苏州“纳米第一城”养成记
2024-12-09杨智杰
在科幻小说《三体》中，给人留下深刻印象的场景之一莫过于“古筝计划”。由纳米材料制成的细丝，厚度仅头发丝的十分之一，可以在一瞬间将重达六万吨的巨轮切割为“面包片”。
纳米是一个长度单位，相当于一根头发丝的八万分之一。在人类肉眼看不见的微观世界中，纳米材料和技术能开发出靶向药、新型电池或更小的芯片，如今已在多领域发挥重要作用。时间拉回到18年前，2006年，在苏州工业园区管委会科技发展局任产业处处长的张淑梅记得，纳米产业处于发展初期，多数普通人甚至搞不清楚纳米和大米。
纳米技术是面向未来的前瞻性产业，投入大，成果产出周期长，且充满着不确定性。42岁的王旭光在2018年从中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所（以下简称“纳米所”）全职创业，带领人工智能实验室团队成立中科融合，研发智能3D视觉芯片，相当于机器人感知外界的“眼睛”，2021年公司第一款产品正式售卖，打破美国德州仪器DLP芯片在该领域长达几十年的垄断。“从2006年建纳米所这个‘厨房’、请‘厨师’、建‘饭店’，到开始卖东西，我们一共走了16年。这是一条正确却艰难的道路，决心很重要。”
这也是苏州工业园区纳米产业发展十余年的缩影。苏州工业园区像是“天使投资人”，在2006年押注纳米技术，2010年在全国率先把纳米技术应用作为区域战略性新兴产业，成立苏州纳米科技发展有限公司（以下简称“纳米公司”）进行产业运营和管理，建设苏州纳米城。张淑梅参与了纳米产业的规划，她坦言，大家早就做好了“坐十年冷板凳”的心理准备。
张淑梅如今担任苏州纳米公司董事长，回顾十多年的发展，她坦言园区从未因新兴产业的诱惑偏离最初的规划。这份高风险的“投资”也带来了丰厚的回报，苏州工业园区已经累计引进和孵化纳米相关企业超1300家，其中16家成功上市，2023年实现产值1550亿元，跻身全球五大纳米产业集聚区之一。
“只有开放，才能带动产业”
34岁的王旭光在2010年回国时，本可以去北京或上海的名牌高校做研究，但他几乎没有犹豫，选择留在了苏州，加入中国科学院苏州纳米所。彼时，纳米所成立仅4年，只有孤零零一栋楼，周围目光所及都是芦苇荡。王旭光曾在美国知名半导体公司AMD、硬盘公司希捷从事芯片研发设计，他回国的目标很明确，“希望做出的产品能解决产业问题，而不只是发几篇文章”。面试几家院所和高校后，只有纳米所明确表示支持科研人员创业。
在王旭光看来，园区与美国硅谷的氛围相似。他关注生活环境，苏州工业园区的环境好，绿化多，能实现“work life balance”（工作与生活平衡）。更重要的是文化氛围——老牌名校和研究所都有自己成熟的文化体系，但在纳米所，研究员普遍很年轻，绝大多数是“海归”，文化开放，“允许研究员创业，不能只听领导说支持，还要看文化能否支撑，这点很重要”。
纳米所是苏州工业园区纳米产业发展的起点。作为中新两国政府间的重要合作项目，苏州工业园区在发展的前十二年，吸引了大批外资企业。张淑梅回忆道，2006年时，园区为了平衡外资与内资，同时希望产业转型，决定在传统电子信息制造、装备制造业的基础上，探索科技创新。恰逢当时中国科学院启动知识创新工程三期工作，发力量子计算、纳米科技等前瞻领域的基础研究，纳米所被引入苏州工业园区，纳米科技成为园区重点产业发展方向。
时至今日，科研力量游离于市场之外，仍是困扰中国纳米产业发展的一个难题。在种下了纳米所这颗“种子”后，张淑梅记得，当时大家担心，如果纳米所不与产业紧密结合，只是一个纯粹的研究机构，将难以发挥其潜在的价值。从2006年起，纳米所便走了和其他科研院所不同的道路，联合苏州工业园区，把技术创新和成果转化摆在了重要位置。
2006年，从日本回国、在北京大学任教两年的徐科，是纳米所最早引进的高端人才之一，围绕氮化镓进行产业化研发工作——氮化镓是第三代半导体的代表，是5G通信、快充电源、电动汽车等高频、高功率器件的核心基础材料。2007年，徐科响应中国科学院加快科技成果转化服务地方产业发展的号召，在纳米所支持下，创业成立苏州纳维科技有限公司。2010年，公司正式推出自研的氮化镓晶片，多项指标处于国际第一方阵，成为全球第7家、中国首个具备氮化镓晶片生产能力和批量供货的公司。2017年，苏州纳维又在国际上率先生产出4英寸氮化镓单晶衬底，用户覆盖全球80％以上的研发机构和企业。
此外，纳米所在成立之初，便开始筹建纳米加工平台，2009年建成后投入使用，有1万平方米的洁净厂房，三百多台套大型设备。张淑梅强调，当时苏州工业园区与纳米所联手做的最重要的一件事，便是开创了纳米加工平台开放使用机制，“只有开放，才能带动产业”。此前，国内科研院所的平台多只供内部研究人员使用，园区设立专项补贴，引导平台向地方企业开放。
多位受访者提到，纳米所由此成了科研院所及中小企业创新孵化的摇篮。纳米所相关负责人也曾公开介绍，纳米加工平台每年支持数百家企业进行创新产品开发，合作的高校研究院所团队近200个。此后，纳米所又先后投建测试分析平台、生化平台、纳米真空互联实验站等公共技术平台。
江必旺是苏州工业园区纳米创业者的典型代表：一个背包客，手握顶级技术和专利，但没钱买大型设备、租厂房。2007年，刚从美国回来的他只身入驻园区，创办苏州纳微科技，成为苏州纳米产业的首批落地企业。他研发高性能微球材料的产业化：微球看上去像是白色面粉，实际却是微米纳米尺寸的球体，一克材料的表面积展开后可以覆盖一个足球场，是生物医药、电子工程等多学科应用的核心材料，长期依赖进口。当时，园区免费给江必旺提供办公室，位置便在纳米所对面。江必旺后来回忆说，纳米所的平台是公司发展的重要支撑， “每年只用十几万元的检测费，就解决了需要上千万元设备费用才能解决的问题”。
“这颗种子不是孤零零地长成一棵树，而是快速与周围的树连接，形成了一片森林。”张淑梅向《中国新闻周刊》描述。十八年间，随着纳米产业发展，纳米所周围早已高楼密布。2013年，纳米公司筹建的苏州纳米城首期正式投入使用，面积约1平方公里。在之后的十多年中，纳米所外溢的科研人员创业，大多数就留在了纳米城，同时，纳米所的平台也吸引外地企业入驻园区，成为产业集群的基础。
王旭光创办的中科融合，便是由纳米所孵化。他向《中国新闻周刊》介绍，借助纳米所的平台，相关团队在2016年取得重大底层技术突破，直接推动他在2018年独立创业，将MEMS激光扫描技术与人工智能结合，自主研发机器人的“眼睛”和“大脑”芯片。
“如今回头看，苏州纳米所早期布局的这些平台，相当于大厦的地基。如果没有这些平台，园区或所里引进的人才，花完经费可能就走了，但现在因为有这些平台，即便公司壮大，它还会把总部或科研团队留在园区。”王旭光说。
招商“吸铁石”
谈及苏州工业园区的纳米产业，绕不开MEMS。MEMS是一种智能传感器的制造技术，即利用半导体技术，制造一个微米纳米尺度的机械系统，可以将外界的物理、化学等信号转化为电信号，是连接虚拟和物理世界的一把钥匙。截至2024年，苏州工业园区已连续4年被评为中国“MEMS传感器十大园区名单”的榜首，被称为“中国MEMS产业第一园”。
苏州纳米公司建设的MEMS中试平台起到了关键作用。李寿祥在2012年加入苏州纳米公司，如今担任公司副总裁，曾参与MEMS中试平台的筹建。技术要从实验室走向市场，必须经历中试阶段，即较小规模生产，以验证技术和产品的性能。如今随着5G、物联网、智能机器人的发展，MEMS传感器正成为炙手可热的赛道，但在2011年左右，MEMS相较于集成电路还十分小众。
李寿祥记得，当时园区团队调研注意到，MEMS传感器芯片多是非标工艺，中试生产量小，台积电、中芯国际等大的芯片制造商通常不愿接受这些订单。纳米公司希望培养和孵化MEMS传感器芯片设计企业，“既然没人愿意帮助这些小微企业，我们就另辟蹊径，错位发展，自己做生产这个环节”。
2014年，纳米公司投资约6亿元，建成了国内第一个全开放、商业化运作的6英寸MEMS器件研发、中试和批量化生产平台，填补了国内产业链空白，为中小型企业发展提供了必要支撑。
王旭光的公司也是MEMS中试平台的客户，他从办公室到平台，走路只用10分钟。在他看来，尤其是对于初创公司来说，与中试平台的物理距离近十分重要。中试环节也在业内被称为创业者的“死亡之谷”。不同于程序员跑程序，传感器芯片在中试平台流片，即制造出芯片样品，有二十多道工序，周期不是按天计算，而是以半年或一年为单位，算上人力和生产成本，费用有上百万元。“我们这行很残酷，一两次流片失败，投资人和客户就不会给你第三次机会，公司直接关门。”这需要创业团队时刻关注流片过程，每次发现问题便会暂停，王旭光带着团队快速赶到现场解决。
据MEMS中试生产平台相关负责人介绍，纳米城MEMS中试平台的工艺在2018年之后逐步成熟，能更快帮助企业流片，而且成功率也更高。截至目前，MEMS中试平台业务覆盖全国，目前已服务100多家企业、400多个产品，成为中国MEMS科技支撑最大的产线。
张淑梅直言，平台成了后续纳米城招商的“吸铁石”。2012年以来，李寿祥先后负责产业发展、科技招商、战略投资等工作，他指出，不同于传统工业园区的土地招商，纳米城更多是“资源招商”。他注意到，在MEMS中试平台建成后，开始有越来越多的企业会主动询问平台的配套政策。截至目前，纳米城孵化和引进的MEMS相关企业超过100家，也培育出敏芯、纳芯微、明皜传感等领军企业。据媒体报道，有地方也曾布局发展智能传感器产业，但因为没有建设MEMS中试生产线，最后沦为了普通的产业园。
纳米城比别的地方更早投建MEMS中试平台，也是园区对纳米产业前瞻性投资的一个缩影。十年后，先发优势逐渐显现。2022年左右，广州、深圳、郑州、合肥等地开建或拟建MEMS芯片产线，但在王旭光看来，纳米城的优势在于时间壁垒，“园区的MEMS中试平台至少领先中国其他平台5年”。
“就像锅好不好用，需要厨师上手炒菜，把握油温和火候。我们做半导体产品，需要花时间沉淀。早期业内企业选择少，大多会跟纳米城MEMS中试平台合作，平台能和这些早期客户共同成长，打磨工艺。”王旭光说。
产业链集聚，寻找新的增长点
过去三十年中，苏州工业园区借鉴新加坡城市规划的经验，形成了“先规划，后建设”“规划即法”的原则。苏州纳米城的快速发展，也是这一理念的沿袭。张淑梅说，从2010年起，园区提出纳米三年双倍增计划，之后每三年做一次纳米产业发展回顾，并预测未来几年发展目标。“做完规划后，我们只是在走的路径上稍有不同，但如今回头看，都是按照规划按部就班在推进。”
自2017年起，纳米城的产业集群效应开始显现。张淑梅指出，园区开始有选择性地聚焦微纳制造（MEMS）、第三代半导体、纳米新材料、纳米大健康等四大领域，成功引进和孵化了近1300家相关企业，到2023年产值超过1550亿元，并被选为“国家先进制造业集群”和“国家创新型产业集群”。目前，国家第三代半导体技术创新中心（苏州）的总部大楼正在建设中，预计建成后将覆盖第三代半导体的全产业链生产。
张淑梅强调，和其他传统创业孵化器、产业基地的差异在于，纳米城重视搭建产业链，目前已自成一个纳米产业生态社区，从科技创新、中试、小规模生产、成果转化、专利运营、产业服务、总部办公到综合配套，应有尽有。
李寿祥举例说，2012年时，在中新合作的背景下，纳米城有意引进胜科纳米落户苏州。此前，创始人李晓旻在2004年创立胜科纳米新加坡有限公司，已成为当地最有能力的第三方芯片分析公司之一。公司有“芯片全科医院”之称，能为园区半导体企业提供芯片分析测试、辅助研发等支撑服务，进一步补全产业链。
徐科也曾感慨：“像我们经常去国外的人，北京、上海、广州、深圳跑了一圈，一到苏州基本上就落下来，为什么呢？”因为纳米城政策、产业不断完善，“做基础研究的、做应用研究的、做产业开发的、来创业的、做产品的，总能找到一个载体”，企业能在这里找到想要的资源、支撑的平台，创业成本是最低的。
近年来，苏州纳米城围绕泛纳米技术，也在积极引进新产业生态。2021年时，苏州吉天星舟空间技术有限公司（以下简称“吉天星舟”）落户苏州纳米城，核心团队来自中国光学摇篮——中国科学院长春光机所。刚到苏州时，团队只有三四个人，在纳米城租了一间会议室。经过3年发展，吉天星舟团队已有130多人，并获得了5000平方米的免租场地。今年8月29日，公司成功发射了自主研发的新一代光学遥感卫星，其搭载的新型光学相机，能实现“任意曲线非沿轨动中成像技术”以及“新型计算重构高几何高光谱成像技术”， 即遥感卫星能更灵活地获取特定区域的高分辨率图像，并提供比传统成像技术更丰富的信息，比如以极高的精度快速识别地面不同物体的类型，可用于环境监测、农业、地质勘探等领域。
此外，园区在2020年末引进了锂电回收企业苏州博萃循环。目前，该公司已为近十家能源领域的世界500强企业提供技术服务和工程设计。在德国、美国、新加坡等地设立了十几家子公司和办事处。李寿祥介绍，这些是纳米城有意招商布局的结果，新产业与纳米技术都有一定的相关性。更重要的是，这些公司在新赛道上技术领先、团队完整、市场前景广阔。园区对这些企业的孵化，未来有望带动更多产业链上下游企业的发展。
在王旭光看来，相比于移动互联网软件和算法，自主研发3D视觉芯片的优势在于，有更高的技术壁垒和更丰厚的潜在回报，“美国德州仪器公司仅凭DLP这一款垄断性产品，就在过去的30年中创造了近百亿美元的收入” 。然而，面临的挑战也很明显，硬科技领域的产品主要面向企业客户，尤其是在芯片行业。虽然中科融合已经与国内知名汽车制造商合作，进入规模量产，帮助降低生产线的劳动力成本，但由于保密协议的限制，公司隐藏幕后，企业知名度不高，这增加了市场快速拓展的难度。而对于芯片行业而言，只有实现规模化生产以降低成本，促进企业的持续发展。
2023年，苏州出台《苏州市纳米新材料国家先进制造业集群培育提升三年行动方案》，提出力争到2025年，集群产业规模方面产值突破2700亿元，集聚相关企业超1600家，培育境内外上市企业不低于25家，国家制造业单项冠军及“小巨人”企业不低于25家。
10月下旬，苏州工业园区刚刚举办了第14届中国国际纳米技术产业博览会，吸引了 2400多家纳米技术相关企业集中亮相，并邀请了20多位国内外院士、450余位政企及院校专家学者参会，成为中国规模最大、影响力最广的纳米技术交流大会。
穿梭于纳博会的各个展馆中，张淑梅发现今年有很多初创公司参与进来。“30年来苏州工业园区坚持一张蓝图绘到底，在产业领域同样如此。历经18年，从苏州纳米所落地到苏州纳米城投用，再到国家第三代半导体技术创新中心（苏州）建设运营，园区纳米技术应用产业步步攻坚。”张淑梅说。当前全球都在关心未来纳米之路在何方，如何真正把实验室的东西转化成产品，“今天参会的这些创新公司或许代表未来30年的希望”。