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前些天，清华大学的团队向世界宣布他们对于类脑计算和量子计算已经研究出了全新成果，有了重大突破。

这对我国来说意义非凡，因为这意味着我国以后将不会在高精密设备类目中受制于人。

要知道，要想在高精密设备研究项目中实现突破十分艰难，甚至比研究芯片的难度还要高。

而且目前这类技术大多被日本和美国所掌握，我国想仿制都很难，这也是我国唯一一个被人“卡脖子”的无可奈何的项目。


本文信源来自官方媒体【仪器信息网、澎湃新闻】，具体链接赘述在文章结尾，但为提升文章的可读性，细节可能存在润色，请理智阅读，仅供参考！高精密医疗设备

近年来，日本国立放射线医学综合研究所成功研制出了重粒子线癌症治疗设备，这是一种革命性的癌症治疗新技术。

重粒子线是一种比光子和电子辐射更具穿透力和杀伤力的粒子束流，能够有效杀死肿瘤细胞，同时尽量避免损伤正常组织。


重粒子线治疗的原理是利用重粒子在组织中的一个物理特性——布拉格峰。当重粒子在组织中通过一段距离后，会在一个很窄的区域内大量释放能量，形成一个能量沉积的峰值区。

通过精确控制这个峰值区域覆盖在肿瘤部位，就能将肿瘤精准切除，同时避免对周围的正常组织造成过多辐射损伤。


与传统放射治疗相比，重粒子线治疗具有更高的肿瘤控制率和更低的并发症发生率。它可以有效治疗那些位于深部、靠近重要器官的恶性肿瘤，如脑肿瘤、肺癌、肝癌等。

随着这项技术的不断发展和推广，我们有理由相信，未来将会有越来越多的癌症患者从中受益。

在日本这项技术趋于稳定，别国接连开始学习效仿的时候，他们并没有止步不前，反而研究出了一项新项目，那就是硼中子捕捉疗法。


硼中子捕捉疗法是一种创新的癌症治疗方式，它利用了硼元素和中子的特殊反应原理。

治疗的第一步是先将富含硼的药物滴注到患者体内，由于肿瘤细胞对药物的摄取能力较强，硼元素会优先聚集在肿瘤组织中。

接下来，医生会用中子束精确照射肿瘤部位。当中子与富集的硼原子发生核反应时，会产生高能量的α粒子和自由基，对肿瘤细胞具有强大的杀伤力，而正常组织由于硼元素含量较低，受到的辐射损伤就会很小。


整个治疗过程精确无创，对患者的负担较小。硼中子捕捉疗法治疗的是深部肿瘤，传统放疗和手术很难精准切除，但通过这种方式，肿瘤组织可以被选择性地消灭。

同时，它不会像化疗那样对全身细胞都造成伤害，副作用也相对较轻。

凭借其良好的疗效和低毒副作用，硼中子捕捉疗法为那些难以手术切除和放射的恶性肿瘤患者带来了新的希望，是肿瘤治疗领域的一大创新。


可以看出日本在医学方面有着远超于别国的建树，对于癌症的治疗也是相当超前。他们鉴于自己对癌症的研究，逐渐在世界面前掌握了癌症方面的话语权，甚至在1960年研究出了一台血液分析仪。

日本希森美康公司是全球知名的医疗设备制造商，其生产的血液分析仪在国内市场占有率领先。

这款分析仪采用了独特的三类白细胞分化模型，能够更精确地鉴别和计数不同类型的白细胞，为临床诊断提供了重要依据。


它通过测量白细胞的体积、内部结构复杂性等多个参数，对淋巴细胞、单核细胞和粒细胞进行了全面分类，检测结果的准确性和稳定性都有了极大提高。

目前，国内绝大部分三级医院和血液病理中心都在使用希森美康的血液分析仪。

这不仅得益于其卓越的技术性能，更因为该公司在国内拥有完善的销售网络和快捷的售后服务体系，备受医疗机构的青睐。

我国国内有很多优秀的公司同样在努力，相信假以时日，我国定能追赶上他们的步伐并超越他们。


高精密光学设备

光学设备是现代科学技术的重要支柱，而日本在高精密光学设备领域取得了令人瞩目的成就。

首先是具有43皮米/44皮米分辨率的全息显微镜和天文望远镜。

全息显微镜是进行纳米尺度观测的利器，凭借独特的全息成像原理，可以在普通光学显微镜无法观察的尺度上清晰地还原样品的三维结构。


而天文望远镜则展现了日本人在光学加工技术上的非凡造诣，能够清晰地观测到河外星系，为探索宇宙奥秘提供了强有力的工具。

其次是衍射光栅刻划技术。衍射光栅是分光和光谱测量仪器的关键元件，其效率和精度直接决定了整个系统的性能指标。

刻划出高质量衍射光栅是一项极具挑战性的技术，需要非常精密的控制加工环境和参数。


日本公司已经能够制造出令人惊叹的10000条/毫米刻线密度的光栅，开辟了光谱仪分辨率的新高度，在材料科学、生命科学等诸多前沿领域发挥着不可替代的作用。

中国科学院对这项技术也高度关注并展开了自主研发。

最后是光学玻璃的研究。作为制造高精密光学元件的基础材料，优良的光学玻璃关系到整个光学系统的质量。


日本公司长期专注于掌握精密浮法熔制技术、调控玻璃化学组分和开发新型玻璃材料。

他们所制造的玻璃除了具备卓越的透光性和均一性，还具有优异的压电、热光等特殊光学性质，为发展新型光学功能器件奠定了基础。

这些前沿研究不仅推动了光学制造业的发展，对于我国科学仪器设备的自主创新也将产生深远影响。


通过这些领域的突破，日本公司令人印象深刻地展示了制造精密光学设备的实力。而作为新兴科技大国，我国同样迫切需要掌握这些关键技术，以支撑战略性新兴产业的发展。

相信在双方通力合作的基础上，高精密光学设备将为人类认知自然界贡献更大的力量。


高精密扫描识别设备

高精密的扫描识别设备是实现数字化转型的重要基础，日本富士通的PFU企业级扫描仪和光学字符识别(OCR)技术在这一领域表现出卓越的实力。

2020年中国第七次全国人口普查采用了PFU iX1500扫描仪对调查表进行智能采集，这款扫描仪凭借出色的扫描速度和精准稳定的纸张传输系统，大幅提高了人口普查工作效率。

更值得一提的是，它搭载的PFU专利图像处理技术，能够有效消除扫描过程中常见的阴影、污渍等干扰，确保最终输出的图像清晰无噪点，文字识别率高达99.4%。


可以说，PFU扫描仪已在国家级重大工程中经受了严峻考验，成为企业级扫描仪的佼佼者。

任何扫描识别设备的核心都离不开OCR技术。OCR技术是指利用光学扫描和智能模式识别来实现对图像文字的自动化输入。

它立足于计算机视觉和人工智能前沿理论，通过字符定位、投影特征提取、模式匹配等算法流程将图像转化为编码文本。


自从上世纪60年代首次问世以来，OCR不断在实践中完善和发展，目前已能够广泛应用于票据处理、物流系统、图书数字化等诸多场景。

国内OCR技术的发展也正在紧锣密鼓推进中。中国信息通信研究院在2019年发布了《OCR技术白皮书》，明确将OCR列为新一代人工智能核心技术，制定了"到2025年实现OCR技术整体跃升"的发展目标。

白皮书指出，国内OCR识别精准度目前与国际先进水平仍存在一定差距，有待在小语种和手写体识别等难度较高的场景下精进算法能力。

相信在政府主导和企业参与的合力推动下，中国OCR技术必将跻身世界先进行列。


汽车测试高精密设备

随着汽车工业朝着智能化、电动化、网联化的方向高速发展，对汽车的测试技术和设备的要求也日益提高。

日本企业在汽车测试高精密设备领域表现出了卓越的实力，其中堀场制作所和TDK分别在动力总成测试和电磁兼容测试方面树立了行业典范。

堀场制作所是日本知名的汽车测试设备制造商，其子公司堀场汽车系统在中国设有多家分厂，为国内主流车企提供发动机、变速箱、底盘等动力总成的测试服务。


中国一汽、上汽等车企的整车耐久试验，都采用了堀场的舱内环路模拟器和动力循环测试设备。

这些高精密设备精确模拟了真实路况的扰动，能够全方位检测汽车在各种苛刻工况下的动力性能、NVH特性以及故障发生情况。

通过精密的测试数据分析，车企可以第一时间发现车型设计缺陷并及时改进，保证车辆上市后的高度可靠性。


除了动力性能外，电磁兼容性也是汽车测试不可或缺的一环。由于车载电子系统日益复杂，车内外存在大量电磁场源，如何避免电磁干扰对汽车系统运行的影响，就成为了车企迫切需要解决的问题。

TDK公司在此领域一直保持着技术领先地位，他们搭建了全球最大的1000座电波暗室，为汽车电磁兼容测试提供了理想的无干扰环境。


在这些特制的磁场屏蔽房中，工程师们可以精确控制各种电磁波场分量，模拟汽车在真实环境中遭受的电磁干扰情况，并全面评估车载系统的抗干扰性能。

电磁兼容性测试对于汽车电子电气系统的可靠性至关重要。一旦汽车在使用过程中受到意外的电磁干扰，可能导致驾驶安全受到威胁。


通过TDK先进的测试手段，车企能够主动识别产品在电磁环境中存在的风险隐患，并在最终设计中采取针对性的电磁屏蔽和抗扰度优化措施，避免潜在的安全隐患。

总的来说，堀场和TDK等日本公司凭借出色的测试设备和技术优势，为汽车产业的质量控制和可靠性提升贡献了重要力量。

面对未来汽车电动化和智能化带来的新挑战，高精密测试设备将继续成为评估和验证汽车性能的利器。相信在中日双方通力合作的基础上，汽车测试必将迈向更高的精度水平。


半导体制造高精密设备

在半导体制造过程中，高精密设备发挥着不可替代的关键作用。其中，蚀刻机尤为重要，是制造芯片精细电路的利器。

蚀刻是通过化学或物理方式，选择性地去除掉覆盖在硅片上的部分材料，形成微细电路图形的工艺。

它对设备的精密度要求极高，厘米级误差都可能导致电路短路或开路。随着集成电路工艺制程不断缩小至7纳米以下，电路图形细微到肉眼难以分辨。


这就需要蚀刻机具备纳米级的加工精度，能够精确控制蚀刻深度和宽度。

与此同时，集成电路的复杂程度也在不断增加，一块芯片上需要布设数十亿个晶体管，对应着成千上万次精密蚀刻。

可以说，半导体制造业对蚀刻设备的性能要求是"精度越高越好，精细化程度越高越好"。


在半导体高精密设备领域，日本企业长期占据垄断地位。如半导体材料供应商泛林公司和东京电子，分别在氟化氢和高纯化学品等14种关键材料中占据全球50%以上的市场份额。

一旦日本企业对关键材料实施出口管制，将直接影响全球芯片产业链的运转。这已经在2019年对华为公司实施的贸易限制中得到了印证。


总的来说，高精密设备是半导体产业赖以生存的命脉。

面对未来更加精细的制程工艺，我国必须加大投入，全力突破蚀刻机等核心设备的制约，早日实现半导体材料和设备的自主可控，为建设现代化工业体系奠定关键基础。


结语

总的来说，无论是高精密扫描识别设备、汽车测试设备，还是半导体制造装备，高精密设备在各领域都扮演着不可或缺的重要角色。它们是支撑现代化产业的基石，是我国实现产业升级的重中之重。

当前，我国在高精密设备领域仍存在一些短板和技术壁垒，部分关键核心技术受制于人。

如扫描识别中的OCR算法、汽车测试中的电磁兼容性测试、半导体制造中的纳米级精密加工等，都有赶超国际先进水平的迫切需求。


唯有持之以恒加大投入，突破高精密设备制造的技术壁垒，我们才能真正夯实制造业的根基，谱写科技强国的崭新篇章。

通过持续创新，我们定能在关键领域中掌握自主知识产权，从根本上改变被人"卡脖子"的被动局面。有了自主可控的高精密设备支撑，我国制造业必将昂首阔步，行稳致远。参考资料

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