张江国家科学中心打造“光剑”新昇大硅片突破日企垄断

汽车资讯 2019-09-0999未知admin

  本月,毗邻上海光源的X射线自由电子激光试验装置进入设备安装阶段,预计今年底调试出光。这个长近300米、宽约30米的装置似一把利剑,发出的激光被科学界称为“第四代先进光源”,可用于能源科学、生命科学、飞秒化学等诸多领域。在这个装置基础上建造的软X射线自由电子激光用户装置、活细胞成像平台,将与上海光源一起组成光子科学大设施群,成为张江综合性国家科学中心的一大“亮点”。

  去年5月,科创中心建设“22条”发布,提出加快建设张江综合性国家科学中心。今年2月,国家发展改革委、科技部批复建设这一中心。一年来,上海举全市之力聚焦张江,重大科技基础设施布局紧锣密鼓,高新技术产业成果不断涌现,国内外一流人才纷至沓来,显露出勃勃生机。

  科学研究越来越需要重大科技基础设施,希格斯玻色子、引力波等全球瞩目的科学发现,都出自这类设施。张江综合性国家科学中心的一项重要任务,就是建立世界一流重大科技基础设施集群,为前沿科技和经济社会需求问题研究提供有力支撑。

  外形如鹦鹉螺的上海光源,是第三代同步辐射光源。在它的照射下,我国科学家已取得一批有国际影响力的成果。然而,只有上海光源还不够。中科院应用物理研究所所长赵振堂介绍,X 射线自由电子激光的峰值亮度,比第三代同步辐射光源高9—10个量级;成像时间尺度可达到飞秒量级(1秒的1000万亿分之一),比第三代同步辐射光高3个数量级;相干性也更好。

  这种激光有两个重要波段:“水窗”和“磁窗”。在“水窗”波段,水中的氧基本透明,生命物质的主要元素——碳却有很强的吸收。这个波段的软X射线,可以实现生物学家的梦想:对生物活体细胞进行三维全息成像和显微成像。而且,由于成像时间精度达到飞秒级,它拍摄到的不是生物分子“照片”,而是“视频”。

  X射线自由电子激光试验装置(左)与上海光源毗邻。中科院应用物理研究所 供图

  国家发展改革委近日批复上海报送的活细胞成像平台、软X射线自由电子激光用户装置、超强超短激光装置等3个设施,分别给予1亿元支持。其中,活细胞成像平台就是利用“水窗”波段,以纳米级分辨率、飞秒级速度探测细胞奥秘。

  放眼全球,第三代同步辐射光源与自由电子激光组成的光子科学中心共有7个,分别位于美国、欧洲、中国、日本、韩国。“我们的目标,是通过未来几年的投入,把张江光子科学中心的性能指标提升到全球第一。”中科院应用物理研究所自由电子激光部主任王东说。

  建国家科学中心,不仅要有世界一流的设施,还要有先进的管理体制。市发展改革委介绍,上海已提议在国家层面组建张江综合性国家科学中心理事会,突破现有单部门、单条线为主的科研组织体制,推动重大科技任务攻关的集中布局、跨学科创新要素的整合和开放共享。对此,国家已初步认可支持。

  在产业核心技术领域,上海近一年来也取得一系列突破。我国第一大进口商品是什么?不是石油,而是芯片。芯片设计、制造、封装测试的产业链很长,我国需要在各个环节掌握核心技术,才能解决被外国企业“卡脖子”的问题。在这一产业率先“突围”,上海责无旁贷。

  12英寸(300毫米)大硅片,是国际上主流的集成电路原材料。我国目前100%依赖进口,而且在国际市场上,这种产品70%以上的份额被两家日本企业占据。对我国企业而言,涨价和断货风险较大。去年7月,在国家半导体产业基金的支持下,新昇半导体生产基地在临港奠基。“我们要补上中国半导体产业链缺失的一环,研制出国产大硅片。”新昇半导体总经理张汝京表示。他领衔的团队由中国大陆、中国台湾、日本、韩国、美国、欧洲等多个国家和地区的专家组成,均为半导体硅片行业一流的技术和管理人才。而今,生产基地已进入设备安装与调试阶段,计划今年9—10月试生产,预计明年底产能达到月产15万片。为了满足不断增长的国内市场需求,新昇将未来目标设定为:月产60万片,彻底改变依赖进口的局面。

  刻蚀机是芯片制造的重要装备,通过等离子体轰击,能在材料表面开槽打洞,形成芯片的微观结构。注册在张江的中微半导体,在国家“02专项”和上海市委市政府的支持下,自主研发出了这种装备,性能达到国际最先进水平。该公司生产的14纳米介质刻蚀机,已销售给台积电、海力士等国际知名企业。谈及成功原因,中微副总裁曹炼生说:“外国同行都羡慕我们,因为只有在中国,一家企业才能得到政府的持续支持。”上海的国际化环境也是重要因素,中微员工有四分之一来自海外,集聚全球智慧。

  集成电路产业的突破,是上海产业技术创新的一个缩影。国产C919大型客机总装下线,联影一系列高端医学影像装备问世,上汽插电式混合动力轿车荣威550、燃料电池轿车荣威750达到国际水平……这些成果的涌现,为上海经济转型升级提供了强大动力。

  建设科技创新中心是国家战略,应集聚全国一流的创新资源。一年来,张江综合性国家科学中心引入了一批国内知名高校的科研项目。清华大学已完成“清华大学—上海创新研究中心”的选址,推进清华、中科院、上海市共建“上海燃气轮机研究中心”。依托上海交通大学,教育部、科技部、上海市政府共同支持建设李政道研究所,即将挂牌。复旦大学在布局建设国际人类表型组创新中心、微纳电子与量子器件创新中心。北京大学提出了碳基集成电路芯片研发、激光加速器以及专注肿瘤、心血管和脑神经领域的新药创制平台等3个意向合作项目。

  下个月,我国将发射全球首颗“量子科学实验卫星”,科学实验中心即设在中国科技大学上海研究院。那里人才荟萃,由潘建伟院士领衔,有“国家杰青”4人、国家“青年千人计划”入选者4人、中科院“百人计划”入选者7人。为何选择在上海工作?他们谈到了三个原因。一是上海科研机构众多,有中科院技术物理研究所、上海微小卫星工程中心,研制量子科学实验卫星需要与其合作。二是地方政府大力支持,能实现前沿科技成果转化,培育量子通信产业。还有一个不容忽视的原因,是上海生活环境好、中小学教育水平高,对科研人员有吸引力。

  凭借一流的科研条件和生活环境,上海也在吸引国外顶尖人才。上海科技大学选聘的专任教师中,有3位诺贝尔奖获得者、5位美国国家科学院院士、1位英国皇家学会会士。诺贝尔生理学或医学奖得主詹姆斯·罗斯曼最初受聘上科大时,以开设课程、学术讨论为主,不涉及科学研究。然而,当他参观了张江的大科学设施和科研机构后,怦然心动,与校方讨论后组建了科研团队。

  牢牢把握世界科技进步大方向、全球产业变革大趋势、集聚人才大举措,上海正在吸引越来越多的国内外资源,孕育着一个又一个科技创新成果。

  军嫂进化论txt大约又过了几分钟,我用仅有的日语水平听懂了她的老板问她,“刚才和你说话也是记者么?”原来一身西装的我也吓到了他们,这些日本记者还以为我是南京市政府派出的工作人员。

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