關于高端光刻機(特別是EUV光刻機)的討論再次引發關注。一個普遍的觀點是,即使獲得了光刻機的完整圖紙,其制造也涉及極其復雜的精密工程、尖端材料與全球供應鏈整合,短期內實現自主制造面臨巨大挑戰。正是在這種“困局”之中,中國的科研力量正在另辟蹊徑,尋求底層技術的原始創新與跨領域協同,復旦大學的相關研究便是一個生動的例證。
一、直面現實:光刻機圖紙背后的制造鴻溝
EUV光刻機被譽為“現代工業皇冠上的明珠”,其設計制造集成了光學、精密機械、控制軟件、真空技術、材料科學等數十個學科的最高成就。一臺EUV光刻機包含超過10萬個零件,需要全球超過5000家供應商的協作。因此,“圖紙易得,制造難成”的說法有其現實基礎。這不僅僅是技術圖紙的解讀問題,更是整個高端制造生態體系——包括超精密加工能力、特殊材料(如頂級鏡面、光刻膠)、供應鏈管理以及長期積累的工藝訣竅(Know-how)——的全面比拼。認識到這一鴻溝,是理性制定科技攻關戰略的前提。
二、另辟蹊徑:復旦大學的底層技術探索
面對高端光刻機的封鎖與限制,中國學術界和產業界并未坐等,而是在積極探索“繞開”或“補充”現有技術路徑的可能性。復旦大學在集成電路前沿領域的研究正是這一思路的體現。
- 新型半導體材料與器件:復旦大學的研究團隊長期致力于二維材料、碳納米管、新型氧化物半導體等后硅時代器件的探索。這些材料可能具有獨特的物理性質,有望在未來構建不同于傳統硅基CMOS工藝的集成電路,從而降低對極紫外光刻等復雜工藝的依賴。
- 芯片架構與集成創新:在計算架構層面,通過芯粒(Chiplet)技術、異質集成、存算一體等創新設計,可以在現有制程條件下,通過系統級優化大幅提升芯片整體性能,部分緩解對最先進制程的單一依賴。
- 光刻技術替代方案探索:盡管EUV光刻是目前的主流,但科研界也在研究納米壓印、定向自組裝、電子束/離子束直寫等替代或互補的圖形化技術。這些技術雖然在量產成熟度上不及EUV,但為未來技術發展提供了多樣化的選擇。
這些“底層技術”的突破,其意義不在于立即取代EUV光刻機,而在于拓寬技術賽道,在長遠的未來為集成電路產業提供更多自主可控的選項,并可能在特定應用領域(如專用芯片、傳感器)率先實現超越。
三、跨界啟示:生物科技領域的研發與轉讓范式
生物科技領域的發展歷程,為應對高技術封鎖與推動自主創新提供了另一維度的啟示。該領域同樣具有技術密集、研發周期長、專利壁壘高的特點。
- 從基礎研究到產業化的清晰路徑:生物科技,特別是新藥研發,通常遵循“基礎研究(靶點發現)-應用研究(候選藥物)-臨床開發-產業化”的漫長路徑。這要求科研機構(如高校)與生物技術公司、大型藥企之間建立高效的“研發-轉讓-合作”機制。復旦大學在生物醫藥領域擁有強大的基礎研究實力,其成果通過技術授權、共建聯合實驗室、孵化初創公司等方式成功轉化的案例不勝枚舉。
- “工具自主”與“生態構建”:正如光刻機是芯片制造的工具,生物科技也高度依賴高端科研儀器(如冷凍電鏡、基因測序儀)、核心試劑與數據庫。國內在高端生命科學儀器的自主研發方面也取得了顯著進展。構建從樣本資源、數據平臺到法規標準的完整創新生態,其重要性不亞于單項技術的突破。
- 開放合作與自主可控的平衡:生物科技領域是全球合作最為緊密的領域之一,但關鍵核心技術(如基因編輯工具、疫苗研發平臺)的自主能力至關重要。成功的模式往往是:在深入參與全球合作、遵守國際規則的堅定不移地夯實自身基礎研發與核心平臺技術。
四、協同未來:融合創新與體系化突破
將集成電路與生物科技的視角結合,我們可以得到更深刻的啟示:
- 學科交叉催生新動能:半導體技術與生物技術的融合正在開辟“生物芯片”(如用于基因測序、疾病診斷的微流控芯片)等全新領域。在這些新興交叉點上,中國有機會憑借在兩大領域的科研積累,實現引領性創新。
- 體系化能力是關鍵:無論是制造光刻機還是研發新藥,最終比拼的是一個國家或地區的整體科技創新體系,包括一流的人才、長期穩定的基礎研究投入、順暢的產學研轉化機制、活躍的風險投資市場以及鼓勵試錯、包容失敗的創新文化。
- 堅持“兩條腿走路”:在戰略上,既要對短期內難以突破的“卡脖子”裝備(如EUV光刻機)保持持續攻關和開放合作的耐心,也要全力支持像復旦大學底層技術研究這樣可能開辟“新賽道”的原始創新。借鑒生物科技領域成熟的成果轉化經驗,完善集成電路領域從實驗室到工廠的橋梁。
“圖紙給了也造不出”的論斷,揭示的是高端制造極端復雜的現實,但這不應成為創新的桎梏,而應成為激發原始創新、探索多元路徑的號角。復旦大學在集成電路底層技術上的探索,以及生物科技領域積累的研發與轉化經驗,共同描繪了一幅更為立體和充滿希望的創新圖景:通過深耕基礎科學、鼓勵學科交叉、構建創新生態,中國完全有能力在科技自立自強的道路上,不僅逐步填補現有的鴻溝,更有可能在未來科技的革命性突破中占據先機。