這段時(shí)間以來(lái)，中國(guó)貿(mào)易爭(zhēng)端甚囂塵上，雖然我國(guó)做出犧牲讓步，暫時(shí)達(dá)成了共識(shí)，但我們要看到，在中高端技術(shù)方面，我們的不足。特別是核心技術(shù)，比拼的是長(zhǎng)期積累，投入時(shí)間早晚，工業(yè)底蘊(yùn)。那么，我國(guó)在這些領(lǐng)域的發(fā)展情況如何，與世界領(lǐng)先水平差距多大，大概什么時(shí)候能趕上？
A ：半導(dǎo)體加工設(shè)備
 
      基本被日本，美國(guó)霸占，看Intel的最佳供應(yīng)商就知道了。目前蝕刻設(shè)備精度最高的是日立。Intel離不開(kāi)其供應(yīng)商，有些是獨(dú)家供應(yīng)，其他廠商想買(mǎi)都買(mǎi)不成。比如東麗，帝人的炭纖維，超高精密儀器，數(shù)控機(jī)床，光柵刻畫(huà)機(jī)（這個(gè)最牛的也是日立，刻畫(huà)精度達(dá)到10000g/mm ），光刻機(jī)（ASML）等等，這些是美日嚴(yán)格限制出口的。一個(gè)塊CPU要制造出來(lái)，需要N多設(shè)備和材料。全球前十大半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)商中，有美國(guó)企業(yè)4家，日本企業(yè)5家。
 
 B：半導(dǎo)體材料
 
      生產(chǎn)半導(dǎo)體芯片需要19種必須的材料，缺一不可，且大多數(shù)材料具備極高的技術(shù)壁壘，因此半導(dǎo)體材料企業(yè)在半導(dǎo)體行業(yè)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。而日本企業(yè)在硅晶圓、合成半導(dǎo)體晶圓、光罩、光刻膠、藥業(yè)、靶材料、保護(hù)涂膜、引線架、陶瓷板、塑料板、 TAB、 COF、焊線、封裝材料等14中重要材料方面均占有50%及以上的份額，日本半導(dǎo)體材料行業(yè)在全球范圍內(nèi)長(zhǎng)期保持著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。 隨便去查查日本的幾個(gè)公司，比如信越化學(xué)，全球百分之70的半導(dǎo)體硅材料，都是由其提供。
 
       中國(guó)目前大力投資半導(dǎo)體，結(jié)果讓日本半導(dǎo)體設(shè)備廠商賺了個(gè)盆滿缽滿。
 
2 超高精度機(jī)床
 
       超高精度機(jī)床和材料學(xué)并為工業(yè)之母： 日本，德國(guó)，瑞士的天下，其中日本更是領(lǐng)先世界一大截。
 
       世界最高精度機(jī)床主軸來(lái)自日本精工。日本精工將自主設(shè)計(jì)的極微量油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)與定預(yù)壓切換結(jié)構(gòu)相結(jié)合，成功實(shí)現(xiàn)世界最高dmn值的工作機(jī)械(車床 加工中心)用主軸。
 
       瑞典皇家科學(xué)院評(píng)出的世界最佳公司、英國(guó)本地最佳工廠兼出口成就獎(jiǎng)、美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)惠特尼生產(chǎn)力獎(jiǎng)獲得者、美軍US.ARMY巖島兵工廠聯(lián)合制造技術(shù)中心的機(jī)床供應(yīng)商及機(jī)械師培訓(xùn)方、波音集團(tuán)的最佳機(jī)床設(shè)備供應(yīng)商等等，這些榮譽(yù)均屬于yamazaki mazak(日本山崎馬扎克)。mazak最拿手的環(huán)節(jié)，當(dāng)屬machining center(加工中心)。
 
       全球超精密加工領(lǐng)域中精度最高的母機(jī)，來(lái)自于日本捷太科特Jtket的AHN15-3D自由曲面金剛石加工機(jī)，此設(shè)備主要用來(lái)對(duì)各種光學(xué)鏡頭和藍(lán)光鏡片模具進(jìn)行超精密車削及研磨。這臺(tái)機(jī)子的性能達(dá)到了30nm部件形成精度和1nm級(jí)ra表面粗糙度，僅從加工精度上講比三臺(tái)軍工神器(美國(guó)LLNL的LODTM和DTM-3， 英國(guó)CUPE的OAGM2500)還要高出近8倍。
 
       全球70%的精密機(jī)床都搭載著由日本Metrol研制的世界最高精度的微米級(jí)全自動(dòng)對(duì)刀儀。對(duì)刀儀是為了應(yīng)對(duì)機(jī)械在隨工作時(shí)間加長(zhǎng)切削軸熱膨脹加劇后切削刀尖產(chǎn)生磨損，至使坐標(biāo)跑偏的必備測(cè)量兼修正工具。
 
       全球唯一一臺(tái)突破納米級(jí)加工精度的慢走絲電火花加工機(jī)，來(lái)自日本sodick(沙迪克)，sodick將電火花式加工與水刀式加工結(jié)合成功開(kāi)發(fā)出世界首臺(tái)混合動(dòng)力線切割放電加工機(jī)。
 
       在任何尖端工業(yè)機(jī)械上都不可缺的傳動(dòng)部件，日本HDS的高精密、大扭矩、輕量化、回力小的諧波減速機(jī)在全球擁有4成以上份額，NASA、空客、蔡司外科手術(shù)鏡等都是靠它來(lái)傳遞反饋設(shè)備的停走、動(dòng)力轉(zhuǎn)向、精度定位。
 
        日本amada在2000年推出的暢銷歐洲的astro-540 interpro機(jī)型基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出了世界首臺(tái)將激光溶接-成型-攻絲-折彎4項(xiàng)鈑金制造工序集成于一體的復(fù)合鈑金加工機(jī)LASBEND-AJ。
 
       雙主軸雙刀塔車床的代表者——okuma(大隈株式會(huì)社)。okuma最令人稱贊的是這家公司是全球機(jī)床界中唯一的“全能型制造商”，幾十年來(lái)一直堅(jiān)持從核心部件(驅(qū)動(dòng)器、編碼器、馬達(dá)、主軸等)到數(shù)控操作系統(tǒng)到終端，全部由自社設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)完成，真正實(shí)現(xiàn)了軟硬兼?zhèn)洹?br>  
       德國(guó)權(quán)威機(jī)械技術(shù)雜志maschinemarket將最佳革新技術(shù)獎(jiǎng)連續(xù)授與okuma的Machining Navi自動(dòng)加工導(dǎo)航技術(shù)和多層狹縫永久磁鐵磁阻電機(jī)prex motor。
 
       日本松浦機(jī)械幾乎霸占了歐洲高端發(fā)動(dòng)機(jī)加工，歷來(lái)都是超跑法拉利，布加迪威航的客戶。
 
       中國(guó)高精尖科研設(shè)備銅材主要提供商，國(guó)家重點(diǎn)扶持機(jī)構(gòu)中鋁洛銅向日本生田產(chǎn)機(jī)購(gòu)買(mǎi)一整條伸銅雙面銑面切削生產(chǎn)線；世界幾乎所有汽車品牌上的銅材的加工過(guò)程都要利用生田產(chǎn)機(jī)的設(shè)備完成。
 

三

工業(yè)機(jī)器人

 
      工業(yè)機(jī)器人是未來(lái)50年的全球大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。目前工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)基本掌握在日本手中。機(jī)器人四大家族：日本發(fā)那科，安川電機(jī)，瑞典ABB，德國(guó)庫(kù)卡。其中發(fā)那科是全球工業(yè)機(jī)器人銷售記錄保持者、利潤(rùn)保持者、技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。德國(guó)庫(kù)卡最弱，其核心技術(shù)基本外購(gòu)，目前被美的收購(gòu)。工業(yè)機(jī)器人有三大核心技術(shù)其實(shí)也就是三大核心零部件的關(guān)鍵技術(shù)：控制器（控制技術(shù)），減速機(jī)，機(jī)器人專用伺服電機(jī)及其控制技術(shù)。一線廠家包括：發(fā)那科（Fanuc 日本）、安川（Yaskawa 日本）、ABB（瑞士）、庫(kù)卡（KUKA 德國(guó)）。 二線廠商包括Comau（意大利）、OTC(Daihen旗下 日本)、川崎（Kawasaki 日本）、那智不二越（Nachi-Fujikoshi 日本）、松下（Panasonic 日本）等等。
 

 四

頂尖精密儀器

 
       美日德基本壟斷，其中美國(guó)10家，日本6家，德國(guó)4家，英國(guó)2家 。儀器指醫(yī)療、科研設(shè)備等，比如顯微鏡，光譜儀，引力波探測(cè)器， 拉曼成像儀，測(cè)量?jī)x等等。美日都是諾貝爾獎(jiǎng)大國(guó)，日本從2000年開(kāi)始基本每年一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，其中之一就是離不開(kāi)其高端儀器的制造，使用。
 
       舉幾個(gè)例子。日本SATAKE長(zhǎng)期致力于發(fā)展人類三大糧食作物之一的稻米方面機(jī)械設(shè)備，旗下囊括的糧食食品設(shè)備、實(shí)驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備、關(guān)聯(lián)環(huán)境機(jī)械設(shè)備等方面市占率均為第一位，供應(yīng)從單一到成套系統(tǒng)的全方位設(shè)備。全球主要稻米糧食國(guó)家政府與企業(yè)均與SATAKE有合作，包括中國(guó)、美國(guó)、東南亞、南美等地區(qū)。
 
        由日立為加拿大維多利亞大學(xué)定制打造的世界最強(qiáng)大的科研顯微鏡已于去年正式投入使用，分辯率35pm(1pm=1/1000nm)，造價(jià)2500萬(wàn)美元——HF3300V STEHM(掃描透射電子全息顯微鏡)。
 
        目前全球高端電子顯微鏡主要有兩大品牌：日本的JEOL和美國(guó)的FEI。美國(guó)能源部橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)具有原子級(jí)分辨率的JEOL-2200FS像差校正場(chǎng)發(fā)射透射電鏡提升精密材料學(xué)的研究水準(zhǔn)，并建立全球?qū)嶒?yàn)室以讓境外如倫敦帝國(guó)理工的科學(xué)家通過(guò)高帶寬低延遲網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操控JEOL的此電鏡。
 
       不過(guò)日本并不滿足電子顯微鏡的領(lǐng)先地位，畢竟像最尖端的透射電鏡它的分辯率也就“只有”0.04nm，因此為了更加提升生命科學(xué)與材料學(xué)的水準(zhǔn)與研發(fā)效率，具有可以將微觀世界探索帶入另一個(gè)時(shí)代的，全球唯一陶一臺(tái)原子納米級(jí)全息電鏡也已經(jīng)被日本開(kāi)發(fā)成功了——來(lái)自日立。
 
       醫(yī)療硬件的最高峰之一，全球僅有的6臺(tái)投入使用的重粒子癌放療設(shè)備有5套在日本，1套在德國(guó)，目前選擇不開(kāi)刀而接受重粒子線放療的患者中有80%是在日本進(jìn)行的。醫(yī)療科技硬件兩大最高峰的另一個(gè)——質(zhì)子束放療加速器，由日立與北海道大學(xué)發(fā)明，整套設(shè)備售價(jià)2億dollar+，全球裝機(jī)量不超15臺(tái)。
 
       世界首臺(tái)帶立體定向功能的適形調(diào)強(qiáng)放療設(shè)備并用于胰腺癌治療——三菱重工。世界首個(gè)不依靠科研反應(yīng)堆，成功商業(yè)化為醫(yī)院專用的硼中子捕捉療法(BNCT)設(shè)備——住友重機(jī)械-京都大學(xué)。BNCT是不需上手術(shù)臺(tái)的癌治療手段之一，日本產(chǎn)學(xué)界合作。
 
       世界最速兼唯一有能力探測(cè)外銀河系高能量的全天候天文儀器——maxi(全天候X射線監(jiān)視裝置)。搭載了由jaxa和riken共同開(kāi)發(fā)的世界最廣視野狹縫監(jiān)視攝像機(jī)(12固態(tài)+2氣態(tài))，放置于國(guó)際空間站日本實(shí)驗(yàn)艙kibo號(hào)外平臺(tái)，隨kibo號(hào)沿空間軌道移動(dòng)可每92分鐘完成一次對(duì)銀河系的360度掃描，將以往千余個(gè)X線變光源的一輪分析時(shí)間由數(shù)日至數(shù)周縮短到一個(gè)半小時(shí)左右；不設(shè)特定對(duì)象，以最敏感的觀測(cè)力捕捉宇宙空間內(nèi)任何一處超新星、中子星、黑洞、伽瑪暴的瞬間突發(fā)和后續(xù)可變現(xiàn)象。截止2015年1月不到4年時(shí)間里，僅新的(極)超新星maxi就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了12顆，很多過(guò)去未知的天文現(xiàn)象和原理正在被日本和美歐科學(xué)家利用maxi解明中。
 
        世界首支行星觀測(cè)用(極紫外分光)太空望遠(yuǎn)鏡——日本Sprint-A Sprint-A將嘗試解明類地行星(火星、金星)在太陽(yáng)系形成后的數(shù)億年間因太陽(yáng)風(fēng)磁層導(dǎo)致的大氣逃逸之迷，并通過(guò)觀測(cè)最靠近木星的衛(wèi)星“木衛(wèi)一”產(chǎn)生的大量硫離子，來(lái)調(diào)查因它引起的木星中等離子體能量轉(zhuǎn)移。
 
        jeol利用最新獨(dú)自研發(fā)的12極子球面像差校正器，成功推出最高加速電壓達(dá)300kv的新一代冷場(chǎng)發(fā)射球差校正透射電鏡——jem-arm300f，鞏固了自己在電子顯微鏡界的世界領(lǐng)先地位。 
 
       世界最高波束亮度、強(qiáng)度生成能力的能量回收光源光陰極直流電子槍—日本pearl。
 

        日立的質(zhì)子束癌癥放療設(shè)備已經(jīng)在全世界醫(yī)院癌癥科NO.1的美國(guó)MD安德森進(jìn)行了2400+實(shí)例，此外美總統(tǒng)御用醫(yī)院梅奧診所，美國(guó)國(guó)家癌癥研究所NCI唯一指定的兒童綜合癌癥治療兼研究機(jī)構(gòu)St.Jude Children's Research Hospital，歐洲最大規(guī)模腫瘤科的德國(guó)海德堡大學(xué)醫(yī)院都在利用日立的質(zhì)子束放療設(shè)備。