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同是一塊小小的弛豫鐵電PMNT單晶體，同時(shí)研發(fā)出來，為什么在美國能快速產(chǎn)業(yè)化，而在中國至今未能產(chǎn)業(yè)化？同是頂尖科學(xué)家，羅豪甦和韓芃棣為什么會(huì)遭遇如此截然不同的命運(yùn)？

1. 什么是弛豫鐵電PMNT單晶體？

簡單地說，弛豫鐵電PMNT單晶體是壓電材料。壓電材料是醫(yī)用超聲設(shè)備產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)瓶頸和技術(shù)明珠，其好壞直接決定了圖像的清晰度和準(zhǔn)確度，決定了這臺(tái)超聲醫(yī)療診斷設(shè)備的質(zhì)量好壞。弛豫鐵電PMNT單晶體是鐵電材料領(lǐng)域50年來“一次激動(dòng)人心的突破”，成功取代了醫(yī)用超聲設(shè)備產(chǎn)業(yè)的壓電材料之霸主陶瓷材料，制作出清晰度更高、準(zhǔn)確性更好、能夠幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確診斷病情的單晶B超機(jī)。

2. PMNT單晶體同時(shí)在中國和美國誕生

早在1997年，中科院上海硅酸鹽以羅豪甦研究員為首的一批科研人員，在國際上率先突破了助熔劑生長PMNT單晶的限制，在國際上率先采用Bridgman方法制備大尺寸高質(zhì)量的PMNT單晶。

同年，美國H.C. Materials公司成功制備出幾毫米的PMNT單晶。該公司創(chuàng)始人韓芃棣，當(dāng)時(shí)在美國伊利諾伊州立大學(xué)工作，之前曾在上海硅酸鹽所工作過4年。他研發(fā)PMNT單晶受啟發(fā)于中國科學(xué)家的制備方法。

這項(xiàng)原始創(chuàng)新成果在中國和美國幾乎是同時(shí)獲得了成功，給高端醫(yī)用超聲產(chǎn)業(yè)帶來了一縷喜出望外的技術(shù)陽光。后來，羅豪甦和韓芃棣都被業(yè)內(nèi)稱為全球制備PMNT單晶體的最頂尖科學(xué)家。

3. PMNT單晶體在中國屢屢遭拒，在美國受青睞而產(chǎn)業(yè)化

羅豪甦把PMNT單晶帶到了當(dāng)時(shí)國內(nèi)最大的B超生產(chǎn)公司，得到的答復(fù)是“國外還沒有做，我們做風(fēng)險(xiǎn)太大”。后來，國內(nèi)又有幾家公司拿了PMNT單晶去做試驗(yàn)，但最后都是不了了之。 回憶起當(dāng)時(shí)的場景，羅豪甦不由得長嘆一聲，充滿了遺憾和失望。

雖然中國企業(yè)慧眼不識(shí)珠，但國外企業(yè)不然，GE、東芝、飛利浦、西門子等公司紛紛尋求羅豪甦的合作。然而，這是弛豫鐵電PMNT單晶體研發(fā)成功幾年后的事情了。那時(shí)，羅豪甦在飛利浦看到了PMNT單晶探頭高清彩超——在彩超顯示屏上，心臟里血液隨著心臟的跳動(dòng)，從心房沖過瓣膜進(jìn)入心室。羅豪甦興奮，但更遺憾，因?yàn)樗肋@么精細(xì)的畫面不可能是陶瓷探頭所能實(shí)現(xiàn)的，而是PMNT單晶！PMNT單晶在國外得到了成果轉(zhuǎn)化！實(shí)現(xiàn)這一成果轉(zhuǎn)化的正是韓芃棣的H.C. Materials公司。

1997年，韓芃棣成功制備出PMNT單晶，1998年就獲得了SBIR計(jì)劃20萬美元的第一階段無償資助并完善了制備技術(shù)。隨后，韓芃棣用SBIR計(jì)劃第二階段100萬美元將PMNT單晶從實(shí)驗(yàn)室搬到工廠，測試工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)。2002年，飛利浦找到H.C. Materials公司。經(jīng)過評估，飛利浦決心生產(chǎn)采用PMNT單晶探頭的醫(yī)用高端超聲設(shè)備。從此，PMNT單晶在美國邁上了產(chǎn)業(yè)化之路。而當(dāng)時(shí)僅7名員工的H.C. Materials公司成了飛利浦的供應(yīng)商，也成為該產(chǎn)業(yè)鏈的幾乎是唯一的上游企業(yè)。

此后，不甘寂寞的GE也開始進(jìn)入這一市場，并向韓芃棣采購PMNT單晶。

在科技成果轉(zhuǎn)化的道路上，羅豪甦和韓芃棣為什么會(huì)遭遇如此截然不同的命運(yùn)？

4. PMNT單晶在美國產(chǎn)業(yè)化取得巨大成功

到2012年，H.C. Materials公司僅僅提供給飛利浦的單晶就產(chǎn)生了750萬美元的收益。2013年，H.C. Materials公司被另一家美國公司收購，其2014年P(guān)MNT單晶產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到1800萬美元，占據(jù)了世界市場70%份額。

如今，PMNT單晶探頭只占全球每年生產(chǎn)約100萬個(gè)探頭總量的6.5%，但價(jià)值卻占據(jù)了總產(chǎn)值的近8成，成為典型的高附加值高科技產(chǎn)品。無論是飛利浦、GE還是西門子，都把PMNT單晶探頭看作是產(chǎn)業(yè)的未來，認(rèn)為將完全取代傳統(tǒng)的陶瓷材料。僅僅這一系列新產(chǎn)品每年分別給飛利浦和GE帶來10億美元和30億美元的收益，而這一數(shù)字還將會(huì)持續(xù)增長。

5. 中國的PMNT單晶產(chǎn)業(yè)化應(yīng)奮起直追

一個(gè)目前最高端的PMNT單晶探頭價(jià)格高達(dá)5萬美元，因此就連韓國的三星都正在搶入這一產(chǎn)業(yè)。如果中國臺(tái)陶瓷材料B超升級成PMNT單晶材料B超，市場將非常大。

在PMNT單晶制備領(lǐng)域，中科院上海硅酸鹽所走在了世界前列。羅豪甦帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)獲得了11項(xiàng)國家發(fā)明專利，并能夠制備出3英寸、4英寸的晶體，這與美國的水平不相上下。但如何打通產(chǎn)業(yè)鏈，這讓人頭疼。從晶體到探頭，再到系統(tǒng)和整機(jī)，需要各個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)有企業(yè)接力。

在探頭研制上，上海愛聲生物醫(yī)療科技正致力于研制PMNT單晶探頭。在整機(jī)生產(chǎn)領(lǐng)域，深圳的邁瑞、開立、理邦等公司也正在從中低端的黑白B超向高端的彩超進(jìn)軍。某企業(yè)家說，“國內(nèi)醫(yī)用超聲設(shè)備產(chǎn)業(yè)使用PMNT單晶替代陶瓷材料正當(dāng)時(shí)。”

在“十三五”規(guī)劃和新《促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化法》的政策鼓勵(lì)下，位于產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的醫(yī)用超聲設(shè)備公司、科研院所和大學(xué)、投融資企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)合作，抓住這一產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的良機(jī)，速發(fā)展中國醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)，打造中國高端醫(yī)用超聲設(shè)備產(chǎn)業(yè)。

為此，羅豪甦得實(shí)驗(yàn)室將依托上海嘉定醫(yī)用超聲材料和器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，建立鐵電材料和器件產(chǎn)業(yè)研究院、產(chǎn)業(yè)基地，啟動(dòng)投入5000萬元，在二三年內(nèi)實(shí)現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值10億元人民幣。