卡住中国脖子的35项技术！传感器和光刻机只是冰山一角！

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光刻机、操作系统、芯片、pa等。:困在中国脖子上的35项技术只是冰山一角！令人震惊！

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平版印刷机

“这些“细节”让中国很难期待顶级光刻机”

制造芯片的光刻机的精度决定了芯片性能的上限。在第十二届五年科技成果展上，中国生产的最好的光刻机的加工精度为90纳米。这相当于2004年上市的奔腾4处理器。国外已经实现了十纳米以上。

在光刻机中，有两个工件台同步移动，一个承载底片，另一个承载底片。它们应该总是同步的，误差应该小于2纳米。这两个平台的加速度与导弹发射的加速度相似。在工作中，这相当于两架大型飞机从起飞到着陆时手拉手。一架飞机伸出一把小刀，在另一架飞机的米粒上刻下无法折断的痕迹。

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芯片

“中兴的‘核心’病，中国的‘心脏病’

中国制造了低速光学芯片和电子芯片，但高速芯片仍依赖进口。国外最先进芯片的量产精度是10纳米，而中国只有28纳米，相差两代。据报道，在计算机系统、通用电子系统、通信设备、存储设备以及显示和视频系统等许多领域，国产芯片在中国的份额为0。

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操作系统

“一个失去机会、没有自己开发的操作系统的大国的痛苦”

普通人看到中国it产业的繁荣，认为技术差距不大，但事实并非如此。三家美国公司垄断了手机和个人电脑的操作系统。数据显示，2017年，安卓系统的市场份额达到85.9%，苹果ios的市场份额为14%。其他系统只有0.1%。这0.1%基本上是微软在美国的视窗和黑莓。没有谷歌的铺路，智能手机就不会如此受欢迎，中国手机制造商免费使用安卓系统的代价是他们随时都可能“挨饿”。

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航空空发动机机舱

居者有其屋而无其屋，国内航空公司空发动机机舱困难

发动机放置在飞机上的机舱，通常称为“机舱”,是航空空推进系统最重要的核心部件之一，其成本约占所有发动机的1/4。机舱需要覆盖发动机以减少飞行阻力；其进气口还应具有防止和除冰的能力；在飞行过程中，应保护发动机不受干扰并正常工作；在地面上，有必要方便发动机的维护和修理。一旦机舱损坏，飞行中可能会发生严重的发动机事故。机舱越大，技术难度越高。在这个重要领域，中国仍然是空·怀特。从所有的公开资料来看，中国还没有专门的独立开发短舱的机构，相关机构中似乎也没有相关的学科。

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触觉传感器

“传感器检测，愚蠢的机器人‘家庭触摸’”

触觉传感器是工业机器人的核心部件。对准确性和稳定性的严格要求阻止了中国大多数企业向触觉传感器发展。目前，国内大多数传感器企业都从事气体和温度等传感器的生产。在一个拥有100多家企业的行业中，几乎没有传感器制造商生产触觉传感器。日本阵列传感器可以在10厘米× 10厘米的矩阵中分布100个敏感元件，价格为10万元，而国内产品大多是单点传感器，一般为100元一个。

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真空蒸发机

真正的空缺少蒸发机:高端显示屏上的阴影

有机发光二极管面板制造工艺的核心。日本canontokki垄断了高端市场，占据了行业的咽喉。该行业对其年产量的预测通常在几个单位到十几个单位之间。如果你有钱，你就买不到。Canontokki可以将基板上有机发光材料的蒸发误差控制在5微米以内(1微米相当于头发直径的1%)，其他公司的蒸发机都无法达到这一精度。目前，中国没有生产蒸发设备的企业，我们在这方面没有发言权。

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手机的射频装置

射频设备:让人们的手机尴尬

在手机的主板上，1/3 空是一个射频电路。手机的发展趋势是更薄、功耗更低、频段更多、带宽更宽，这对射频芯片提出了挑战。射频芯片将数字信号转换成电磁波，4g手机需要支持十几个频带和几十兆字节的信息带宽。

2018年，射频芯片市场为150亿美元；高端市场基本上被skyworks、qorvo和Broadcom垄断，高通也有一席之地。滤波器是射频器件的另一个关键部件，在国内外差距较大。价值数十亿美元的手机高端滤波器市场属于国外射频设备巨头如qorvo。中国是世界上最大的手机生产商，但它不能生产高端手机射频设备。这需要材料、工艺和设计经验的实际积累。

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Iclip技术

“目标很难找到，国内创新药物非常混乱”

Iclip是一项新的实验技术，是开发创新药物的最关键技术之一。有了它的发明，人们可以抛弃复杂的观察仪器，确定rna(核糖核酸)和蛋白质“相遇”的地方，甚至读出该位点的“密码”。Iclip技术是困难的，就像在成千上万的人中找到一个人，从数十亿个碱基对中找到一个或几个明确的结合点，其准确性是可以想象的。外国研究团队在这一领域发起了一场“技术竞赛”，研究论文在几个月的周期内轮流上演。然而，国内实验室很少有成熟的经验。

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重型燃气轮机

“生命之门失火了”，重型燃气轮机的叶片

燃气轮机广泛应用于船舶、火车和大型发电站。中国有能力自主建造轻型燃气轮机；然而，重新点火仍然基本上取决于引进。世界上有四大再点火制造商，包括美国的通用电气、日本的三菱、德国的西门子和意大利的安萨尔多。与中国的合作有一些苛刻的条件:设计技术不转让，核心热端部件制造技术不转让，非核心部件的本地制造只能获得许可。缺乏自主性意味着中国能源安全的一个重要部分仍受制于人，而且存在“被卡住脖子”的风险。

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激光雷达

“激光雷达正在变暗，使得自动驾驶变得非常复杂”

激光雷达是一种有自己光源的传感器，它能主动发射激光并感知周围环境，就像蝙蝠通过超声波定位一样。它是自动驾驶汽车的重要组成部分，决定着自动驾驶行业的发展水平。但是在这个领域，国内产品几乎没有发言权。目前，几乎所有可以上路的自动驾驶汽车都使用美国的velodyne产品，其激光雷达产品是行业标准，占市场的80%以上。

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适航性标准

适航标准:国内航空发展的另一个困难障碍

如果一个航空空发动机想要获得飞行证书，它必须通过一个非常严格的“适航性”标准系统进行验证，包括设计、制造、验证和管理。但目前，faa和欧洲航空公司空 easa的适航认证在世界上具有最大的影响力和最高的认可度。尽管中国和faa在法规要求方面基本一致，但由于国内航空空发动机型号和实际工程经验的缺乏，中国的适航法规缺乏相应的技术支持。实际模型的适航性验证已经成为其他countries/きだよ 0的领域之外的一个障碍。

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高端电容电阻

“没有这些技巧，我们就无法接触到高端电容和电阻”

电容和电阻是电子工业的黄金支柱。中国是最大的基本电子元件市场，每年消耗数万亿的电阻器和电容器。但是最好的消费电容器和电阻器来自日本。电容器市场每年超过200亿美元，而电阻大约为数百亿美元。所谓高端电容和电阻，最重要的是同一批应该尽可能一致。日本在这方面做得最好，国内企业之间差距很大。国内企业的产品大多属于中低端，在工艺、材料和质量控制方面相对薄弱。

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核心工业软件

核心工业软件:中国无人区的智能制造

中国的核心工业软件领域基本上是“无人地带”。工业软件的缺乏给智能制造带来了麻烦。工业系统在一定程度上是复杂的，因此有必要用计算机辅助工业软件代替人脑计算。例如，芯片设计和生产eda工业软件，这是一个“必要的工件”。与美国主流eda工具相比，在设计原则上没有区别，但在软件性能上有很大的差距，这主要表现在缺乏对先进技术和工艺的支持，以及国内eda工具与国外先进eda工具的“代差”。Cadence、synopsys和mentor这三家国外的大型eda公司占了该行业全球年收入总额的70%。开发独立的工业操作系统+独立的工业软件系统迫在眉睫。

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Ito目标

“不能烧大目标，平板显示器让人喘不过气来”

Ito靶材不仅用于制作液晶显示器、平板显示器、等离子显示器、触摸屏、电子纸、有机发光二极管，还用于太阳能电池和抗静电涂层、屏蔽电磁干扰的透明导电涂层等。，它在世界上有着广阔的市场。ito膜的厚度根据功能要求而变化，一般在30纳米到200纳米之间。

在规模问题上，国内ito目标企业很少取得突破，而后端平板显示器制造企业不得不关注他人。烧结大尺寸ito靶材需要大型烧结炉。国外可以制作一个宽1200毫米、长近3000毫米的单个目标，而国内只能制作宽度不超过800毫米的目标。就产出效率而言，日式设备的月产量可以达到30吨到50吨，而我们的年产量只有30吨——进口一台设备的价格就要1000万元，这与国内小企业的天价没有什么不同。

中国每年消耗的ito靶材超过1000吨，其中大约一半是进口生产高端产品。

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核心算法

"算法不精，国产工业机器人有点“笨”"

中国已经连续五年成为世界上最大的机器人应用市场，但高端机器人仍然依赖进口。由于未掌握核心算法，国产工业机器人的稳定性、故障率和易用性等关键指标远不如FANUC(日本)、abb(瑞士)、安川(日本)和KUKA(德国)。核心算法之间的差距过大，导致家用机器人稳定性差，故障率高。算法的差异不仅体现在核心控制器上，还减缓了伺服系统的响应速度。

每次机器人完成一个动作，都需要核心控制器、伺服驱动器和伺服电机协同工作。对于单个伺服系统，国产机器人具有较高的动静态精度，但高端机器人一般同时拥有六个以上的伺服系统，用传统的控制方法很难达到良好的控制效果。

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航空空钢铁公司

“导航空钢铁并不太难，而国内的大型飞机却在降落和降落中迷失了方向”

起落架是支撑飞机的唯一部件，尤其是在着陆阶段，它承载的载荷不仅来自机身的重量，还来自飞机巨大的垂直冲量。因此，起落架的材料强度必须极好，而且只能依靠特殊的钢材。

目前，300米钢在美国被广泛使用。该材料采用真正的空热处理技术，避免了渗氢，零件表面光亮，无氧化脱碳、渗碳、晶界氧化等缺陷，提高了表面质量。然而，国内用于制造起落架的超高强度钢有时会出现一些问题，如点缺陷、硫化物夹杂、晶粒粗大、内部裂纹、热处理渗氢等，这与冶炼过程中纯度不足有关。因此，中国和美国在高纯度冶炼技术方面仍有很大差距，空.也有很大进步

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铣刀

“对于高铁来说，国产铣刀是尴尬的”

随着近年来我国高速铁路的快速建设，铁路养护越来越令业内专家担忧。如果维护不到位，不仅会破坏生命周期，还会有很高的风险。中国自主研发的双动力电动铣削、磨削和维修机器人设备——一种被称为轨道“救护车”的铣削和磨削车可以“护送”铁轨。但是，作为铣床核心部件的铣刀，仍然需要从国外进口。铣刀的材料是超硬合金材料。我们已经知道了金属成分，但我们就是不知道如何混合和合成它们，就像想一些传统中药的祖传秘方和各种药材的比例，这是不清楚的。

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高端轴承钢

“高端轴承钢，中国制造业的短板，难以填补”

轴承作为机械设备不可缺少的核心部件，支撑着机械旋转体，降低其摩擦系数，保证其旋转精度。飞机、汽车、高速铁路、高精度机床和仪器都需要轴承。这需要高精度、高性能、高寿命和高可靠性。然而，中国的轴制造技术接近世界最高水平，但材料，即高端轴承钢，几乎都依赖进口。

在R&D，高端轴承钢的生产和销售基本上被世界轴承巨头美国的铁姆肯和瑞典的skf所垄断。几年前，他们在山东省的烟台和济南设立了基地，从中国购买低端材料，利用他们的核心技术制造高端轴承，然后以十倍的价格卖给中国市场。在炼钢过程中加入稀土可以使原来的优质钢变得更强。但如何添加它是世界轴承巨头的核心秘密。

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高压柱塞泵

高压柱塞泵，中国装备制造业的一根刺

液压系统是装备制造业的关键部件之一，在所有工程领域和有机械设备的地方都是不可缺少的。高压柱塞泵是高端液压设备的核心部件，被称为液压系统的心脏。2017年，中国液压行业规模已位居世界第二，但行业规模大而不强，尤其是额定压力在35mpa以上的高压柱塞泵，90%以上依赖进口。与国外品牌相比，国内液压柱塞泵在技术先进性、工作可靠性、使用寿命、变机构控制功能和动静态性能指标等方面存在较大差距，基本相当于国外90年代初的水平。

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航空空设计软件

"导航空软件尴尬，国内飞机设计戴“紧箍咒”"

自20世纪80年代以来，世界航空空工业进入了数字化设计的新阶段，现在已经达到了没有软件就无法设计的高度依赖。设计一架飞机至少需要十几个专业软件，这些软件都是欧美国家的产品。国内设计单位不仅要投入巨资购买软件，还要佩戴钢圈。一旦“紧缩政策”被解读，整个空航空业将陷入瘫痪。

据媒体报道，在设计J -10飞机时，主起落架主轴承结构的整个金属部件都委托国外制造。然而，起落架制造完成后，收放有问题，误差为5毫米，因此必须重新订购。仅仅是这个小小的错误就将歼-10的首次飞行推迟了八到九个月。没有完整的数字软件支持，任何微小的错误都可能成为制造业的噩梦。

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光刻胶

光致抗蚀剂让中国的半导体工业黯然失色

虽然中国已经成为世界上主要的半导体生产国，但是整个面板产业产业链仍然比较落后。目前，几乎所有用于液晶显示器的光刻胶都是进口的，其核心技术已经被日本的tok、jsr、Sumitomo Chemical、Shinyue Chemical等公司垄断。以在世界上具有一定竞争力的BOE为例，已经建立了17个平板显示器生产基地，其中16个已经投产。然而，BOE用于高端面板的光刻胶仍由外国企业提供。

光致抗蚀剂的主要成分是聚合物树脂、色浆、单体、光引发剂、溶剂和添加剂。开发中涉及的技术问题很多，需要从以下几个方面进行调整:齐聚物结构设计与筛选、合成工艺确定与优化、活性单体筛选与控制、色浆细度控制与稳定性、产品配方设计与优化、产品生产工艺优化与稳定性、最终使用条件匹配与公差调整。因此，很难独立开发和生产。

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高压共轨系统

“高压共轨没用，国产柴油机很伤”

电控柴油机高压共轨系统相当于柴油机的“心脏”和“大脑”，其质量严重影响发动机的使用。柴油机行业是促进一个国家经济增长和社会运行的重要设备基础。中国是世界上柴油发动机的主要市场和生产国，而德国、美国和日本在国内电控柴油发动机高压共轨系统市场占有很大份额。与国外先进公司的产品相比，国内高压共轨系统在性能、功能、质量和一致性方面仍有一定差距，其成本优势不明显。

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透射电子显微镜

“我们的蛋白质3d高清照片依赖进口的透射电子显微镜”

低温电子显微镜可以拍摄高清晰的微结构三维“彩色照片”，是生命科学研究的利器。透射电子显微镜的生产能力是低温电子显微镜生产能力的基础之一。目前，世界上只有三家透射电子显微镜制造商，即日本电子、日立和飞，而中国没有一家生产透射电子显微镜。用来匹配低温电子显微镜的工具需要是原创的。如果零件坏了，没有人能修理它们，所以他们只能等零件邮寄过来后再更换。对于中国的冷冻电子显微镜用户来说，这种经历可能会持续很长时间。

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掘进机主轴承

“我自己的掘进机必须使用别人的主轴承”

主轴承被称为全断面隧道掘进机的“心脏”，承受掘进机运行过程中的主要载荷，是刀盘驱动系统的关键部件，其工作条件非常恶劣。与直径只有几百毫米的传统滚动轴承相比，掘进机主轴承的直径一般只有几米，是结构最复杂的轴承，需要数百道工序才能制造出来。就掘进机的制造能力而言，国内掘进机接近世界最先进水平，但最关键的主轴承都是进口的。德国的罗德、国际海事组织和fag以及瑞典的skf占据了市场。

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微球体

微球:民族工业不可承受之轻

微球的直径是头发厚度的三十分之一。在手机屏幕中，每平方毫米使用一百个微球，支撑两块玻璃面板，相当于一个骨架，液晶被注入两块玻璃面板之间的间隙。没有它，你盯着的液晶显示屏将无法生产。没有微球，芯片生产，食品安全检测，疾病诊断，生物制药，环境监测...

许多行业将陷入两难境地。仅在微电子领域，中国每年进口价值数百亿元人民币的微球。2017年，中国大陆液晶面板发货量达到全球总量的33%，工业规模约1000亿美元，居世界第一。然而，只有一两家日本公司能够提供这种面板的关键材料——间隔微球和导电金球。这些材料，像芯片，卡在脖子里。

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水下连接器

水下连接缺乏国产利器，潜艇观测网接近围墙。

除了船舶和遥感卫星之外，海底观测网已经成为人类观察和认识水下海洋的第三个海洋观测平台。如果把各种电缆观测平台比作胳膊和腿，水下连接器就像接头，在海底观测网络系统的建设、运行和维护中发挥着不可替代的作用。目前，中国水下连接器市场基本上被外国垄断。一旦连接器被禁止，整个海底观测网的建设和运行将被中断。

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燃料电池的关键材料

“没有三种关键材料，燃料电池很难商业化”

国外燃料电池汽车已经批量生产，但中国汽车燃料电池仍处于技术验证阶段。中国汽车燃料电池的现状是几乎没有零部件制造商，没有汽车电池组生产公司，只有少数商用燃料电池汽车。许多关键材料决定了燃料电池的寿命和性能。这些材料在中国并非完全不存在，一些实验室成果甚至达到了国际水平。然而，没有批量生产线，燃料电池产业链仍然受阻。关键材料长期依赖外国。一旦被禁止，中国的燃料电池行业将没有基本的支持。

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高端焊接电源

国内焊接电源“失灵”，机器人无法在水下工作

中国是一个拥有300多万平方公里海域的海洋大国，正在大力发展高端海洋资源开发和海洋权益保护装备。一旦海上设备发生故障，就需要用被称为“缝纫机”的焊接设备进行修理。深海焊接的实现依赖于水下机器人。虽然中国是世界上最大的焊接电源生产基地，年生产能力超过1000万台，但高端焊接电源基本上被外国垄断。由于高端焊接电源技术受到人们的限制，我国水下机器人的焊接技术一直难以提高。国外焊接电源的全数字控制技术已经比较成熟，而国内仍然以模拟控制技术为主。

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锂离子电池分离器

“一层隔膜两天:国产锂电池仍需观望”

作为新能源汽车的“心脏”，目前国内锂离子电池(以下简称锂电池)不够稳定。在电池的四种核心材料中，正、负极材料和电解质已经被局部化，但是隔板仍然是一个短板。高端隔膜技术的门槛很高，这不仅需要巨额投资，还需要强大的R&D和生产团队、熟练的技术和高水平的生产线。目前，高端隔膜仍严重依赖进口。

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医学成像设备组件

暗淡的探测器模糊了医学图像

目前，国内医学影像设备的大部分部件依赖进口，要达到其他设备的现有水平至少需要10到20年的时间。在传统医学成像(ct、磁共振等)中。)，中国最早的专利平均比美国晚20年。就专利数量而言，美国是中国的10倍。这意味着整个产业完全掌握在外国企业手中，所有知识产权、所有原创成果和所有科研积累都在国外，而中国只占很小一部分。

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超精密抛光工艺

“要想达到超精密抛光工艺的巅峰，道路是漫长而受阻的”

超精密抛光技术在现代制造业中有多重要，其应用领域可以直接解释这些问题:集成电路制造、医疗设备、汽车零件、数字零件、精密模具、航空空航天。“它是技术的灵魂”。美国和日本已经牢牢掌握了全球市场的主动权，其材料成分和制造工艺一直是个谜。换句话说，购买和使用他们的产品并不意味着他们可以被复制或者甚至被复制。

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环氧树脂

“环氧树脂韧性不足，国产碳纤维强度不足”

碳纤维可以比铝轻，但是它的强度比钢高。它还具有耐高温、耐腐蚀、抗疲劳和抗蠕变的特点。环氧树脂是关键的复合辅助材料之一。但目前，中国生产的高端碳纤维所用的环氧树脂都是进口的。目前，中国已经能够生产t800等高端碳纤维，但日本东丽在20世纪90年代就掌握了这项技术。与碳纤维相比，中国高端环氧树脂行业更加严重地落后于国际形势。

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高强度不锈钢

“无法清除的火箭发动机铁锈病”

火箭发动机用钢需要具备许多特性，其中高强度是必须满足的重要指标。然而，不锈钢的强度和防锈性能是鱼和熊掌之间的矛盾。如果火箭发动机材料严重生锈，将会带来很大的影响。完全依靠材料本身来实现高强度和防锈性能是一个世界性的问题。目前，中国的航天材料大部分是上世纪六七十年代使用的国外材料。在生产过程中，发达国家将严格控制杂质含量，如果纯度不符合标准，他们将被回收。然而，国内制造商往往缺乏这种严谨的态度。

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数据库管理系统

数据库管理系统:中国仍在寻找“打开它的正确方法”

目前，世界上最流行的两个数据库管理系统是oracle和mysql，它们都是Oracle公司的产品。竞争对手包括ibm和微软的产品。甲骨文、ibm、微软和teradata这几家美国公司占据了大部分市场份额。国内的数据库管理系统产品也有一定的市场份额，但这只是一个零头，其稳定性和性能无法说服市场。银行、电信、电力和其他需要极度安全的企业不会考虑国内产品。

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扫描电子显微镜

扫描电子显微镜“弱视”，很难观察到工业制造业的秋天

扫描电子显微镜是一种高端电子光学仪器，广泛应用于材料、生物、医药、冶金、化学、半导体等各个研究领域和工业部门，被称为“微型相机”。目前，中国科研和工业部门使用的扫描电子显微镜严重依赖进口。每年，中国以1亿多美元购买的数百台扫描电子显微镜主要在美国、日本、德国和捷克生产。国产扫描电子显微镜仅占5%-10%左右。

结论与启示

任郑飞曾在一次采访中表示，他不太赞同“自主创新”的想法。为什么？

这是因为现代科学技术和工业的发展离不开不同国家不同企业在技术和产品上的相互合作，也离不开发达国家构建的这套知识体系。如果我们把自主创新理解为完全由我们自己来做并构建我们自己的体系，这显然是违背人类社会发展规律的。

现在，在我们的话语系统中，“与世界联系”似乎已经成为一个与“自信”相反的标签。以高铁为例，它是与世界完全融合的最成功案例。从技术到标准，从制造到运营，中国高铁与现有的世界工业体系融为一体。

如果我们总是强调自主创新，很少提及与世界的联系，这将混淆中国经济发展的内在逻辑，阻碍我们未来的发展。

现在，美国和一些西方国家感受到了竞争的压力，设置了障碍，使我们与世界经济体系保持一致。如果我们不尽力与世界经济体系保持一致，认为我们可以建立自己完全不同的工业化发展体系，绕过西方探索了数百年的这套发展规律，那么中国的工业化道路将面临停滞甚至倒退的危险。

在未来，我们需要更多的努力！