我國超導(dǎo)電子產(chǎn)業(yè)化之路任重而道遠(yuǎn)

從發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象至今，全球都在致力于超導(dǎo)電子技術(shù)研究和應(yīng)用推廣。隨著超導(dǎo)電子應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，其優(yōu)越性也不斷得到顯現(xiàn)，如何更好地推動(dòng)超導(dǎo)電子技術(shù)理論研究成果的轉(zhuǎn)化，如何拓寬應(yīng)用市場，已成為當(dāng)前我國超導(dǎo)電子技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)，也是整個(gè)產(chǎn)業(yè)需要協(xié)力攻克的難點(diǎn)。

10月25日～26日，第十二屆全國超導(dǎo)薄膜和超導(dǎo)電子器件學(xué)術(shù)研討暨超導(dǎo)電子技術(shù)應(yīng)用研討會在合肥舉行。此次會議由中國電子學(xué)會超導(dǎo)電子學(xué)分會與中國電子科技集團(tuán)公司第十六研究所共同舉辦，旨在進(jìn)一步推動(dòng)超導(dǎo)電子產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。

歷經(jīng)20多年科研 現(xiàn)步入實(shí)用化階段

超導(dǎo)高溫濾波器已在16個(gè)省投入應(yīng)用，中國經(jīng)過25年超導(dǎo)電子的理論研究，迎來了成果轉(zhuǎn)化。

我國從1986年發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)材料之后，開始投入大量人力物力進(jìn)行技術(shù)研究和攻關(guān)。此外，隨著無線通信的大力發(fā)展，空間電磁環(huán)境日漸復(fù)雜，我國很多無線通信裝備受到復(fù)雜的外界干擾，性能受到不同程度的影響。提高各種通信設(shè)備的靈敏度、探測距離和抗干擾能力，已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域亟待解決的難題之一。超導(dǎo)濾波器可有效提高裝備的整體抗干擾能力和電磁兼容性。

去年，超導(dǎo)高溫濾波器投入了實(shí)際應(yīng)用，這意味著中國經(jīng)過25年超導(dǎo)電子的理論研究，實(shí)現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化，開始步入實(shí)用化階段。

在研討會上，清華大學(xué)超導(dǎo)電子學(xué)研究中心主任曹必松教授指出：“2011年8月，依托清華大學(xué)超導(dǎo)技術(shù)的公司綜藝超導(dǎo)公司與無線電設(shè)備用戶簽訂了超導(dǎo)濾波系統(tǒng)訂貨合同，到目前為止，產(chǎn)品已在全國16個(gè)省的通信裝備正常運(yùn)行。此次合同的簽訂標(biāo)志著超導(dǎo)技術(shù)具備了真正的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。”

在超導(dǎo)航天應(yīng)用方面，超導(dǎo)電子技術(shù)也取得了實(shí)質(zhì)性的突破。中國電子科技集團(tuán)公司第十六研究所研制的超導(dǎo)接收機(jī)擔(dān)任了探月工程“嫦娥一號”和“嫦娥二號”的測控任務(wù)。此外，其研制的小型化超導(dǎo)接收機(jī)已經(jīng)成功完成了與雷達(dá)等信息裝備的聯(lián)試工作，未來將全面推廣在信息裝備領(lǐng)域里應(yīng)用。

中國科學(xué)院物理研究所研究員何豫生提到：“今年10月份，我國首次超導(dǎo)濾波器衛(wèi)星試驗(yàn)取得成功。超導(dǎo)航天應(yīng)用研究經(jīng)歷了地面試驗(yàn)驗(yàn)證、衛(wèi)星試驗(yàn)驗(yàn)證和載人航天空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)試驗(yàn)三個(gè)階段，當(dāng)前第三個(gè)階段也已試驗(yàn)通過?！?BR>
深空探測躋身國際前列 醫(yī)療領(lǐng)域差距較大

我國超導(dǎo)電子技術(shù)在深空探測方面已占有世界一席之地，在醫(yī)療領(lǐng)域還處于起步階段。

目前，我國超導(dǎo)電子技術(shù)在深空探測方面已占有世界一席之地。何豫生提到：“全部國產(chǎn)化的超導(dǎo)濾波器前端產(chǎn)品已研制出來，這使我國在超導(dǎo)航天應(yīng)用領(lǐng)域躋身國際前列。美國高溫超導(dǎo)空間試驗(yàn)經(jīng)歷了三次衛(wèi)星試驗(yàn)，我國通過兩次空間試驗(yàn)已達(dá)到美國三次試驗(yàn)的效果。到2014年，如果我國空間實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)取得成功，將使我國超導(dǎo)技術(shù)空間應(yīng)用走在歐洲和俄羅斯等前面?！?BR>
此外，我國還建成國際首個(gè)高溫超導(dǎo)氣象雷達(dá)站?！霸摎庀罄走_(dá)站在國際上具有一定的影響，在國際專著中給予很高評價(jià)，也被多個(gè)相關(guān)國際會議邀請作報(bào)告?！焙卧ド赋觥?BR>
醫(yī)療電子是超導(dǎo)電子另一大應(yīng)用市場，在醫(yī)療領(lǐng)域上，超導(dǎo)電子可應(yīng)用在SQUID心磁、核磁共振成像方面。心磁圖儀器比傳統(tǒng)的心電圖儀器靈敏度高出很多，比如一些先天性的疾病，傳統(tǒng)心電圖儀無法診斷，而心磁圖儀能及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)。心磁圖儀器的應(yīng)用為醫(yī)學(xué)臨床診斷提供了一個(gè)更為高效的測量手段。

據(jù)了解，北京大學(xué)物理學(xué)院目前研制的心磁圖儀器已進(jìn)入臨床試用階段，中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所也已推出成人心磁圖樣機(jī)，當(dāng)前正在進(jìn)行臨床研究。

不過，與國外相比，我國超導(dǎo)技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用差距還很大。

中國電科第十六研究所左濤博士指出：“當(dāng)前，美國和日本已有相當(dāng)成熟的SQUID心磁和腦磁儀產(chǎn)品，每年的市場份額高達(dá)幾十億美元，銷售覆蓋全球的醫(yī)療研發(fā)機(jī)構(gòu)。目前國內(nèi)在這方面還處于起步階段，80%的高端醫(yī)療設(shè)備都是進(jìn)口的，價(jià)格昂貴?！?BR>
左濤分析原因說，目前國內(nèi)沒有產(chǎn)業(yè)化扶持的機(jī)構(gòu)，研究機(jī)構(gòu)主要是單打獨(dú)斗，沒有形成聯(lián)盟，有些單位完成課題就算是結(jié)束了，沒有繼續(xù)向應(yīng)用轉(zhuǎn)化。國家應(yīng)該將分散的、有技術(shù)優(yōu)勢的科研單位聯(lián)合起來，成立研發(fā)中心，從而將研究成果更好地轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)展前景開闊 產(chǎn)業(yè)化發(fā)展待突破

業(yè)界看好移動(dòng)基站和醫(yī)療設(shè)備兩大市場。超導(dǎo)電子產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要以應(yīng)用為重點(diǎn)，將學(xué)研用充分結(jié)合。

在未來的發(fā)展前景中，業(yè)界比較看好移動(dòng)基站和醫(yī)療設(shè)備兩大民用市場。

在移動(dòng)基站方面，電子科技大學(xué)航空航天學(xué)院教授羊愷告訴《中國電子報(bào)》記者：“隨著3G、4G移動(dòng)通信的不斷發(fā)展，移動(dòng)基站會大量進(jìn)行同址建設(shè)，設(shè)備之間會存在信號干擾問題。而超導(dǎo)電子技術(shù)可以有效減少信號干擾、提升通話質(zhì)量、降低噪聲、擴(kuò)大通信范圍，并且能夠減小對人體的輻射?！?BR>
在醫(yī)療設(shè)備方面，左濤認(rèn)為，未來20年，運(yùn)用超導(dǎo)技術(shù)的磁醫(yī)療設(shè)備將有巨大的市場空間，國外相關(guān)產(chǎn)品已開始涌入國內(nèi)市場，國內(nèi)應(yīng)該加大在醫(yī)療領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用力度。

中國電科第十六研究所所長郭冠斌進(jìn)一步指出：“如果國內(nèi)能夠?qū)⒊瑢?dǎo)的核磁共振技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域，老百姓就能夠真正地受益，以前治療一次需要上千元，今后幾百元就可以。”

從當(dāng)前來看，產(chǎn)業(yè)化建設(shè)是我國超導(dǎo)電子發(fā)展急需突破的一大難點(diǎn)。郭冠斌向記者強(qiáng)調(diào)說：“應(yīng)用是重點(diǎn)，我們需要把研究成果更好地轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。將學(xué)研用充分地結(jié)合在一起，才能更好地發(fā)揮超導(dǎo)電子技術(shù)的優(yōu)勢?！?BR>
對于如何進(jìn)一步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化，羊愷提到：“降低成本是產(chǎn)業(yè)化面臨的一大問題。超導(dǎo)電子應(yīng)該打造一個(gè)‘工業(yè)路線圖’，先將其應(yīng)用在對成本不敏感的領(lǐng)域，以應(yīng)用為牽引，不斷擴(kuò)大市場份額，從而逐步降低成本。隨后，就比較容易將應(yīng)用領(lǐng)域延伸到更大的范圍?！?BR>
超導(dǎo)電子具有極致的性能，也需要極致的條件推動(dòng)，只有技術(shù)、市場、資金三方位結(jié)合，才能更好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。羊愷認(rèn)為，一是要從“單純的做產(chǎn)品”轉(zhuǎn)移到“從體系入手”，需要材料、器件、系統(tǒng)、應(yīng)用整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)通力合作；二是要吸引外部資金推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，如國家重大工程專項(xiàng)資金或社會風(fēng)投資金。

曹必松說道：“超導(dǎo)研究工作者長期以來有一個(gè)共同心愿，希望早日實(shí)現(xiàn)中國高溫超導(dǎo)真正的實(shí)際應(yīng)用，即面對最終用戶的規(guī)模商用和產(chǎn)業(yè)化?！盵!--empirenews.page--]

當(dāng)前，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)已經(jīng)開始積極籌劃，助推產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，本次會議對產(chǎn)業(yè)鏈就具有獨(dú)特的助推意義。郭冠斌所長表示，中電科技第十六研究所不僅做超導(dǎo)器件產(chǎn)品，也做前端的基礎(chǔ)產(chǎn)品，爭取把制冷機(jī)的成本降下來，這樣就能降低超導(dǎo)器件的成本。只有成本下降了，超導(dǎo)電子產(chǎn)品才有可能被大批量使用。

記者也了解到，在國外產(chǎn)業(yè)化發(fā)展上，美國可謂是先驅(qū)。美國超導(dǎo)技術(shù)公司的濾波器已經(jīng)在美國6000多個(gè)基站上投入使用。此外，歐洲也有了超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)2015年實(shí)現(xiàn)低噪聲SQUID器件的首次應(yīng)用；到2019年，可實(shí)現(xiàn)SQUID器件在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，2020年將全面實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。對比之下，我國超導(dǎo)電子產(chǎn)業(yè)化之路仍任重而道遠(yuǎn)。