【好評】測序儀和光刻機，作為生命科學與半導體領域的“國之重器”，其發展之路充滿艱辛與挑戰。從專利爭奪戰到科技冷戰，再到光學技術的精密支撐，每一步都凝聚著無數科研人員的心血與智慧。中科院長春光機所作為光學技術的中流砥柱，以其卓越的科研實力和創新精神，為國產測序儀和光刻機的崛起提供了堅實保障。在未來的科技競爭中，我們期待更多的“國之重器”在光學技術的助力下，閃耀世界科技舞台，為國家的繁榮與發展注入源源不斷的動力。
測序儀和光刻機，分別是生命科學與半導體領域的兩大“國之重器”。
雖然它們的用途不同，一個幫我們破解生命的密碼，一個用來“畫”出手機和電腦裏那些覆雜到肉眼都看不見的芯片電路。但確實值得放在一起來說說，因為測序儀和光刻機有著戰略上的許多相似之處，而且它們背後有一個相同的幕後功臣。
首先，它們背後都有一場場激烈的專利爭奪戰，核心就是搶占技術制高點。
基因測序技術從第一代到如今的高通量測序，專利戰幾乎貫穿整個發展史。以二代測序為例，2000年代，兩大巨頭Illumina和Life Tech展開了激烈競爭。Illumina的“邊合成邊測序”技術和Life Tech的半導體測序技術，都通過專利布局拼命圈地。它們互相起訴，官司打了幾年，最後以和解收場。專利戰的目的不隻是保護技術，更是為了壟斷市場。像Illumina一度占據全球測序市場70%以上的份額，靠的就是專利“護城河”。
後來者如中國的華大智造，另辟蹊徑搞自主研發，試圖避開專利雷區，也依然免不了在2019年開始被Illumina起訴，盡管訴訟最終達成和解，Illumina其後又開始加大遊說力度，使美國國會進一步通過法案限制華大等中國公司，直至中國商務部今年的反擊，在隱忍多年後，給出了對Illumina禁止進口到中國的裁決。
光刻機的專利戰更像是一場“光學霸權”爭奪戰。荷蘭ASML是當今光刻機領域的絕對霸主，但它的崛起背後也有專利博弈。尼康和ASML曾在浸潤式光刻技術上爆發專利糾紛，雙方在美國、日本等地提起多起訴訟。後來，由於EUV技術的專利壁壘太高，加上美國的技術授權限制，日本廠商逐漸退出競爭。
其次，測序儀和光刻機都深深卷入了近年來的科技冷戰，貿易摩擦直接影響了它們的全球供應鏈和市場布局。
測序儀的貿易摩擦更多圍繞數據安全和生物安全。基因數據被認為是戰略資源，美國對中國測序企業的關注從2010年代就開始了。無論是“實體清單”還是《生物安全法》，這些摩擦表面是貿易問題，背後是對基因科技主導權的爭奪。
而光刻機的貿易摩擦簡直就是科技冷戰的縮影。美國從2018年起，通過出口管制法案（ECRA）和“實體清單”，限制ASML向中國出售EUV光刻機。2020年，美國進一步施壓荷蘭政府，禁止ASML向中國出口高端設備，理由是“國家安全”。
更重要的是，測序儀和光刻機在戰略上的重要性，怎麽強調都不為過。它們不隻是設備，更是科技主權的象征。
基因測序被認為是未來醫療、農業甚至國防的基石。掌握測序技術，等於握住了生物科技的“鑰匙”。大國競爭中，誰能快速、低成本地測出基因序列，誰就能在精準醫療、生物武器防禦上占先機。比如，美國通過Illumina等企業，試圖主導全球基因數據庫，掌控數據話語權。中國則靠華大智造等公司，力爭在測序設備和數據分析上實現自主可控，避免基因資源外流。這種競爭表面是技術，實則是對未來生命科技制高點的爭奪。
光刻機是芯片制造的核心，直接決定了芯片性能和產量。現代社會，從手機到導彈，幾乎啥都離不開芯片。所以，光刻機的戰略地位簡直是“工業命脈”。目前，ASML的EUV光刻機全球獨一份，美國通過控制ASML，間接掐住了全球芯片供應鏈的脖子。中國要發展高端芯片，必須突破光刻機技術，否則隻能在低端市場打轉。
測序儀決定生物科技的未來話語權，光刻機掌控信息科技的命根子，兩者都是大國競爭中“誰也輸不起”的賽道。
而更巧的是，這兩件神器背後，有個共同的“大功臣”——精密的光學技術。
先來說說測序儀，簡單點說，它就是一台“讀”DNA的機器。想象DNA像一串長長的字母鏈，上面寫滿了A、T、C、G這些“密碼”。測序儀先把DNA剪成小段，覆制很多份，然後粘在一個小芯片上。接著，它用一種帶熒光“標簽”的化學物質，像是給每個字母點上彩色小燈。激光一照，這些小燈就亮起來，不同字母亮不同顏色，儀器裏的相機“哢嚓”一拍，把這些光信號記下來。電腦再把這些彩色信號翻譯成字母，拼出一長串DNA序列。這過程就像是用燈和相機把生命密碼一行行“拍”下來，變成我們能讀懂的東西。
再來看光刻機，它是造芯片的“大手藝人”。芯片上那些細得連用顯微鏡都看起來費勁的電路，就是光刻機“畫”出來的。它的原理有點像老式幻燈片投影儀：先有個光源，射出特別強的光，比如深紫外光或者極紫外光；光透過一個刻著電路圖案的“模闆”（專業名叫掩模），再通過一堆精密透鏡，把圖案縮小，投到塗了感光膠的矽片上。感光膠被光一照，性質就變了，之後再用化學方法“洗”掉一部分，留下電路的形狀，最後再刻一層層，疊出一個完整的芯片。整個過程就像是用光在矽片上“印”藍圖，細到幾納米，比頭發絲還薄幾萬倍。
測序儀和光刻機雖然幹的活兒完全不同，但它們都離不開光學技術。比如，兩者都需要特別精準的透鏡，測序儀得靠它清楚地“拍”下微弱的熒光信號，光刻機得用它把電路圖案縮到納米級還不能走樣。它們還都得用上穩定的激光，光刻機用激光“畫”線，測序儀用激光“點亮”DNA信號。還有，測序儀和光刻機都得有靈敏的相機或者探測器，專門捕捉光信號，測序儀用它看熒光顏色，光刻機用它檢查圖案有沒有偏差。總之，光學系統在這兩台機器裏，就像是它們的“眼睛”和“手”，得又準又穩。
說到光學技術的硬核支持，國內有個地方不得不提——中科院長春光機所。
中科院長春光機所，全名叫中國科學院長春光學精密機械與物理研究所，是個在光學領域響當當的地方，號稱“中國光學的搖籃”。
長春光機所的故事得從1952年說起。那時候新中國剛成立沒幾年，科技基礎還很薄弱，國家急需搞科研的地方。1952年，在吉林長春，一群科學家和工人一起收拾出一片地兒，準備建個研究所，這就是長春光機所的前身——中國科學院儀器館。當時的條件可沒現在這麽好，科學家們自己動手平地、填坑，硬是把這地方建起來了。
研究所的創始人之一是王大珩院士，他可是中國光學界的“大牛”。在他的帶領下，長春光機所從一開始就瞄準了光學和精密機械，目標是為國家的工業和國防搞出點真家夥。1950年代到1960年代，長春光機所參與了不少大事兒，比如“兩彈一星”工程，他們造出了高精度的光學儀器，幫著導彈和衛星瞄準目標，立了大功。
1999年，長春光機所和長春物理所合並，成了現在的樣子。從建所到今天，70多年過去，長春光機所一直是國內光學研究的“頂梁柱”，創造了一堆“中國第一”：第一台紅寶石激光器、第一台大口徑光學望遠鏡、第一套導彈光學制導系統……這些成果聽著就挺牛，實際也真挺牛。
長春光機所在光學和精密機械領域攢了不少絕活兒。
長春光機所最擅長的就是造各種能“看”東西的儀器。他們搞出了很多高精度的光學設備，比如大口徑望遠鏡，能看得比誰都遠，裝在衛星上能拍地球的“高清寫真”。還有顯微鏡，能看到細胞甚至更小的玩意兒。這些技術不光用在科研上，還用在工業檢測、醫療設備裏，幫著醫生看清楚病人體內的“小毛病”。
說到激光，長春光機所可是國內的“老前輩”。他們1960年代就搞出了中國第一台紅寶石激光器，後來又研發了一堆更厲害的激光設備。現在，他們的激光技術用在各種地方：工業上能切金屬跟切豆腐似的，醫學上能拿來做手術，連國防上都能用來搞激光武器或者精確制導。總之，激光這塊，他們玩得挺溜。
長春光機所在空間光學上也有一手。簡單說，就是給衛星、飛船裝上能看清東西的“眼睛”。比如“嫦娥”探月工程、“神舟”飛船上的一些光學設備，就有他們的手筆。他們造的星載相機，能從幾百公裏外拍地面，假如排除大氣幹擾等限制，連車牌號都能看清。這些技術直接幫國家在航天領域站穩了腳跟。
除了光學，長春光機所還特別擅長精密機械。啥叫精密？就是細到你想象不到的地步。他們能造出誤差不到1納米的零件（1納米等於10億分之一米），這種精度在造光刻機、測序儀這些高精設備時特別關鍵。他們還搞過不少機械手、自動化設備，幫工廠把生產效率提上來。
光電探測是長春光機所的另一大強項。簡單說，就是能抓住光信號，轉成電信號，再分析出來。他們做的高靈敏度探測器，能捕捉到特別微弱的光，比如測序儀裏用的CMOS傳感器，能“看”到DNA發出的熒光信號。這些技術在基因測序、夜視儀、遙感衛星上都有大用處。
長春光機所的技術可不隻是“高冷”的實驗室玩意兒，他們特別會把技術變成真能用的東西。早年主要是給國防幹活，幫著造導彈、衛星的瞄準系統。後來慢慢轉到民用領域，比如幫著企業造醫療儀器、工業激光設備，還跟華大智造、國望光學這些公司合作，把光學技術用在基因測序和芯片制造上。
比如光刻機的光源系統，難度特別大，尤其是極紫外光源，波長短到隻有13.5納米，還得功率高、穩定性好。長春光機所就在這方面使勁鉆研，搞出了超平整的反射鏡和平面鏡，平到誤差不到1納米，幫國產光刻機光源系統打下了基礎。他們還在深紫外光源的穩定性上下了狠功夫，讓國產設備少走不少彎路。
還有個厲害的，就是高端CMOS相機芯片，這種芯片在測序儀和光刻機裏都少不了。測序儀用它拍熒光信號，光刻機用它檢查對準誤差。長春光機所開發的高性能CMOS芯片，特別靈敏，還不容易受幹擾，幫測序儀看清微弱的光，也讓光刻機的對準更準。這些技術可不是光在實驗室裏玩，他們還和企業合作，把成果變成了真能用的東西。
比如說，長春光機所他們和華大智造合作，這家企業是國內基因測序的“大牛”。華大智造的高通量測序儀對光學要求特別高，長春光機所就幫他們弄了高精度的鏡頭和激光系統，讓設備性能直追國際水平。再比如和國望光學的合作，國望是搞高端光學元件的，他們一起攻關光刻機用的曝光光學系統，搞出了面向28納米工藝的設備，填了國內空白。通過這些產學研合作，長春光機所直接讓許多國產設備硬氣了不少。
長春光機所還特別擅長把技術變成產品。他們的高精度光學加工技術，已經用在國產光刻機和測序儀的核心零件上了，激光技術也用到了各種精密制造裏。這些成果不僅讓國內企業少花冤枉錢買進口貨，還拉動了一整條產業鏈。可以說，長春光機所在光學這塊，給“專精特新”四個字做了個硬核注解。
測序儀和光刻機這兩件“國之重器”，背後都站著光學技術這麽個“超級英雄”。而長春光機所就像是給英雄打造裝備的“大匠”，從實驗室到工廠，從技術到產品，一步步讓中國在這兩大賽道上站得更穩，走得更遠。在未來的科技競爭中，我們期待更多的“國之重器”在光學技術的助力下，閃耀世界科技舞台，為國家的繁榮與發展注入源源不斷的動力。
