开头
为什么中国在尖端科技上，与国外相差很大？
很多人会说，哎呀，还不是中国基础科学不行导致的，尤其是材料方面。
但如果细挖下，中国的材料学为什么不行，跟西方的差距到底在哪？
这些问题，估计很少人能够详细的回答出来。
尖端科技与基础科学
尖端科技的代表，就拿芯片领域的光刻机举个例子哈。
目前荷兰的阿斯麦公司，在全球高端光刻机领域处于绝对垄断。
尤其是它家的EUV光刻机，这玩意可以提供5nm甚至以下的超高精度芯片制造，而目前我国国产光刻机的水平，还滞留在28nm。
光刻机为什么难以制造？主要体现在以下几个方面。
比如精度方面，光刻机需要达到纳米级甚至更高的精度，镜片与晶圆之间的间隙控制在几十纳米以内，相当于一根头发的千分之一甚至更细。
还有光学方面，光刻机的光学系统包含光源、照明系统、投影镜头等，需要超高精度的光学设计和制造。
比如光源部分产生的激光波长，精度可以到pm(皮米)量级，这相当于1米长度中的百万分之一毫米!
此外，光刻机每一次曝光、对准、移动等过程都需要精确控制，差之毫厘都不行，结果就会谬以千里，最终芯片会制造失败。
可以说，光刻机集结了机械、光学、电子、材料、控制等多学科的精华，被称为人类智慧的结晶也是名副其实。
有意思的是，EUV光刻机一共10万多个零件中，阿斯麦自己的，甚至荷兰本土制造的零件不到10%，另外的90%基本上都是靠进口，并且涉及到5000多个供应商！
比如光源设备来自美国、镜头来自德国蔡司，光学技术由日本提供。
为什么我国造不出高端光刻机？这背后涉及到尖端科技与基础科学的关系。
任何尖端科技的产生，都源自于基础科学的原理发现和概念创新。比如光刻技术来自于对光波特性的理解。
而基础科学又为尖端科技提供源头活水。
基础科学持续产生新的知识和发现，为尖端科技提供持续的理论支撑和概念来源。
当尖端科技面临瓶颈时，往往需要基础科研取得原理性突破来解决。而尖端科技反过来进步，又为科学研究提供了更先进的探测仪器和手段。
而想要在基础科学中取得突破，没有其他好办法，只有不断的进行尝试，不断犯错，最终找到最合适的一种材料。
比如什么阶段加入什么材料，加入多少材料，用什么工艺处理，这些都属于每个国家的核心机密，国外也不会随意透露给我们。
看似微小的一个工艺参数改变，就可能导致产品质量天壤之别。而想要找到最优材料方案，只能靠大量试验来观察规律。
过去俄罗斯在研制光学玻璃的时候，总是不合格，质地不够均匀，也不够晶莹透明，根本就没法用。
怎么办？俄罗斯也折腾了好久，实现没有好办法了，于是到处想花大价钱从别的国家购买相关技术。
但光学玻璃在军事上面非常关键，它可是许多光学仪器如望远镜、显微镜等的核心材料。
不是说你有钱，就一定能买的到，很多国家是不愿意卖的。
最后还是英国软下心，看到都是盟友的面子上，向俄罗斯出售了技术，但前提也是要付一大笔钱才行。
俄罗斯无奈也只好照付，可是后来通过两家技术一对比，我去，英国人的光学玻璃之所以质量不错，只是因为在烧制玻璃溶液的时候会不停的搅拌。
没错哈，就是这一个小小的差距，最终导致了巨大的差异。
基础科学，到底难不难？
说难也不难，说不难也难，这话听起来有点绕口，但事实上还真是如此。
有些时候，突破点往往就是那一层窗户纸，而这背后往往是要通过不断投入研发，不断尝试才会得出来宝贵经验。
再举个例子哈，2006年11月，铁道部对京津城际高铁进行招标，其中我国非常想要西门子的27.5千伏真空断路器。
这玩意是一种电力系统设备，主要用于开关高压电路。在闭合或断开电路时，可防止电气设备受到损坏。
而西门子的断路器，能保证10万次不出故障，这在业界算是顶尖的水平了。
西门子之所以能够达到这样的水平，离不开其在材料科学、电力工程、控制技术等领域的深厚积累和持续研发。
据说，西门子为了研发这玩意，更是折腾了将近40年。
所以，即使后来我们愿意出高价，西门子也婉拒了我们，因为这玩意已经被列入国家机密了。
那么，是不是说我国在基础科学上处处技不如人？
那倒也不是，目前我国在基础科学领域也有不错的突破。
比较有名的例子就是一种薄如纸的钢，它的厚度只有头发丝的1/6，由于非常薄，用手轻轻一撕就能撕掉，所以又叫手撕钢。
这玩意的用途那就大了，被广泛运用于航空航天、电子产品等高精尖领域。
比如手撕钢由于屏蔽性好，可以使战机隐身性能变得更强；手撕钢还具备高耐热性，能承受比普通钢铁材料还要高的温度，可以作为航空发动机的核心材料。
一开始我国的手撕钢高度依赖国外，没有任何议价权。
同时西方也对我国进行相关的技术封锁，只能出口大于0.03mm的厚度的手撕钢，而且价格非常昂贵。
为了打破这种尴尬的局面，中国的山西太钢率先向国外发出挑战！
从2014年开始，太钢集团对手撕钢进行不断的技术攻关。
太钢历时3年，经历了700多次失败，解决了上百道工艺难题后，终于在2016年取得了重大突破，成功研发出厚度仅0.02mm的手撕钢，追平了世界纪录。
这还没完呢！自己保持的纪录，自己打破。
在2020年，山西太钢又创造了新的纪录，将手撕钢的厚度从0.02mm迈向0.015mm，打破了全球最薄记录。
这下好了，彻底把曾经的西方各国甩得老远，连我们的车尾灯都看不到。
结尾
之前工信部有个数据，对全国30多家大型企业130多种关键基础材料调研结果显示，32%的关键材料在中国仍为空白，52%依赖进口。
对此，有人对中国材料突破表示悲观，这么多卡脖子技术，要等到啥时候才能最终打破？
其实这种想法大可不必，只要保持手撕钢这样的突破节奏，在基础科学领域继续投钱尝试，那些卡脖子的问题，将不再是问题。
很多核心技术，其实靠的都是一两个关键细节，这就像窗户纸一样薄。
所以，只要我们保持现在的节奏，迟早这些窗户纸都会被我们全部捅破！
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