■光電原位分析樣品台微觀圖。

■廖洪鋼

■工作人員操作原位電鏡檢測産品。

■超新芯原位芯片系列産品。

台海網9月5日訊 據廈門晚報報道 電子顯微鏡是集合了材料、電子電路、軟件的綜合大型設備，就像一雙可以看到微觀世界的眼睛，通過它，人們可以看到原子和分子。不過，傳統電子顯微鏡存在一定局限性，隻能在真空環境中，無法在氣相、液相環境中觀察。且在氣相、液相環境中，大家隻能通過“照片”的形式，無法通過“視頻”的模式獲得結果。廈門火炬高新區企業超新芯科技創始人廖洪鋼，這位廈門大學80後博士通過研發原位芯片，解決了這一系列問題。

在海外學習工作期間

萌生研發原位芯片想法

廖洪鋼是廈大化學系99級學生，也是中美聯合培養的博士。這位80後博士的履曆出衆，他在美國勞倫茲·伯克利國家實驗室擔任副研究員期間，完成了原位液體透射電鏡的開創性研究，其相關研究成果多次在美國《科學》等世界頂級刊物上發表。

說到原位液體透射電鏡，就不得不提到原位芯片。原位的意思為實時現場觀測，這種芯片也被大家形容為芯片中的“納米實驗室”。不同于公衆所熟悉的電子設備中的芯片，原位芯片相當于一個超小型實驗室，是在幾平方毫米或更小的芯片上構建的微型化、集成化、自動化的化學、生物學實驗平台。液體和氣體用獨有的技術封裝于芯片中，在電子顯微鏡中就可以觀看。

超新芯科技技術總監張嘉俊說，通過原位芯片強大的圖像處理能力，電子顯微鏡觀測能力将大幅度提高，能全程高清拍攝每個原子的變化和運動軌迹，使得電子顯微鏡對物質的研究由靜态發展到動态變化的實時觀察。

廖洪鋼在國外學習工作期間，接觸到了原位芯片和原位電鏡。而張嘉俊是北大計算機專業博士。2011年，張嘉俊在美國加州大學伯克利分校學習時，廖洪鋼找到他，交流想要研究原位芯片的想法，兩人一拍即合。回國後，張嘉俊被邀來到廈門，加入了超新芯科技團隊。

獲廈大院士等多人支持 攻克液相原位芯片封存難題

2015年，廖洪鋼在美國創辦BIPOLOR TECH公司，将原位芯片技術進行商業化。2016年，他回國和幾個廈大校友創辦廈門芯極，将原位芯片技術引入中國。2019年，芯極公司重組為廈門超新芯科技有限公司。廖洪鋼在廈門得到很多人的支持，他的廈大導師孫世剛擔任公司顧問，廈大化工學院田中群院士和周涵濤教授也予以幫助。

在原位芯片中，液相原位芯片是封存難度較高的一類。目前，絕大部分公司都基于宏觀層面采用物理封裝方法進行液體封裝。在封裝時，視窗膜需要足夠的厚度，才能保證承受足夠的壓力。張嘉俊說，這樣做的話，原位芯片的成像分辨率會比較低。

化學系出身的廖洪鋼創新性地從微觀層面出發，采用化學封裝方法進行液體封裝，超新芯科技創造性地實現了10納米的超薄氮化矽原位芯片制作，尺寸是傳統技術的1/3到1/5。不同于傳統的碳膜和銅膜，超新芯科技以氮化矽膜為支持膜設計的原位芯片，背景噪音小，成像信噪比高。

張嘉俊說，一般來說，歐美廠商會用外循環方式通入芯片，芯片破裂及滲漏風險高，一次滲漏足以嚴重損壞整個價值上千萬元的電鏡。而超新芯科技是在芯片上進行納升級封裝，将芯片作為耗材，結合相應的納流控系統，實現外界流體和電鏡的分離，保證了電鏡的安全。相比于歐美廠商高昂的系統價格，超新芯科技研發的原位芯片價格更具優勢。

去年銷售額突破2000萬元 獲廈大校友企業千萬元級融資

“可以說，使用了原位芯片的電子顯微鏡用途越來越多。”張嘉俊說，它可以幫助各領域研究者從微觀領域找到新的解決方案。比如，這種芯片可以幫助大家在微觀狀态下觀察DNA的動态，觀察藥物與病毒相互作用的過程；它可以幫助大家觀察金屬表面腐蝕與生鏽的過程。

他說，新能源、新材料、生物醫藥、環境監測、健康檢測等領域都能用到這種原位芯片。“使用了原位芯片的電子顯微鏡，可以觀察離子的狀态變化。”他說，像甯德時代就是超新芯科技的客戶，“新能源電池企業用原位芯片可以觀察锂離子在溶液裡的變化，從而解決锂電池的使用壽命問題。”

張嘉俊說，超新芯科技已實現原位芯片産品全系列供應。“我們公司的産品涵蓋科研類芯片、儀器标配芯片、應用類芯片及系統、芯片實驗室解決方案和電鏡配套樣品台系統。”

超新芯科技原位芯片的單片價格近千元。張嘉俊說，整體價格已經低于國外産品，但為了更好地服務科研，未來超新芯科技将進一步擴大産能，進一步降低單片芯片的價格。目前，超新芯科技主要為客戶提供的還是終端設備——電子顯微鏡。“我們為客戶提供的是定制化産品，幫助客戶直接運用原位電鏡進行研究。”

2018年，超新芯科技銷售額超1000萬元；2019年，超新芯科技完善銷售體系後，銷售額突破2000萬元。超新芯科技的發展被廈大校友創辦的金廣資本看好，已從金廣資本獲得千萬元級别的融資。（文/記者 張海軍 通訊員 管軒 李幼君 圖/受訪者提供）