模糊了医学影像!
随着科技水平的发展,民生医疗问题也越来越受重视,我国的医疗技术和理论水平并不差,甚至我国医疗器械方面的论文研究已经达到世界领先水平。
但是,我国的高端医疗器械还是一直“受制于人”,尽管我国有自主生产的相关设备,但是因为关键部件和技术的不足,导致成像没有进口设备清晰,一定程度会影响诊断结果,所以很多医院并不愿意使用。
目前很多医院像CT设备、ECMO等高端医疗设备和部分设备的核心零部件还是依靠进口。
进口设备虽然技术先进,但是成本高,这也是百姓看病负担重的一项重要原因,要想解决这一问题,就必须解决相关材料和零部件的研发。
2021年底,我国工信部、卫健委和发改委等十部门联合印发的《“十四五”医疗装备产业规划》提出,国家将重点推进医学影像设备相关材料和零部件研发。
经过各方披星戴月不断努力,我国在核磁共振设备上取得了重大突破。
2023年,由中国科学院深圳先进技术研究院,牵头研发的核磁共振仪已经研制成功并且开始量产。
相较于追逐而言,我们更倾向于超越,所以这次我们实现了5.0T核磁共振仪的量产,是全球首个实现量产的5.0T核磁共振设备。
更低的采购价格,更好的售后服务,让国产核磁共振设备受到市场的爱戴。
随着各方的努力,会有更多的设备完成超越,解决高端医疗器械问题,实实在在的为人民谋福利。
丧失先机,没有自研操作系统的大国之痛
我国IT行业看似强大,实际上和国际主流水平还有很大的差距,比如操作系统,我们日常生活中使用的手机和电脑,最重要的部分就是操作系统。
操作系统就像一个集团公司的总经理,好的操作系统能以最低的成本做更多的事!
学过系统开发的同学应该知道,开发一个系统并不难,难的是如何让它高效低失误甚至是零失误的运行起来。
看看我们现在所使用的电子设备是什么操作系统,电脑不是Windows就是OS,手机的操作系统不是安卓就是iOS,这些都是美国研发的。
美国几乎垄断了全球的操作系统,据统计,2017年安卓全球市场占有率85.9%,苹果IOS为14%。其他系统仅有0.1%。那0.1%,基本也来自美国:微软的Windows和黑莓。
三星作为科技巨头曾经研发自己的操作系统,试图打破美国的龙垄断,却以失败告终。
美国能垄断操作系统市场,完全因为起步早,已经完成了积累和沉淀,但是中国的IT行业近几年才开始发展,还有很长的一段路要走。
因为操作系统受美国垄断,所以国民的信息安全就不能保证,而且美国随时都能收回操作系统的使用权,让国人的手机变成板砖。
所以为了打破垄断,近两年我国的手机厂商,纷纷自主研发手机操作系统,比如华为的鸿蒙、小米的澎湃OS以及vivo的BlueOS。
减少对安卓的依赖是国内手机厂商的长期目标,只有这样,国内手机厂商才能保证自己商品的独立性和独特性,才能将国民的信息安全掌握在自己手里。
少了三种关键材料,燃料电池商业化难成文章
汽车在生活中十分常见,由于技术的革新以及环保理念的提高,各大汽车厂商开始转型做新能源汽车。
目前主流的汽车除了传统燃油车之外,还有纯电和混动汽车,但这些技术都有一定的缺点,所以全球各大厂商研发了燃料电池(主要是氢燃料)来弥补空白。
现在国外的燃料电池车已经实现了量产,但是我国的燃料电池车还处于起步阶段,主要受这几方面限制。
燃料电池一般是质子交换膜燃料电池,核心部件是膜电极组件和双极板,这两个部件决定电池的寿命和性能。
很遗憾目前这它们依然是依赖进口,如果国外禁止出口的话,我们的燃料电池发展就会受到限制甚至是停滞。
我国虽然有实验成果能达到国际水平,但是没有批量生产线,产业链的不完整是一个行业发展最大的阻碍。
目前我国燃料电池的研发主要是高校和科研院进行,很少有企业参与其中,都说众人拾柴火焰高,纯电汽车因为有企业的加入一举超过了欧洲达到世界领先水平。
如果有更多的企业参与到燃料电池的研发,相信我们也能很快赶上国际主流水平,甚至达到世界领先水平。
参考资料:
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