從2016年開始，中美競(jìng)爭(zhēng)就已經(jīng)開始，其中半導(dǎo)體領(lǐng)域成為了競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)之一。特朗普二度入住白宮后，發(fā)布了“對(duì)華禁令”，中國(guó)一夜之間陷入“缺芯”困境，互聯(lián)網(wǎng)上也出現(xiàn)了許多“唱衰聲音”。

但實(shí)際上，中國(guó)只是在高端芯片制造方面存在不足，而在另一個(gè)領(lǐng)域——精密儀器，中國(guó)面臨著更為嚴(yán)峻的困境，90%的市場(chǎng)被美國(guó)、日本所壟斷，甚至連山寨版本都難以制造。

中國(guó)“缺芯”難題

英特爾曾是半導(dǎo)體行業(yè)的龍頭老大，1965年，英特爾創(chuàng)始人之一的戈登·摩爾提出了“摩爾定律”，即每塊芯片上容納的晶體管數(shù)量大約每經(jīng)過18個(gè)月 - 24個(gè)月便會(huì)增加一倍，芯片性能也會(huì)隨之提升一倍，而獲得同樣性能的成本則會(huì)降低一半。這一定律被許多從業(yè)者奉為圭臬。

然而，隨著芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，“摩爾定律”逐漸面臨挑戰(zhàn)。英特爾將14納米升級(jí)為10納米花費(fèi)了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2年的時(shí)間，如今市值第一的芯片公司CEO黃仁勛也宣布摩爾定律過時(shí)。

再來看中國(guó)芯片，其實(shí)這項(xiàng)工業(yè)起步很早，1956年，半導(dǎo)體技術(shù)就被列入十二年遠(yuǎn)景規(guī)劃。1963年，我國(guó)研制出第一個(gè)硅平面工藝晶體管，1965年制成了第一塊集成電路，僅比德州儀器發(fā)明集成電路落后七年。但由于當(dāng)時(shí)沒有市場(chǎng)需求，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)在七十年代基本處于停滯階段。

直到2000年，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始向基于市場(chǎng)激勵(lì)的方向轉(zhuǎn)型，中芯國(guó)際就是在這一時(shí)期成立的。早期的中芯國(guó)際只是一個(gè)代工廠，技術(shù)、設(shè)備和材料都依賴國(guó)外。后來，中芯國(guó)際因與臺(tái)積電的官司陷入困境，直到2015年政府注資并引進(jìn)制程工藝專家梁孟松，才實(shí)現(xiàn)了14納米節(jié)點(diǎn)的突破。

目前，中國(guó)是全球最大的芯片進(jìn)口國(guó)，年均進(jìn)口中高端芯片總值超過2000億美元，芯片消費(fèi)市場(chǎng)更是超過萬億美元，但芯片自主率在2024年不到30%。不過，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正走在正確的道路上，雖然在高端芯片制造方面還存在差距，但在中低端芯片領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的成果。

所以相比于“芯”來說，目前發(fā)展我們最缺的其實(shí)是“器”。

精密儀器的困境

精密儀器制造產(chǎn)業(yè)是技術(shù)密集、品質(zhì)要求極高的產(chǎn)業(yè)，中國(guó)科學(xué)院院士王大珩曾說：“儀器儀表是科研的先行官，軍事的戰(zhàn)斗力。”沒有精密儀器，就無法生產(chǎn)出世界頂尖的工業(yè)產(chǎn)品。在精密儀器領(lǐng)域，美國(guó)、日本壟斷了92%的市場(chǎng)份額，中國(guó)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

其中數(shù)控機(jī)床被稱為“工業(yè)母機(jī)”，它決定著航天飛機(jī)能不能上天，核潛艇能不能靜音潛行，甚至一顆螺絲的質(zhì)量都與它息息相關(guān)。2025年中國(guó)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到592億美元，但高端產(chǎn)品進(jìn)口依賴度高達(dá)45%。

中國(guó)數(shù)控機(jī)床中、低端產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化率分別為65%和82%，但高端數(shù)控則幾乎被外國(guó)品牌壟斷，日本的山崎馬扎克公司、日德共有的德馬吉公司以及日本天田株式會(huì)社占據(jù)了市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。全球33個(gè)主要工業(yè)國(guó)聯(lián)合簽署的瓦瑟納爾協(xié)定，對(duì)中國(guó)高端機(jī)床的出口進(jìn)行了嚴(yán)格限制，2020年修訂后的新條款，更是將AI集成、激光導(dǎo)航、超精密控制系統(tǒng)等都加入了限制清單。

不過，中國(guó)也在不斷努力突破。2021至2025年間，工信部為高端機(jī)床專項(xiàng)規(guī)劃投入了280億元人民幣，推動(dòng)了技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。2025年1至7月，中國(guó)機(jī)床出口達(dá)到131.8億美元，比去年同期增長(zhǎng)8.1%，五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床等高端產(chǎn)品的出口占比也在不斷提高。

除此之外，電子顯微鏡也面臨著困境，眾所周知電子顯微鏡主要用于展示物體內(nèi)部或表面的結(jié)構(gòu)，能提供驚人的精細(xì)、準(zhǔn)確的放大水平，主要應(yīng)用于高校、企業(yè)研究，市場(chǎng)規(guī)模約為100億人民幣。中國(guó)的電子顯微鏡市場(chǎng)起步較晚，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要由國(guó)際巨頭蔡司、賽默飛公司、日本電子等企業(yè)壟斷。

但近年來，隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國(guó)透射電子顯微鏡行業(yè)取得了一定的進(jìn)展。2024年1月20日，中國(guó)首臺(tái)國(guó)產(chǎn)場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡在廣東廣州正式發(fā)布，其分辨能力可達(dá)原子級(jí)別。2025年，蘇州博眾儀器發(fā)布了首臺(tái)商用200千伏場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡BZ - F200，自研的顯微鏡點(diǎn)分辨率達(dá)到0.25納米，晶格分辨率達(dá)到0.14納米，能夠直接分辨絕大多數(shù)材料的晶格結(jié)構(gòu)。

光刻機(jī)也是制造半導(dǎo)體芯片的關(guān)鍵設(shè)備，一般分為UV（紫外線光刻機(jī)）、DUV（深紫外光刻機(jī)）、EUV（極紫外光刻機(jī)），其中EUV用于7納米以下的芯片制造工藝。目前，能制造光刻機(jī)的公司只有荷蘭的阿斯麥爾（ASML），其深紫光外刻機(jī)有數(shù)萬個(gè)零部件，每臺(tái)售價(jià)高達(dá)數(shù)億美元。

光刻機(jī)的開發(fā)和生產(chǎn)涉及三大洲，使用了日本的元器件和化學(xué)品、德國(guó)蔡司的光學(xué)鏡片、美國(guó)的光刻技術(shù)。在高端芯片領(lǐng)域，阿斯麥爾的光刻機(jī)幾乎壟斷了所有市場(chǎng)，由于美國(guó)的禁令，包括DUV、EUV都無法出售給中芯國(guó)際，這使得中國(guó)即便能設(shè)計(jì)高端芯片，也無法制造，嚴(yán)重制約了中國(guó)半導(dǎo)體的發(fā)展。

結(jié)語

中國(guó)在精密儀器領(lǐng)域面臨的困境比“缺芯”更為嚴(yán)峻，美國(guó)、日本在數(shù)控機(jī)床、電子顯微鏡、光刻機(jī)等關(guān)鍵領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位。中國(guó)精密儀器裝備整機(jī)行業(yè)落后的原因在于基礎(chǔ)科技的薄弱，國(guó)內(nèi)過于注重短期效益，而忽視了基礎(chǔ)應(yīng)用研究。

然而，中國(guó)也在不斷努力追趕，在數(shù)控機(jī)床、電子顯微鏡等領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些突破。但要想在精密儀器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控，中國(guó)還需要做好頂層設(shè)計(jì)，加大對(duì)基礎(chǔ)研究的投入，培養(yǎng)更多的專業(yè)人才，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，只有這樣，才能打破國(guó)外的壟斷，完成從制造業(yè)大國(guó)到制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的目標(biāo)。

本文信源：《我國(guó)部分精密儀器及裝備的發(fā)展路經(jīng)探索》2019年 化工管理 《中美科技戰(zhàn)沖突焦點(diǎn)中的荷蘭阿斯麥爾》BBC中文 《數(shù)控機(jī)床：高端制造業(yè)的“底座”》科技創(chuàng)新與品牌