如果您喜欢这篇文章,麻烦手动点击右上方的“关注”。感谢您的支持和鼓励,希望能带给您舒适的阅读体验。
芯片一直是我国的重点攻坚产业。
不过,有一种技术,比芯片的难度更高,长期以来被日美垄断。
令人欣喜的是,这种技术已经被我国科学家成功攻克。
重离子射线设备是什么?芯片一直是我国的“卡脖子”技术之一。为什么“小小的”芯片,研发难度却这么大呢?
在设计方面,芯片要求设计师具备丰富的电子、计算机、通信等专业知识。在设计过程中,还需要解决电路布局等种种问题。
在制造方面,芯片制造包括光刻、蚀刻、离子注入等数百道工序,稍有偏差就可能导致整个芯片报废。
芯片制造还需要巨大的研发成本、顶尖人才等等,因此是一件非常有难度的事情。
但是,重离子射线设备比研发芯片难度更高。
重离子射线设备是一种利用重离子射线对物质进行照射的装置,主要用于科学研究、生物医学治疗等领域。
所谓“重离子 ”,就是指原子序数较大的离子,其主要来源于使用粒子加速器产生重离子束。
重离子射线设备最重要的用途之一就是癌症治疗。
众所周知,癌症患者一般需要进行“放疗”,这就是指“放射治疗技术”,而重离子射线治疗就是一种先进的放疗技术。
由于其独特的物理和生物特性,能够更精确地瞄准肿瘤细胞,同时减少对周围健康组织的损伤。
在生物医学领域,重离子射线用于研究辐射对生物组织的影响,以及开发新的治疗策略。
此外,在物理、化学等领域,重离子射线设备用于研究物质的构成和不同性质,如原子核结构、化学反应机制等。
与之相对的,是重离子射线设备研发的超高难度,我国直到2016年才实现了自主生产此类机器。生产重离子射线设备到底有多难?
重离子射线设备:比芯片难度“更上一层楼”中国研发重离子射线设备的历程是一段充满挑战和创新的历史。
以医用重离子加速器装置为例,从启动计划到实现自主生产,中国花了13年。
重离子治疗癌症,这一想法最初是1975年由美国科学家提出来的,但第一个生产出医疗专用此种设备的国家是日本。
此后,这项技术一直被西方垄断,他们与我国之间存在着似乎“不可逾越”的技术壁垒。
我国想使用这种机器,只能依靠进口,高昂的价格不仅给医院造成压力,也给看病的人民群众造成压力。
为了让人民能以最低的价格得到最好的治疗效果,我国于1993年启动了关于重离子医用设备的研究,并于1995年入选“攀登计划”项目。
这种医用机器的核心是重离子加速器,其要求高精度的加速器设计和制造技术,以确保离子束能够达到治疗所需的能量和准确度。
此外,精确控制重离子束的强度、形状和方向是关键挑战,需要高度精密的束流调节和扫描系统。
重离子放射治疗对剂量的精确控制要求极高,因为不同深度的剂量分布需要精确调节,以最大化对肿瘤的杀伤力,同时保护周围的正常组织。
在13年的时间里,中国的研发人员一一克服了这些困难。2018年,第一台国内自主生产的医用重离子加速器开始了临床治疗试验。
到2023年,我国的重离子中心已经治疗了超过750例患者,且效果十分明显。
其实,重离子射线设备只是“高精尖”技术之一,是我们打造“中国创造”招牌的一步。
中国已经在核心技术上有了许多突破。目前中国“高精尖”技术发展如何?
中国“高精尖”技术目前发展如何?总体来说,中国的高精尖产业,包括信息技术、生物医药、智能装备等,已经进入了一个创新发展和提质增效的新阶段。
例如,在北京科技周上,龙芯3D5000服务器CPU、中科驭数的DPU计算芯片K2等国产芯片纷纷亮相,这表明我国的芯片研发在不断进步。
在商业航天领域,我国研发出了首款成功入轨的液体运载火箭——天龙二号,许多民营商业航空公司如星河动力等发展十分迅猛。
在量子领域,中科大成功构建了新型量子原型机,刷新了光量子信息技术的世界纪录。
此外,在人工智能领域,北京的企业和研究机构推出了多个大型人工智能模型,如SegGPT等。武汉的无人驾驶出租车“风头正盛”,杭州宇树科技研发的仿生四足机器人在消防安全场景中应用广泛。
2023年,全球首例非人灵长类动物介入式脑机接口试验在北京获得成功。
在这个试验中,科研人员将一根带有传感器的细绳导入到试验猴的脑血管内,这能让猴的大脑与机械臂连接起来,从而能够让猴子的“意念”控制机械臂。这标志着我国脑机接口跻身国际领先行列。
目前,在北京、广东和上海等地区,已经形成了多个千万级甚至亿万级的高精尖产业集群。
我国在众多前沿科技领域取得了显著成就,这些成就不仅推动了高精尖产业的发展,还提高了产业的附加值,促进了经济的高质量发展。不过,发达国家相比,中国高精尖产业的创新能力仍有差距,还需继续努力。未来,提升自主创新能力成为推动高精尖产业发展的关键。
相信中国的发展会越来越好。
参考资料
塑造高精尖产业发展新优势,《经济日报》
稳中求进——从十大超千亿产业集群看高精尖之变,《北京日报》