編者按:在最近的調研中,我發現越來越多的俄羅斯科研人員在做原創工作;而我越來越多的發現中國科研體系“一條腿”走路的困境。本文將從中國和俄羅斯兩國科學院最頂尖的研究所的兩篇同時期的高精密光學表面研究論文出發,一窺兩國科研體系的巨大差異。
中國和俄羅斯兩國科學院最頂尖的研究所
中國科學院長春光機所,眾所周知,擔任02專項極紫外EUV光刻曝光光學系統研製,並於2016年搭建了中國第一套極紫外EUV微區曝光工具MET。
俄羅斯科學院微結構物理研究所,成立於1993年,有著長達30年的光學研究歷史,具有較高的EUV光刻光學研究水平,並於2012年搭建了俄羅斯第一套極紫外EUV微區曝光工具MET。
俄羅斯科學院微結構物理研究所的論文
這是一篇俄羅斯科學院微結構物理研究所2016年發表的題為《離子束對光學元件高精度加工的高效能裝置和技術》的論文。
這篇論文介紹了俄羅斯科學院微結構物理研究所用於極紫外EUV光刻鏡頭鍍膜的自研離子束拋光裝置。
這套裝置:
真空腔由俄羅斯自研;
五軸工作臺由俄羅斯自研;
三束離子束由俄羅斯自研;
控制軟體和演算法由俄羅斯自研。
俄羅斯科學院微結構物理研究所自研IBF拋光球面和非球面的測試
長春光機所論文
這是一篇長春光機所2016年發表的2米直徑SiC反射鏡鏡坯磨削論文。
我們可以看到:
磨削裝置是德國進口的德馬吉森DMG的超聲機床ULTRASONIC 210-P SAUER;
磨削輪檢測裝置是德國進口的德馬吉森的輪廓儀DMG ECO 210;
鏡面檢測是美國進口的FARO鐳射追蹤儀;
鏡面分析軟體是美國進口的Zygo成像軟體。
那麼我們的科研體系到底在研究什麼呢?
長春光機所2米直徑SiC反射鏡磨削現場:德國德馬吉森超聲機床
長春光機所2米直徑SiC反射鏡磨削:德國德馬吉森超聲機床引數
長春光機所2米直徑SiC反射鏡磨削:德國德馬吉森拋光輪輪廓檢測儀
長春光機所2米直徑SiC反射鏡磨削:美國Zygo的光學處理軟體系統
這是偶然嗎?
我國有一種言論:進口裝置後自研,再取代之。
我看了一下,DMG在中國的銷售不錯,而且價格也比較高。2021年7月西安光機所也剛剛進口了一臺ULTRASONIC 85 機臺,價格是698萬元。而2021年1月東風(武漢)進口DMG機床也花費456萬元。
中國科研“一條腿”走路的現狀有多嚴重?
我常常說:中國科研體系是“一條腿走路”,是靠著歐美科研體系的“柺杖”在前進--因而看似風光,實則危機重重。
這種情況到底有多嚴重?
我們隨手開啟一所高校網站,比如大連理工大學機械工程學院,我們可以在學校官網上看到機械學院的精密與特種加工教育部重點實驗室大型儀器裝置清單。
這個實驗室一共列出了94個裝置,總採購金額8136萬餘元。但是其中絕大多數都是進口。
這只是我們一所大學的一個學院,也是中國科研體系的一個縮影。
那麼,中國科研“一條腿”走路的現狀有多嚴重?
中國科研人員是否意識到中國科研體系“一條腿”走路的現狀?
今天,我不想談中國浪費多少科研資源在奈米、石墨烯、量子、鈣鈦礦這些扎堆、跟風領域,以及這些研究為歐美貢獻了多少進口裝置採購費用。
我想談的是:國家、以及科研機構、科研人員,是否意識到中國科研體系“一條腿”走路的現狀以及深遠的影響?
前段時間,為了調研一個國內的大專案,我曾經在中國一所頂尖大學的博士論文中看到了這些:
這是一套先進的X射線成像裝置,其中主要有X光源MAAST、分光光柵、探測器、能譜探測器等。
那麼我們看看這些核心元件來自哪裡:
MAAST射線源進口自美國Sigray;
光柵進口自瑞士PSI和德國Microworks;
探測器進口自美國Sigray;
CCD進口自Andor公司;
控制系統由美國EPICS系統實現。
那麼我們的科研體系到底在研究什麼呢?
結語
中國當下的科研困境,是有多層次的原因的。我從中國大學出來,深刻地理解到當下的科研圈的種種怪相。我認為很少有科研人員能夠意識到我們的研究是否真正的在為國家解決切實的問題:
因為從科研人員的角度來說,他們都在忙碌著、付出著、努力著、寫出論文、發表專利、完成專案、突破一個又一個科技難關、解決一個又一個學術問題。
然而,國家科研體系缺失的那條“腿”,那根支柱,卻被忙碌的中國科研體系和科研大軍忽視了。
這是國家需要全面的調查,也是需要全體的科研人員去思考的大事。
備註:本文所提論文資料是在調研EUV光刻機鏡頭製造工藝時,隨意看到的兩篇中國和俄羅斯頂尖科研院所的資料中的兩篇。從我瀏覽的一些資料裡,我認為是有典型的代表性的,並非刻意挑出來的對比之作。此外,可以參考Jim博士此前的一些講述中國進口裝置亂象的帖子,以及今天所撰寫的介紹俄羅斯光刻研究的微頭條,其中有更詳細的資料連結。
參考資料
俄羅斯科學院微結構物理研究所2016年論文:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0141635916301519
長春光機所2016年論文:https://link.springer.com/article/10.1007/s00170-016-9107-1
德馬吉森DMG裝置介紹:https://media.dmgmori.com/media/epaper/ULTRASONIC_ENUK_04-20/index.html#12
西安光機所進口DMG裝置採購招標公示:http://www.ccgp.gov.cn/cggg/zygg/zbgg/202107/t20210701_16498764.htm
大連理工大學精密與特種加工教育部重點實驗室大型儀器裝置清單及採購價格:http://me.dlut.edu.cn/kxyj/kyjd/jmjg/yqsb.htm