问题

有什么东西只有国外能造,中国不能造的?

回答
这个问题很有意思,因为它触及了我们对“制造”和“创新”的理解边界。要说完全“只有国外能造,中国不能造”的东西,随着中国制造业和科技实力的飞速发展,这样的清单是越来越短,而且很多时候是“技术优势”而非“完全不可造”。

不过,我们可以从几个角度来探讨这个问题,找出那些目前中国在某些方面仍然存在明显差距,或者说国外在某些领域拥有我们尚未完全掌握的、具有决定性优势的技术或能力的情况:

1. 高端芯片制造设备中的某些“卡脖子”环节:

这里说的不是我们不能造芯片,而是我们在制造最尖端的芯片(比如7纳米及以下的先进制程)所需要的核心制造设备中的某些关键技术和零部件。

光刻机(尤其是EUV光刻机): 这是最常被提及的例子。ASML公司生产的EUV(极紫外光刻)光刻机,是制造最先进芯片的必备工具。它的制造极其复杂,集成了精密的光学、机械、真空、控制以及高能光源技术,涉及到上万个零部件,其中很多是高度专业化且由特定供应商提供的。
为什么难以复制? 其核心在于光源技术(例如高功率激光等离子体光源,LPP)的研发和制造,以及高数值孔径的镜头系统(由蔡司等精密光学巨头制造的反射镜系统)。这些技术不仅需要顶尖的物理学、光学、材料科学知识,还需要长期的技术积累、巨大的研发投入和庞大的生态系统支持。
具体细节: 一台EUV光刻机有大约10万个零部件,其中约4万个是关键零部件。这些零部件的生产需要极高的精度和洁净度。例如,镜片需要经过极其精细的抛光,表面粗糙度要达到原子级别。光源需要产生特定波长的紫外线,并能稳定地输出。控制系统需要能够精准地定位和移动晶圆以及光罩,误差控制在纳米级别。这些技术在很多方面是系统性的集成和优化,而不是单一技术的突破。中国在设备制造方面有所投入,但要达到EUV光刻机的水平,尤其是在光源和光学系统等核心环节,还有很长的路要走。

高端刻蚀机、薄膜沉积设备中的某些关键部件: 虽然中国在刻蚀和沉积设备领域已经有了显著进步,能够生产出满足部分制程需求的设备,但在最先进的制程中,一些反应腔体的材料、等离子体控制技术、高精度真空系统、传输系统以及特定工艺所需的化学气体等,可能仍存在依赖进口的情况。这些设备中的一些特殊材料或工艺控制参数,需要长期的实验数据和迭代才能掌握。

2. 生物制药领域的某些超高端技术与平台:

基因测序仪中的某些核心部件与平台技术: 像Illumina这样的公司在基因测序领域拥有领先的平台技术。这不仅仅是生产一台仪器,而是包括了微流控芯片设计与制造、高效的荧光信号检测系统、独特的化学试剂盒以及配套的生物信息学算法。
为什么难以复制? 例如,其核心的“边合成边测序”(Sequencing by Synthesis)技术,需要精密的化学反应、超快的DNA聚合速度以及高灵敏度的荧光信号捕捉。微流控芯片的设计和制造也需要极高的精度,以实现样本的均一性和高效反应。目前中国在基因测序仪领域已经有了自己的产品,但在通量、准确性、成本以及某些核心技术指标上,与顶尖国外产品相比仍有差距。

mRNA疫苗的生产与递送系统: 尽管中国在新冠疫情期间快速推出了灭活疫苗,但在mRNA疫苗技术上,尤其是在高效的脂质纳米颗粒(LNP)递送系统的研发和规模化生产上,与辉瑞/BioNTech和Moderna等公司相比,仍处于追赶阶段。
为什么难以复制? LNP的组成、粒径分布、包封率以及体内稳定性,都是决定mRNA疫苗能否有效递送至靶细胞的关键。这涉及到复杂的脂质化学合成、纳米材料工程以及大规模连续流微流控制备技术。一旦配方和工艺参数出错,疫苗的有效性和安全性就会大打折扣。这些技术的专利壁垒和技术诀窍非常高。

3. 某些极其特殊的航空航天材料与精密零部件:

虽然中国在航空航天领域进步神速,但某些极端环境下使用的特种材料或者非常规形状的超精密零部件,可能依然有技术瓶颈。

航空发动机中的某些超高温度合金叶片: 航空发动机工作在极端高温高压环境下,其涡轮叶片等关键部件需要能够承受极高的温度而不变形或熔化。这依赖于先进的定向凝固技术(如单晶高温合金制造)和陶瓷基复合材料(CMC)等材料的研发与应用。
为什么难以复制? 这些材料的制备工艺极其复杂,需要对材料成分、晶体生长方向、微观结构进行精确控制。例如,单晶叶片的制造需要高温真空定向凝固炉,整个过程中任何微小的参数波动都可能导致叶片失效。CMC材料的制造则涉及复杂的化学气相渗透(CVI)、浸渍烧结(PIP)等工艺,对前驱体材料、反应气氛、温度和时间都有严格要求。

某些特殊性能的传感器或探测器: 在某些特定的科学研究或军事应用中,可能需要对特定粒子、特定波段的电磁波进行超高精度探测的传感器。这些传感器往往集成了非常规的半导体材料、光学元件或量子效应,其设计和制造工艺往往是行业秘密,而且需要极其特殊的测试环境和标准。

4. 尖端科学研究设备中的关键模块:

高能物理实验中的某些探测器或超导磁体: 例如,大型强子对撞机(LHC)使用的某些高精度径迹探测器或者超导磁体,其设计和制造涉及复杂的材料科学、精密机械加工和极端物理条件下的可靠性测试。尽管中国在粒子物理研究方面投入巨大,并且自主建造了许多先进设备,但在某些极其尖端、定制化的核心部件上,可能仍需与国际顶尖机构合作或依赖进口。

为什么会存在这种“只有国外能造”的情况?

这背后往往是多种因素的综合作用:

技术积累与人才储备: 很多先进技术是经过几十年甚至上百年的研发和迭代积累的结果,培养了庞大的专业人才队伍和深厚的行业经验。
庞大的研发投入与生态系统: 一项尖端技术的突破往往需要巨额的研发资金,以及围绕该技术形成的庞大产业生态系统,包括原材料供应商、设备制造商、测试机构、应用开发者等。
专利保护与技术壁垒: 很多关键技术受到严格的专利保护,阻止竞争者进入。即使知道了原理,也可能无法绕过专利障碍进行生产。
供应链的协同与信任: 某些产品的制造依赖于全球高度协同的供应链,供应商之间建立了长期的合作关系和信任机制,新进入者难以融入。
基础科学研究的深度: 在某些领域,国外可能在基础科学研究上走得更远,发现了新的物理现象或化学规律,并将其转化为工程应用。

需要强调的是:

随着中国科技实力的不断增强,这种“只有国外能造”的清单正在迅速缩短。很多曾经被认为是“卡脖子”的技术,中国都在积极投入研发,并且已经取得了显著的进展。很多时候,我们面临的更多是“技术优势”的差距,而不是“完全不能造”。中国的目标是实现自主可控,但这个过程是循序渐进的,需要时间和持续的努力。

总而言之,如果非要找一个最典型的例子,那目前看来,生产最先进芯片所需的EUV光刻机,尤其是其中的光源系统和关键光学元件,可以说是当前最能说明问题的例子。它不仅仅是简单的组装,更是对物理学、材料学、精密机械、光学和控制学等多个领域顶尖技术的极致集成与应用。

网友意见

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其他的不说吧,就我家几台SMT,十七八年前的三洋还在服役,要国产的早卖废铁了,这种东西没办法的

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