关键核心技术是国之重器，拿不来、讨不来，依靠别人、依附别人就会受制于人。五年前，有媒体曾集中报道了制约我国工业发展的35项“卡脖子”的关键技术，引起了广泛关注与讨论。
“卡脖子”技术问题往往涉及多个领域，背景成因复杂，解决起来不可能一蹴而就。但是，解决“卡脖子”难题越及时、越彻底，就越能改变自身的不利处境，变被动为主动。多年来，在中国科学家的不断努力之下，我国基础研究取得了很大突破，建成了FAST、稳态强磁场、散裂中子源一批国之重器，量子信息、干细胞、脑科学、合成生物学等领域也部署了一批重点项目，在量子计算、量子通信、量子测量等方面都有一些成果，在量子计算机原型机、人工合成淀粉、纳米限域催化等方面取得一批有国际影响力的重大原创成果。据不完全统计，目前已有21项“卡脖子”的技术被攻克，达到国际先进甚至领先水平。
今天，《中国科技信息》就为大家精选及梳理一些近年来被我国科学家突破的重要技术，这些技术已经走出实验室，有些甚至已经列装在重要的大国重器上面。
制造芯片的光刻机
光刻机是生产芯片的关键设备，是西方现代工业体系的集大成，是人类工业革命以来制造业的皇冠。目前，光刻机的制造基本被荷兰的ASML和日本的佳能尼康所垄断，最顶尖的光刻机只有荷兰的ASML可以制造。多年来，我国该领域技术发展一直受到制约，厚积薄发之下正突破“卡脖子”限制。
近日，由中国科学院长春光机所，主持研发的EUV光源工程样机近期验证成功！这代表国产高端光刻机的核心难点：光源系统元件技术已被攻克，光刻机的自主研发迫在眉睫。近2年，我国先后实现了光刻机高精度镜头、高精激光仪自研。而新鲜出炉的EUV光源样机，则代表最后的核心技术宣告突破。
芯片
芯片作为工业的粮食，安全的保障，自2015年起，芯片的花费就占据我国外汇储备花费的第一名。通常来讲，国外最先进芯片量产精度为10纳米，我国只有28纳米，差距两代。在计算机系统、通用电子系统、通信设备、内存设备和显示及视频系统中的多个领域中，我国国产芯片占有率为0。
目前我国政府正在以“举国体制”组织企业和科研机构全力进行技术攻关和关键芯片的替换，乐观估计3至5年内将产生初步成果。2020年6月开始，国产内存条开始爆产能，国产内存的面世，也让内存价格暴跌。随着国产芯片技术的进化，在价格上，也终于由国产内存掌握了主动权。此外，2022年华为海思的芯片技术有了重大突破，国产14nm芯片将会在今年年底量产。
自研操作系统
操作系统作为产业竞争的核心，是国家信息产业发展和信息化建设的重要支撑，攻关研发具有自主知识产权的操作系统，有利于构筑面向未来发展的国家竞争优势。目前，安卓系统主要在市场占比八成，苹果近两成，其他系统仅有0.1%。这0.1%，基本也是美国的微软的Windows和黑莓。而中国手机厂商免费利用安卓的代价，就是随时可能被“断粮”。
目前我国麒麟软件、统信软件是国产系统的代表，华为除了用于自家手机的鸿蒙系统，还联合创建了“开源鸿蒙”OpenHarmony系统，以及面向服务器的欧拉系统，其开源版本为openEuler。主渠道仍依赖微软。
真空蒸镀机
随着我国在电子产业方面突飞猛进的发展，除了芯片之外，屏幕也成为国内科技产业重点关注的领域之一。不管是手机、电脑还是汽车，屏幕已经是大众的必备产品。其中OLED屏幕在电子产业更是不可或缺。真空蒸镀机是OLED面板制程的“心脏”。长期以来，日本Canon Tokki独占高端市场，掌握着该产业的咽喉。
根据公开数据显示，国内对OLED屏幕的市场需求从2019年的2.9亿片提升到了2022年的4.5亿片，国内对OLED屏幕的需求量也在逐日提升。目前，合肥莱德设备技术有限公司成功研发出OLED生产所需的核心设备真空蒸镀机，填补了国内在该领域的空白。
重型燃气轮机
当前国际上大的重燃厂家，主要是美国GE、日本三菱、德国西门子、意大利安萨尔多4家。意味着我国能源安全的重要一环，仍然受制于人。我国具备轻型燃机自主化能力；但重燃仍基本依赖引进。
2021年底，中国已自主掌握了重型燃气轮机技术，据媒体报道，中国最新的R0110重型燃气轮机于2021年问世，这款燃气轮机的动力十分强劲，如果铺开列装到各种大型舰船上，海上飙航母也不在话下，同时，R0110型燃气轮机，也宣告中国打破了欧美近70年的封锁，并正式解决了困扰国产舰船已久的“心脏病”。
核心算法
近三年来，中国机器人全球市场份额第一，但日本要获取35%的利润。关键在于高端机器人仍然依赖进口。由于没有掌握核心算法，国产工业机器人稳定性、故障率、易用性等关键指标远不如工业机器人“四大家族”发那科（日本）、ABB（瑞士）、安川（日本）、库卡（德国）的产品。核心算法差距过大，导致国产机器人稳定性不佳，故障率居高不下。
近年来，在国内工程师的不懈努力下，国产RV减速器已经成功研发，让中国避免了被国外卡脖子的局面，去年发射的天宫空间站上，也出现了太空机械臂的身影，而它所使用的，正是国产减速器，日本工厂想要从中国轻松赚钱的时代，已经彻底成为过去了。
水下连接器
除了船舶、遥感卫星，海底观测网已成为第三种海洋观测平台——通过它，人类可以深入到水下观测和认识海洋。如果将各类缆系观测平台比作胳膊、腿，水下连接器就好比关节，对海底观测网系统的建设、运行和维护有着不可替代的作用。此前，我国水下连接器市场基本被外国垄断。
目前，我国已经在相关方面实现产品突破。中天科技研发的2000米级水下插拔电连接器项目已经通过鉴定，但是在产品稳定性、多样性和市场方面，我国企业还要经历较长时间磨合的努力，期待早日将我国海洋工程装备的国产化向前迈进一大步。
燃料电池关键材料
一直以来，燃料电池的关键材料都是我国在高端制造领域被“卡脖子”的关键技术之一。氢燃料电池核心材料的技术研发和精益制造是产业发展的基石。相比国外的燃料电池车已实现量产，我国车用燃料电池还处在技术验证阶段，大部分技术掌握在国外。
目前，燃料电池三大关键材料替代国产化加速，自2022年起，国内质子交换膜、气体扩散层、催化剂及膜电极企业在产品应用、技术升级、产能扩张等方面均取得了不小的进步，最难啃的骨头只剩下碳纸。
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