中科科儀北京總部大“變身”

乘國產(chǎn)科學(xué)儀器發(fā)展東風(fēng)展現(xiàn)新?lián)?dāng)

在北京中關(guān)村，有這樣一個歷經(jīng)時代變遷的科學(xué)儀器“老園區(qū)”——中科科儀北京總部所在地。歷經(jīng)六十余年的發(fā)展，她孕育了我國第一臺掃描電子顯微鏡、第一臺渦輪分子泵等多項國內(nèi)首臺套科學(xué)儀器及核心零部件，囊獲了多項國家和科學(xué)院重大科技成果獎。

透過老照片，我們仿佛又看到了，一代代科儀人為促進(jìn)我國科學(xué)儀器事業(yè)發(fā)展付出努力的身影，他們在這里抒寫著中國掃描電鏡的發(fā)展歷程，親歷著中國真空獲得技術(shù)的發(fā)展步伐，更激勵著新一代科儀人攜手并肩，為國產(chǎn)科學(xué)儀器裝備事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

中科科儀北京總部園區(qū)舊貌

拍攝于20世紀(jì)90年代

中科科儀北京總部園區(qū)舊貌

拍攝于2007年

園區(qū)樓宇新外觀以科學(xué)院紅為主色，契合著科儀六十余年的悠久歷史傳承和創(chuàng)新求發(fā)展的企業(yè)精神內(nèi)核，為歷史悠久的建筑注入新的生機活力，更代表了科儀人為國產(chǎn)科學(xué)儀器事業(yè)奮斗的滿腔熱情。

中科科儀北京總部園區(qū)新貌

今天，當(dāng)我們再次穿行在中關(guān)村成府路上，走到最西端，北京大學(xué)和清華大學(xué)兩座頂尖學(xué)府交匯處，看到的是新時代國產(chǎn)科學(xué)儀器企業(yè)的新面貌，期待的是國產(chǎn)科學(xué)儀器發(fā)展的新飛躍。

中科科儀總部園區(qū)對標(biāo)科學(xué)儀器創(chuàng)新園區(qū)發(fā)展新模式，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈發(fā)展，成為電子光學(xué)類科學(xué)儀器及核心零部件創(chuàng)新策源地，推進(jìn)科學(xué)儀器裝備基地建設(shè)，逐步形成“龍頭企業(yè)＋孵化”的共贏共生局面，打造科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展新生態(tài)。

科學(xué)儀器共享窗口——電鏡DEMO中心

技術(shù)創(chuàng)新基地——研發(fā)實驗室

習(xí)近平總書記強調(diào)：“要打好科技儀器設(shè)備、操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件國產(chǎn)化攻堅戰(zhàn)，鼓勵科研機構(gòu)、高校同企業(yè)開展聯(lián)合攻關(guān)，提升國產(chǎn)化替代水平和應(yīng)用規(guī)模，爭取早日實現(xiàn)用我國自主的研究平臺、儀器設(shè)備來解決重大基礎(chǔ)研究問題。”

科技儀器研發(fā)水平是創(chuàng)新實力的體現(xiàn)，也在很大程度上決定著基礎(chǔ)研究和新技術(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)的廣度和深度。從歷史上看，許多重大科學(xué)研究成果的突破，通常以科學(xué)儀器和技術(shù)手段的創(chuàng)新為先導(dǎo)。

上個世紀(jì)五十年代，中科院為了給科研工作創(chuàng)造條件，及時提供新的科學(xué)儀器裝備，決定設(shè)置綜合性院屬工廠，正式成立中國科學(xué)院科學(xué)儀器廠（現(xiàn)在“北京中科科儀股份有限公司”前身，后文提到的“中國科學(xué)院科學(xué)儀器廠”、“北京科學(xué)儀器廠”、“科儀廠”，均指為“中科科儀”）。

中科科儀建廠初期的業(yè)務(wù)定位，即為全院制造特殊精密機械設(shè)備，承擔(dān)電子學(xué)及光學(xué)儀器的制造和配套工作，曾經(jīng)承擔(dān)了我國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”的本體加工與總裝工作。原中顧委常委、國務(wù)委員、中國科學(xué)院黨組書記張勁夫同志曾在兩彈一星回憶錄中評價，“我們科學(xué)院在北京建立了科學(xué)儀器廠，作為人造衛(wèi)星的總裝廠”，“北京科學(xué)儀器廠……可以生產(chǎn)電子顯微鏡、電子探針儀，許多相當(dāng)先進(jìn)的科學(xué)儀器我們都能夠自己生產(chǎn)出來，武裝我們各研究所，還供應(yīng)國內(nèi)其他一些單位，水平很高。”

可以說，中科科儀誕生于國家需要之時，在當(dāng)時“一窮二白”的特殊歷史時期，為國家做出了許多重要的貢獻(xiàn)。回顧科儀的發(fā)展歷程，正是科儀人為中國科學(xué)儀器事業(yè)發(fā)展的奮斗史。

1975年，中科科儀研制成功中國第一臺掃描電子顯微鏡，獲科學(xué)大會一等獎和中國科學(xué)院重大科技成果獎一等獎，“科儀廠掃描電鏡組”獲頒國務(wù)院總理親筆題詞的榮譽證書。

電子顯微鏡正是認(rèn)識亞微米以及納米尺度微觀世界的重要工具，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了自然科學(xué)的許多分支學(xué)科之中，并且極大推動了這些學(xué)科的發(fā)展。

1974年，中科院正式下達(dá)關(guān)于DX-3型掃描電子顯微鏡的試制任務(wù)至科儀廠。抱著“要做自己的電子顯微鏡”的信念，科儀廠于1975年研制成功我國首臺掃描電子顯微鏡，樣機通過了來自全國各地30多個單位，60多名代表的鑒定測試，分辨率優(yōu)于10nm，主要指標(biāo)達(dá)當(dāng)時國際先進(jìn)水平。

中國第一臺掃描電子顯微鏡——DX-3型掃描電鏡

1978年，中科科儀研制成功中國第一臺掃描式離子探針—LT-1型離子探針質(zhì)譜微分析儀，獲中科院1978年度重大科技成果獎、科學(xué)大會獎。

離子探針質(zhì)譜微分析儀（簡稱離子探針），是一種利用離子光學(xué)原理制成的大型精密科學(xué)儀器。它主要應(yīng)用于表面微區(qū)薄層分析，是半導(dǎo)體集成電路、固體物理、表面科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地球和空間科學(xué)等領(lǐng)域常用的分析手段。

離子探針起源于20世紀(jì)70年代，當(dāng)時國際上多個國家在競爭性研制，中國科學(xué)院科學(xué)儀器廠早在1978年就研制成功了LT-1型離子探針質(zhì)譜微分析儀，主要技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到了國外同類儀器水平。

（胡肇恒. "LT-1型離子探針質(zhì)譜微分析儀." 物理 4(1978):233-239.）

中國第一臺掃描式離子探針

——LT-1型離子探針質(zhì)譜微分析儀

1979年，中科科儀研制成功我國第一臺高分辨本領(lǐng)有機分析用質(zhì)譜計算機聯(lián)用儀——ZHP-5質(zhì)譜計，獲中科院1980年度重大科技成果一等獎。

有機分析質(zhì)譜儀是一種用于生物學(xué)領(lǐng)域的分析儀器，廣泛用于有機化學(xué)、生物學(xué)、地球化學(xué)、核工業(yè)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生、食品化學(xué)、石油化工等領(lǐng)域以及空間技術(shù)等方面。

1979年，中國科學(xué)院科學(xué)儀器廠最近試制成功了我國第一臺高分辨本領(lǐng)有機分析用質(zhì)譜計算機聯(lián)用儀——ZHP-5質(zhì)譜計。來自全國三十一個科研、生產(chǎn)和使用單位的四十名同行專家，對這臺儀器的各項技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了實測和鑒定。鑒定結(jié)果表明，該儀器的主要技術(shù)指標(biāo)均超過原技術(shù)設(shè)計任務(wù)書的規(guī)定，進(jìn)入國外同類儀器的行列。鑒定委員們認(rèn)為，這臺大型精密分析儀器的試制成功，為我國的高分辨有機質(zhì)譜儀器填補了空白，標(biāo)志著我國在質(zhì)譜儀器制造上跨進(jìn)了一大步。

（柯服. "ZHP-5高分辨有機質(zhì)譜計試制成功." 質(zhì)譜 (1981).）

中國第一臺高分辨本領(lǐng)有機分析用

質(zhì)譜計算機聯(lián)用儀——ZHP-5質(zhì)譜計

1983年，中科科儀研制成功中國第一臺場離子顯微鏡—原子探針，獲中科院1986年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。

場離子顯微鏡原子探針是研究金屬、半導(dǎo)體材料微結(jié)構(gòu)的一種大型精密分析儀器，它能直接分辨樣品表面上的單個原子并鑒定其成分。

1983年，在中國科學(xué)院沈陽分院院長郭可信教授領(lǐng)導(dǎo)下,中國科學(xué)院科學(xué)儀器廠研制成功中國第一臺場離子顯微鏡—原子探針，主要指標(biāo)達(dá)到國際同類儀器的較好水平，填補了我國這一領(lǐng)域的空白，將我國金屬材料微結(jié)構(gòu)研究工作提高到原子級水平。當(dāng)時共同參與研發(fā)任務(wù)的還有中科院金屬研究所、沈陽科儀廠。

（群力. "場離子顯微鏡原子探針在我國首次研制成功." 質(zhì)譜學(xué)報 04(1984):48-48.）

中國第一臺場離子顯微鏡—原子探針

六十余年的發(fā)展歷程中，中科科儀始終面向國家重大需求，走在國產(chǎn)科學(xué)儀器設(shè)備自主創(chuàng)新之路的最前沿。以一流電子光學(xué)和真空技術(shù)及多年科技成果轉(zhuǎn)化經(jīng)驗，承擔(dān)多項國家重大科學(xué)儀器專項，研制出多項打破國外壟斷的首臺套科學(xué)儀器裝備與核心零部件，實現(xiàn)國內(nèi)領(lǐng)域多項零的突破，為提高我國科學(xué)儀器設(shè)備的自主創(chuàng)新能力和自我裝備水平發(fā)揮了重要作用。

2012年，中科科儀研制成功我國首臺磁懸浮分子泵

磁懸浮分子泵是尖端科學(xué)儀器和關(guān)鍵工藝核心部件，是超高真空獲得設(shè)備，憑借持續(xù)高排氣能力、免維護(hù)、潔凈無油等特點，可廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、科研儀器、大科學(xué)裝置、國防科技和航空航天等領(lǐng)域，為科研、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)提供必要的潔凈、超高真空環(huán)境。

2012年，中科科儀研制成功我國首臺磁懸浮分子泵，掌握完全知識產(chǎn)權(quán)，填補了國內(nèi)空白，在多個半導(dǎo)體裝備頭部企業(yè)實現(xiàn)國產(chǎn)替代，助力解決集成電路裝備核心零部件“卡脖子”問題，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈自主可控做出了貢獻(xiàn)。

半導(dǎo)體專用磁懸浮分子泵

2014年，中科科儀研制成功我國首臺場發(fā)射槍掃描電子顯微鏡

作為高端通用大型科學(xué)儀器，在納米量級觀測設(shè)備中，掃描電子顯微鏡與納米科技、分子生物學(xué)研究、半導(dǎo)體制造檢測技術(shù)等發(fā)展相互促進(jìn)，是我國35項“卡脖子”技術(shù)之一。

2014年，中科科儀突破了多項技術(shù)壁壘，研制成功國內(nèi)首創(chuàng)、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的肖特基場發(fā)射槍掃描電子顯微鏡，分辨率優(yōu)于1.0nm，達(dá)國際同類產(chǎn)品一流水平，打破了國外的技術(shù)和市場壟斷，已廣泛應(yīng)用于材料、物理、化學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域，開展納米科技、半導(dǎo)體技術(shù)等方面的研究。

KYKY-EM8100型場發(fā)射槍掃描電子顯微鏡

一代人有一代人的奮斗，一個時代有一個時代的擔(dān)當(dāng)。未來，中科科儀將始終牢記“創(chuàng)新科學(xué)儀器，發(fā)展一流企業(yè)”的初心使命，以嶄新的面貌不斷強化核心技術(shù)攻關(guān)，解決高端儀器裝備的“卡脖子”和“空心化”問題，高質(zhì)量引領(lǐng)重大科學(xué)儀器攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，推動國產(chǎn)科學(xué)儀器關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域再創(chuàng)新突破。