比EUV光刻机垄断更可怕的是,精密仪器90%市场被美国日本所垄断

比EUV光刻机垄断更可怕的是,精密仪器90%市场被美国日本所垄断,第1张

自从华为被断供以来,光刻机就成为了国人之痛,作为芯片制造过程中,最为核心的重要设备,却一直掌握在国外的手里,如今我们在芯片供应方面被人卡住脖子,就是因为ASML公司无法自由出货,导致我们无法拥有能打造高端芯片的EUV光刻机,比如我国物理学家杨振宁,其实早在几十年前就已经提醒世人,不要将钱浪费在建造对撞机上,而是要将钱放在半导体领域的研发,结果这样的提醒在当时的中国看来,完全就是显得非常多余,因为谁也没有想到如今半导体会成为 科技 发展最重要的支柱,可是真正比EUV光刻机垄断更可怕的 科技 领域,其实还有一个,那就是精密仪器领域,我国在精密仪器领域的市场份额,几乎有90%都被美国和日本所垄断。

确实如此,随着中国 科技 的不断发展,其实我们在很多领域都已经实现领先,这也是为什么现在中国的影响力越来越高,也是为什么国外媒体总是报道中国 科技 发展得越来越好,然而我们不仅在半导体领域被EUV光刻机卡住脖子,同时我们在精密仪器领域也受制于人,所谓的精密仪器就是指面向高端制造装备、生物医学工程和航天国防等重大前沿 科技 领域,是以精密机械、光学、电子、量子技术、计算机等前沿 科技 为手段,来 探索 并研究和设计新原理的高端仪器,从而实现自动化、信息化、智能化的前沿 科技 ,如测量仪器、检测仪器以及精密电子仪器等尖端科学仪器,正是这些仪器我们基本都需要从国外进口,才能满足国内市场所需。

比如截止2021年,我国企业就已经累积投入了3800亿用于仪器进口,很多精密仪器都是花大价钱从国外进口来的,除了为了满足我国国内市场所需之外,同时也是为了拆解后进行科学研究,希望能打破来自国外技术的垄断,然而拆解后才发现技术的精密程度远超人们的想象,这也是为什么我们现在连山寨版都无法实现的具体原因,前几年常常有人说中国是山寨大国,无论国外有什么技术我们总是能模仿并生产,可是如此高端的精密仪器我们却连山寨版都做不出来,这就和EUV光刻机一样,其难度之大是超乎所有人的想象,据可靠数据统计,我国在该领域的自给率连5%都没有达到,几乎有90%以上的精密仪器都是从美国和日本进口的,而且进口的价格还特别的贵。

那么为什么我国连山寨版的精密仪器都无法制造呢?未来要如何打破这种垄断的局面呢?其实高端精密仪器虽然属于冷门行业,但是我国企业也投入了大量精力,甚至可以说投入的力度一点不比在半导体领域小,可是由于该领域的市场规模有限,这也就意味着很多企业是难以生存的,包括行业又自带重资产属性,哪怕是产生了一定的成果也未必会得到市场认可,这也是为什么很多企业不敢投入更多资金去研发的原因,而更加重要的是,科研仪器的研发技术门槛很高,涉及到的基础学科众多,然而我国相关人才又少之又少,这也导致我们企业很难招聘到满意的人才,所以自然也组建不了相应的科研团队,特别是产业链基本集中在美日企业,很多核心技术都掌握在他们手里,想要突破更是难上加难。

中国目前应不应该建造大型对撞机?围绕这个问题,物理学界展开了一场大辩论。

物理学界分为两种观点,王贻芳力挺建造大型对撞机,认为这是中国一次“弯道超车”的机会,一旦成功将会改变未来,而且这个设施可以吸引更多国外优秀人才,有利于提高中国基础科学的地位。

而杨振宁先生则认为,中国没必要建造这个昂贵的东西,而且结果还是未知,应该把钱用在其他高回报的科研领域。

这个巨大的圆圈就是欧洲大型强子对撞机

美国也曾建造超导超级对撞机(SSC),花费30多亿美元都没建造好,最终不了了之。2008年欧洲花费100亿美元也建成了一个大型强子对撞机(LHC),这是一个27公里的圆型隧道,位于地下100米,是人类目前造出的最大装置。

隧道内部

造这么大一个圆圈,就是为了让“粒子”在这个超长距离圆管道里加速,一直加速到接近光速的99.9999991%!然后两个“粒子”在这个速度下相撞。物理学家期待能够撞出某些新物质。可惜欧洲实验了那么多年,也没有撞出想要的东西。

没有人能知道对撞机到底能撞出什么东西,或许永远也撞不出东西。所以,杨振宁的观点并没有错,毕竟360亿人民币对于任何国家来说,都不是一个小数目。

1983年7月,美国打算全力建造一个“世界最大”的加速。资深物理学家戴维·杰克逊将它命名为“超导超级对撞机”。1986年完成了雄心勃勃的工程方案:环形粒子加速周长87.1公里,隧道位于地下70米,8662块超导偶极磁铁用10个冷冻厂的液态氦维持在4.3K低温,接近光速的两束质子在4厘米孔径中以40万亿电子伏特能量迎头相撞,模拟出宇宙大爆炸后瞬间的物理环境,找到希格斯玻色子和其他新粒子。预计总成本44亿美元。

德克萨斯超导超级对撞机工程开挖的隧道和竖井

然而随着工程造价太高并不断攀升。1989年预算为59亿美元,1991年达82.5亿美元。引起了美国史上最大的一次争议,那就是建造这个有什么用,耗费如此大的资金。

最终,1993年,国会众议院以280票对150票的悬殊比例通过决议,将总预算已增至110亿的超导超级对撞机“就地正法”。美国“超导超级对撞机”成为世界上最大的“科学废墟”

360亿的投资对于中国来说,确实是一笔巨资,另外中国目前还仅仅是一个发展中国家,我国的医疗、教育以及养老等领域还需要大量的资金投入。

另外一点,也不得不说,这一项目要顺利进行,预计将有百分之九十的工作人员为外国科学家,杨振宁认为这很有可能是为别人做了嫁衣。

杨振宁是物理界少有的大量运用数学的科学家。

他曾经说过:我的物理学界同事们大多对数学采取功利主义的态度。也许因为受我父亲的影响,我较为欣赏数学。我欣赏数学家的价值观,我赞美数学的优美和力量:它有战术上的机巧与灵活,又有战略上的雄才远虑。而且,堪称奇迹中的奇迹的是,它的一些美妙概念竟是支配物理世界的基本结构。

杨振宁提出要“寻找美妙的几何结构”,就是用数学来研究物理。

1983年,杨振宁向中学生介绍自己的学习过程时,就专门提到了一个人。

他说:“有一位刘薰宇先生,他是位数学家,写过许多通俗易懂和极其有趣的数学方面的文章。我记得,我读了他写的关于一个智力测验的文章,才知道排列和奇偶排列这些极为重要的数学概念。”


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