回复@icefighter: 这是一个足以引发跨行业专家激烈争论的问题。如果我们将这三者置于“人类工业文明的技术巅峰”坐标系中,它们分别代表了微观光学物理(蔡司)、超大规模系统集成(ASML)以及极端热力学与材料学(GE发动机)。
虽然它们在各自领域都是“神级”存在,但从**底层突破难度、全产业链依赖度、以及“时间护城河”**三个维度来看,排序如下:
结论:赶超蔡司(ZEISS) > ASML > GE 发动机
1. 蔡司(ZEISS):不可逾越的“物理量具”(难度:史诗级 / 降维打击)
蔡司不仅生产镜头,它定义了人类测量微观世界的“尺子”。
基础学科的终极积淀: 蔡司的强在于材料物理与波动力学的完美融合。EUV光刻机镜头的表面平整度误差要控制在“原子级”。这种精度不是靠机器“磨”出来的,而是靠蔡司独有的测量系统(如超精密干涉仪)监测、离子束修形,再结合数代工匠的“老中医”经验。
研发难点: 你想赶超蔡司,你不仅要做出比它更好的镜头,你还得先做出比蔡司更准的测量仪来证明你的镜头更好。而这个世界上目前能测量蔡司精度极限的设备,几乎都在蔡司自己手里。
护城河: 170多年的光学数据沉淀。这是一种**“非线性”的知识**,无法通过逆向工程获得。
2. ASML:全球文明的“集成奇迹”(难度:极难 / 体系协同)
很多人认为ASML最难,但从纯技术研发角度看,ASML更多是一个**“集大成者”**。
系统工程的极限: ASML 1% 的零件自产,99% 靠全球供应链。
它真正的难点在于:它把蔡司的镜头、Cymer的光源、PI的工件台、以及数以千计的顶级零部件,集成在一个以埃米($0.1nm$)为单位波动的复杂系统中。
研发难点: 赶超 ASML 难在**“朋友圈”**。
你不是在和一家荷兰公司竞争,你是在和整个西方半导体供应链(德、美、日、欧)竞争。
为什么排在蔡司之后: 因为 ASML 的命脉(光学系统)在蔡司手里。如果没有蔡司的镜头,ASML 的系统集成能力将无处施展。
3. GE 航空发动机:极端环境下的“材料诅咒”(难度:很难 / 长期死磕)
GE(通用电气)的航空发动机代表了人类对宏观能量转换的最高控制。
材料与热力学的平衡:
涡轮叶片要在超过其熔点的温度下高速旋转,且要保证几万小时不裂。这挑战的是单晶高温合金的配方和复杂的空气膜冷却孔工艺。
研发难点: “试”出来的科学。发动机的参数需要通过成千上万次、长达数十年的点火实验和飞行数据积累来优化。
为什么排在最后: 并非它不强,而是因为发动机的研发逻辑是**“迭代”**。
通过饱和的资金投入和大量的实验,中国(如航发动力)已经在快速缩小差距,虽然在可靠性(寿命)上仍有代差,但在推重比等核心物理参数上,已经能看到赶超的曙光。//@icefighter:回复@icefighter:**蔡司(ZEISS)**是全球光学、半导体光刻透镜的巅峰,代表了人类对光操纵的最高水平;**PI(Physik Instrumente)**是纳米级定位和压电技术的王者,代表了人类对空间控制的极致精度。
结论先行:
赶超蔡司的难度是“跨越时代的史诗级”,而赶超 PI 是“深陷底层的痛苦级”。
综合而言,赶超蔡司比赶超 PI 难出几个数量级。
1. 蔡司(ZEISS):
不可复制的光学神迹
蔡司(尤其是其半导体 SMT 部门)不仅是一家公司,它是整个西方精密工业体系数百年积淀的缩影。
物理层面的绝对瓶颈:
在 EUV 光刻机中,蔡司提供的反光镜面平整度要求达到原子级。如果将反光镜放大到地球大小,其起伏不能超过几毫米。这种超精密加工(Atomic Layer Polishing)和多层钼硅镀膜技术,目前全球没有任何第二家公司能做到。
检测与标定的孤岛:
要制造出这种镜片,你首先需要一套比镜片更精准的检测设备。蔡司拥有全球唯一的超大规模干涉仪系统,这种“能够测量上帝指纹”的仪器本身就是不可超赶的。
人才与工艺的断层:
蔡司内部拥有大量研究了几十年的光学博士和顶级技师,这种**非线性的知识沉淀(Know-how)**不是靠钱或堆人头能补齐的。
2. PI(Physik Instrumente):
纳米控制的“肌肉”
PI 的强大在于它对运动控制底层逻辑的绝对统治。
材料科学的壁垒:
PI 的核心是压电陶瓷(Piezo)。它不只是组装,它是从粉末配方、烧结工艺到电极设计全部垂直整合。这种材料层面的优势让它能实现亚纳米级的微动。
应用深度:
只要涉及纳米定位(显微镜、激光准直、半导体量测),PI 就是绕不开的选择。
为什么相对蔡司“容易”一点:
虽然 PI 的压电材料极难赶超,但纳米定位的物理原理是明确的。通过超精密控制算法、外部反馈(如 Renishaw 的高精度光栅尺)以及空气轴承技术,虽然国产设备在稳定性上不如 PI,但在部分性能指标上已经在“看得到后脑勺”的距离。
一个最直观的论据是:
蔡司的设备里经常需要用到 PI 的定位组件,但 PI 的实验室里必须用蔡司的测量系统。
PI 是蔡司的“零件商”:
在蔡司的高端检测设备中,为了移动镜头或晶圆,PI 提供了顶级的压电马达和位移台。
蔡司是 PI 的“天花板”:
当 PI 想要证明自己的位移台真的达到了 0.1 纳米的精度时,它需要蔡司的光学干涉仪来进行最终标定。
赶超 PI:
意味着你需要成为一名顶级的材料学家和算法工程师。这需要时间,但通过“资本+人才+国产替代需求”的饱和攻击,中国已经在压电平台领域出现了如赛普精密等具有竞争力的追随者。
赶超蔡司:
意味着你需要重写光学工业史。你需要几十个细分领域的顶级供应商(材料、抛光、镀膜、检测)同时达到世界第一。蔡司不是一家公司在战斗,它是整个欧洲精密制造链条的顶端。