占豪:剛剛,中國兩大技術突破,令人振奮!
作者 :占豪 2021-10-03 10:23:42 審稿人 : admin 圍觀 : 次 評論
美國為首的西方封鎖過我們,蘇聯封鎖過我們,中國在他們的封鎖下沒有倒下,反而越來越強,一直到現在呈現不可擋的復興之勢。然而,在這種時候,美國依然沒有吸取歷史教訓,再次對中國發起技術封鎖,在包括芯片制造領域卡中國的脖子。就像毛主席說的那樣,中國人不怕困難,封鎖十年八年,中國的一切問題都解決了。
在這種大背景下,就在過去的幾天,中國有了兩大技術突破:
一、單晶納米銅智能加工生產線投產
據央視新聞客戶端10月2日報道,國內首條單晶納米銅智能加工生產線在溫州平陽投產。這標志著芯片制造關鍵材料——單晶納米銅——實現國產化量產。
我們都知道,芯片制造有很多環節,每一個環節都涉及到高精尖技術,但我們主要受三大技術的限制:一是光刻機,二是芯片設計用的EDA軟件,三是制造芯片用的原材料。美國正是抓住了中國的這些短板,最終卡得華為無法再進行芯片代工的制造。所以,中國要想在芯片上實現突破,必須要在這三個方面都獲得突破。
在光刻機方面,上海微電子的28nm光刻機年底就將下線,14nm也在突破當中,由此可見中國在光刻機領域正在突飛猛進。EDA軟件國家也在加大投資,相信不久也會突破。
至于用于芯片制造的原材料,差不多近20種,主要也都被外國公司壟斷。在這種情況下,我們需要一個個突破這些原材料的制造。上述單晶納米銅的制造突破,對我們來說就是一個重磅利好。雖然,還有很多原材料制造技術需要突破,但每一次突破都是重大利好消息。
那么,什么是單晶納米銅呢?根據央視的報道,單晶納米銅是集成電路半導體封裝的關鍵材料,其成品直徑才13微米,約為頭發絲十分之一細。以往,我國的半導體關鍵材料大部分來自進口,且原材料是貴金屬金或者銀,價格昂貴,成為制約我國芯片生產的“卡脖子”難題之一。
而此次單晶納米銅的技術突破,對國內芯片制造來說無疑是重磅利好。過去,這些材料是貴金屬金或銀,現在中國實現了用銅代替其它貴金屬,這無疑會大幅降低成本。報道稱,單晶納米銅的價格是國外同類產品價格的五成。可以說不但打破了外國的技術壟斷,還降低了成本提高了競爭力,這就是中國的突破能力!
單晶納米銅主要用于通信、汽車、醫療和工控領域的芯片,投產的這一生產線年產能達500萬卷軸,達產后能滿足相關行業10%的需求。在美國拼命卡我們脖子的時候,這種突破無疑令人振奮,也給相關國家敲響了警鐘。想從封鎖中國的過程中獲利,沒那么容易!
其實,恰恰相反,卡中國脖子還會讓相關國家不得不提前面對中國這個競爭對手,并逐漸失去傳統市場。因為,中國一旦實現了技術突破,就能把相關產品做成“白菜價”讓全人類都能享受科技紅利。當中國自己有了又便宜又好的產品時,為什么一定要用美國封鎖中國的產品呢?為什么不在全球進行大規模競爭呢?未來,中國不但會反擊,還會進一步拓展海外市場,打到美國及盟友的老巢去,我們走著瞧!
二、二氧化碳人工合成淀粉技術的重大突破
很多人都知道,糖尿病需要打人工胰島素,但很多人不知道人工胰島素是中國科學家在上世紀60年代經過6年多科技攻關首先實現的技術突破的。中國的科學家首次實現了人工合成了結晶牛胰島素,這是中國科學家一次原創性、重大顛覆性的技術突破。最近,又一個類似的具有原創性、重大顛覆性的技術實現了突破,那就是在國際上第一次在實驗室實現了二氧化碳到淀粉的人工合成。
我們都知道,淀粉是糧食的最主要成分,是人類賴以生存的最重要能量來源,在現代社會還是重要的工業原料以及動物飼料。過去,淀粉主要由玉米、小麥、水稻等農作物通過自然的光合作用固定二氧化碳生產,淀粉合成與積累涉及60余步代謝反應以及復雜的生理調控,理論能量轉化效率僅為2%左右。而且,農作物的種植通常需要較長周期,需要使用大量土地、淡水等資源以及肥料、農藥等農業生產資料。
袁隆平院士為什么對人類有非常巨大的貢獻,就是因為他的雜交水稻大幅提升了淀粉作物的生產效率,一則通過提高產量來提高效率,二則通過更快成熟提高生產效率,雜交水稻技術解決了數以億計人口的吃飯問題,對中國吃飽飯問題可謂居功至偉。
當前,糧食危機、氣候變化是人類面臨的重大挑戰,我們通過提高糧食產量當然是非常重要的獲得淀粉的方法,但另外還有一批科學家另辟蹊徑,試圖找到人工技術合成淀粉的辦法,從而提高淀粉的獲得效率。
通過多年研究攻關,中科院天津工業生物所科研團隊聯合大連化物所,采用一種類似“搭積木”的方式,通過耦合化學催化和生物催化模塊體系,實現了“光能—電能—化學能”的能量轉變方式,成功構建出一條從二氧化碳到淀粉合成只有11步反應的人工途徑 。2021年9月24日,中國科學院天津工業生物技術研究所在國際學術期刊《科學》中發表實現了二氧化碳到淀粉的從頭合成。
這一技術的重大突破對人類來說意義非常重大,這一技術的突破意味著,人類是可以通過技術方法高效人工合成淀粉的,這個過程對生物合成生物制造的領域是一個里程碑式的重大突破。
有了這項技術,意味著人類除了過去正常的農業種植外,有了一種更加高效的獲得淀粉的辦法,一旦未來二氧化碳人工合成淀粉的成本能夠降低到比農業種植更經濟,預計將會節約90%以上的耕地和淡水資源,并且避免農藥、化肥等對環境的負面影響,推動形成可持續的生物基社會,提高人類糧食安全水平。
更為神奇的邏輯在于,這是直接將二氧化碳這個導致人類氣候變暖的元兇,通過人工生產變為人類最需要的淀粉,這一切是在無細胞系統中實現的,所使用的原料僅僅是二氧化碳和電解水產生的氫氣。
也就是說,如果我們突破了能源瓶頸,就可以用極低的成本,用這種人工合成淀粉技術,生產人類生存所需要的淀粉,這將突破人類對農業種植的限制,對推進“碳達峰”、“碳中和”目標也將起到重要作用,甚至意味著地球承載人口的極限將可能因此大幅提升。
譬如,一旦我們掌握了核聚變技術就等于我們突破了能源瓶頸,那么我們就可以用極低的成本高效生產人工合成的淀粉。再譬如,一旦人工合成淀粉技術能夠高效實現,那么我們只要在沙漠建立大規模的太陽能發電場,通過太陽能發電獲得能源,然后利用人工轉化淀粉技術就能直接把沙漠變成“生命綠洲”,把導致地球變暖的廢物二氧化碳,變成人類需要的食物。
上述兩項技術的重大突破,前者是我國在以更快的速度突破美國的技術封鎖,后者是中國在新的領域取得更大的原創性技術突破。
雖然,我們還有一些技術短板,但以中國的研發能力,美國的那些所謂技術封鎖,不但不可能抑制住中國的發展,還會迫使中國加速投入研發,會讓中國更快掌握相關技術,甚至在新的領域形成更快的技術突破,其后果是美國最終搬起石頭砸斷自己的蹄。
至于中國的原創技術,未來我們會取得越來越多的重大突破。
譬如,今年5月,合肥的一個模擬裝置在1.5億攝氏度的溫度下產生了一個燃燒的等離子體,該等離子體保持在穩定水平超過100秒,創造了新的世界紀錄。此前,該“人造太陽”還創造了 1 億度運行 20 秒鐘的記錄,改造完成后有望大幅提高記錄,實現巨大的技術跨越。
另外,根據9月底在北京舉行的碳控制會議上披露了重磅消息,如果政府給予相關支持,我國核聚變反應堆的建設,有望在21世紀30年代初完成。這也就意味著,本世紀中葉真的可能掌握核聚變技術,從而突破能源瓶頸。核聚變的原料是海水中的氘(重氫),可以說取之不盡用之不竭。
另外據披露,由于近些年我國核聚變技術的進步,我國超導材料的生產能力增加了1萬倍。從運輸到醫療設備,許多行業和領域都需要超導體,很顯然產量的增加有助于大幅降低超導體的成本。目前,60%到70%的海外超導材料是從中國購買。
有的人總是對中國的科技研發缺乏自信,但事實上我們在很多領域正在取得全球領先,哪怕現在一些瓶頸被西方卡了脖子,但他們卡不了多久!他們卡我們脖子,只能鞭策我們更快進步!再有二十年,可能我們會在大部分高科技領域實現全球領先。尤其是未來幾十年,當我們越來越大幅增加對基礎科學的研究,培養出更多基礎科學人才,中國的人才基礎優勢就會釋放出巨大的能量,中國將會成為真正的超級科技強國!
當然,到那時,一直以如此惡劣手段遏制中國的美國是否還在,也是一件值得商榷的事了。蘇聯不是就不在了嗎?人在做天在看,國家也不能太缺德!會遭報應的!
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