中国科学技术史

目录
1 先秦
1.1 数学
1.1.1 早期密码学
1.2 物理学与天文学
1.2.1 时空观
1.2.2 盖天说
1.2.3 天文观测
1.3 生物学与物候学
1.3.1 甲骨文中的解剖学
1.3.2 解剖学的系统化、血液循环的概念
1.3.3 先秦生命观
1.4 科技
2 秦汉三国
2.1 天文学与数学
2.1.1 盖天说数学模型的提出
2.1.2 浑天说
2.1.3 宣夜假说
2.1.3.1 宣夜说中的“气”
2.1.4 天文观测
2.2 医学、生物学
2.2.1 生物进化论与物竞论
2.2.2 生物学元气说
2.3 历法与科技
3 魏晋南北朝
3.1 生物学与医学
3.2 数学
3.3 天文学
3.4 地图学
3.5 科技与发明
4 隋唐
4.1 天文学与数学
4.1.1 否定盖天说
4.2 医学
4.3 历法
4.4 博物学
4.5 建筑学与科技
5 宋辽金夏
5.1 自然科学
5.2 医学
5.2.1 人体解剖学
5.3 数学
5.4 科技与发明
6 元代
6.1 数学
6.2 天文学与历法
6.2.1 宣夜说的发展
6.3 医学
6.4 科技与建筑工程
7 明代
7.1 数学
7.2 天文学
7.2.1 宣夜说的发展、地动宇宙模型
7.3 医学
7.4 科技与发明
7.4.1 晚明实用主义
8 清朝
8.1 医学
8.2 天文学
8.3 科技
9 近代
10 现代
10.1 中华民国科技
10.2 中华人民共和国科技

四大发明

造纸

汉武帝时代（前141年-87年）用来包装纸的麻纤维织料残片
虽然照古书记载，东汉（25年到220年）宦官蔡伦（63年到121年）发明了造纸过程，并建立了造纸新材料的使用，不过在中国发现的古老填充及包装纸制品 — 如天水放马滩纸地图 — 可追溯至前2世纪；时至3世纪，做为书写媒介的纸已广泛为大众所使用，它取代了传统但更昂贵的媒介如竹简、帛书、木板、以及可后来入窑烧硬的湿黏土板等。目前所知最早、上书文字的纸片是在阿拉善盟查科尔帖的一处烽火台遗迹里发现。当时正值110年，汉朝军旅在一次匈奴南侵后放弃驻防该地。在105年由蔡伦确立的造纸过程中，将桑树树皮、麻纤维、旧亚麻布、与渔网混合物加水煮烂，均匀搅拌成泥；然后置入带芦苇织成底垫的木制平板木筛以捞起纸浆，这可在稍后抖掉水分并摊在阳光下晒干；K.S.汤姆表示该制程后来以压制过滤、精炼、抛光方式逐渐改进，得以生产出表面光滑、质地强韧的纸张。

印刷

金刚般若波罗蜜经是已知最古老的印刷书籍，在868年出版（唐朝（618年-907年）期间）
雕版印刷
目前发现最早的雕版印刷成品是一单页版梵文撰写的《陀罗尼经》，该经是印在亚麻纸上，于650年至670年间出版，且在1974年于西安附近的唐代陵墓出土。1966年，考古学家在韩国发现了一本微型《陀罗尼佛经》，该经内含唐朝女皇武则天（约690年-705年）颁行的则天文字。学者断定该经不早于704年，后来被珍藏在一座建于751年统一新罗时代的舍利塔里。不过，已知最早一般大小的印刷出版书籍，是唐代（618年-907年）间刊行的《金刚经》。该经长5.18米（17英尺），卷轴格式，可追溯到唐懿宗咸通9年农历4月15日（即868年）。学者李约瑟和钱存训（Tsien Tsuen-hsuin）的记述表示金刚经的书法雕刻远较较早印行的单页版陀罗尼经更为先进，更为精巧。另外，两个最古老的印刷农历日期为877年和882年，它们是在当时佛教圣地敦煌被发现；学者伊沛霞（Patricia Ebrey）写道，某些最早期印刷品为历书的发现并不出人意料，因为中国老祖先认为计算并标下哪天是否为黄道吉日有其必要。
王祯（活跃于1290-1333年）于1313年所著《王祯农书》附撰《造活字印书法》中的插图显示在原型表的区间内依照音韵方式排列的活字
活字印刷
宋朝（960年-1279年）沈括是第一位描述活字印刷过程的学者，在他写于1088年的著作《梦溪笔谈》中，将此发明归于不知名的工匠毕升（990年-1051年）。随著烧结陶土字符的使用，沈括描述毕升制作字形、捡字排列、印刷、并在印刷后拆解留待后来使用。毕升曾尝试木制活字，但木制活字一直要到元朝（1271年–1368年）王祯（活跃于1290年至1333年）的木模才趋完善。王祯亦将文字按照音韵组合置于有小隔间的转轮排字盘以方便捡字。至于铜版活字要等到明朝（1368年-1644年）华燧（1439年至1513年）于1490年的印刷作品才趋完美。清朝（1644-1912年）山东泰安的学者徐志定于1718年发展出瓷版印刷。
古书装订
在9世纪印刷术的降临对古书装订起了革命性变化。在晚唐纸本书经历了从书卷到如折页成册的历程，而它在宋朝（960年-1279年）进一步发展成书页纸张朝中央下折、如现今常见的书般的“蝴蝶”装订；然后到了元朝（1271年至1368年）包住书背装订的部分加了两片书页到书脊并以厚纸罩住保护书背；明朝（1368年至1644年）期间，书终于使用线缝合书背装订。一直到20世纪初，传统的中国线缝装订才改为西式装订。而西式装订是一种以现代印刷机、并行于传统中国印刷方法的替代品，由约翰内斯·古腾堡（约1400至1468年）所发明。

火药

绢画《降魔变》是中国最早的火药火枪使用艺术描绘，于五代十国时期（907年-960年）绘成，在敦煌莫高窟被发现。
虽然有证可查的首次火药使用是在五代十国（907年-960年），不过已知最早火药配方的书面记录是在宋朝年间（960年-1279年），由曾公亮、丁度、和杨惟德在1044年《武经总要》里的记述；《武经总要》描述火药用于旋风车炮抛射引火球抛过城墙，或者用铁炼操作降低甩摆高度以击碎城墙。由水军船只搭载的霹雳炮（一种用火药弹丸的投石机）使得宋军在1161年采石之战大败金军，而元朝（1271年-1368年）在1274年和1281年两次入侵日本时使用过铁火炮。在13和14世纪期间，火药配方杀伤力变得更加强大（硝酸盐含量高达91％），且火药武器更为先进更为致命，这在明朝（1368年-1644年）由焦玉（活跃时期14世纪到15世纪初）与刘基（1311年-1375年）军事著作《火龙经》中充分体现。该书于刘基死后不久完成并由焦玉作序于1412年在南阳出版。

指南针

在开封展示的勺碗形、用于汉朝（前202年-220年）风水堪舆的指南针模型；该模型的历史真实性一直受到李书华（1954年）的质疑。
在墨西哥韦拉克鲁斯州圣罗伦索特诺奇提特兰，一件来自奥尔梅克时代的古老赤铁矿手工艺品可追溯到大约前1000年，显示在当时中美洲有可能使用天然磁石的指南针，远较在中国所描述者年代更为久远。然而奥尔梅克文明中并不懂得如何提炼生铁，中国老祖先当时已发现如何提炼生铁，并将之与天然磁石接触以进行磁化。古文献对天然磁石吸引铁以制备磁铁的描述于《管子》、《吕氏春秋》、和《淮南子》中提及。到了汉朝（前202年-220年）开始使用指南北天然磁石磨制的勺碗状指南针，用来占卜与风水堪舆，尚未用在导航方面。东汉王充（27年-约97年）在其所著《论衡》卷17是应篇第52说“司南之杓，投之于地，其柢指南”。虽根据根据李约瑟（1986）的研究，《论衡》卷16乱龙篇第47说提及另外两处相同文字提及磁铁吸力，但学者李书华（1954）认为那是天然磁石，并指出，《论衡》中并没有明确提及磁铁。宋朝（960年-1279年）的沈括在其1088年著述《梦溪笔谈》中是第一位准确地描述地磁偏角（即磁北与正北间的差异）和利用磁化的绣花针做成的指南针的人，而朱彧（活跃于12世纪）在其1119年发表的《萍洲可谈》中是第一位具体提到利用指南针在海上航行的人。然而，在此之前，1044年出版的《武经总要》描述了指南鱼：铁片或者钢片制成鱼状，放入炭火烧红，尾指北方斜放入水，便形成热剩磁的指南针，可放在盛水的碗内，透过剩磁与地磁感应作用指南。《武经总要》记载该装置与纯机械的指南车并用于导航。

史前

钟、铃
米酒容器
玉礼器
长方形棺椁
戈
鼍鼓
米酒
生漆
餐叉
三足陶器
粟
面条
龟卜
三角犁
稻谷
饕餮
用盐
丝绸
大豆种植
蒸锅
舟形木棺
瓮棺

先秦

针灸
生肖
醴酒
编钟
铸铁
高炉
熔铁炉
经济地图
使用风箱、芥末烟雾、和石灰进行化学战
蹴鞠
筷子
手持弩
胸式马带
牵引抛石机
风筝
通过适当食疗矫正营养缺乏病症
小孔成像
斗栱
织布机
刀币、铲币
以颜色对应方位
兵家理论书
以天然气作为燃料
折叠伞
笙
古琴
围棋
六博
重型带犁板铁犁

秦汉

水运浑象
打捞
漕船
水力风箱
传动带
钻探
多管条播机
青瓷
卡瓦列里原理
曲柄
精炼炉
万向轴
玉衣
立体地势图
地震仪
茶
独轮车
水车动力傀儡戏
风扇车
人力和水力旋转风扇
铬的利用
象棋起始布局
象棋（参见：六博）
走马灯
科举
盘山渠道

三国

连弩
木牛流马
天灯
指南车

晋南北朝

合成钢
马鞅
磨车
油墨
水密隔舱
非摩擦火柴
风筝载人飞行

隋唐

脚启动的自动门
气瓶
纸币
透光镜
单孔敞肩坦弧石拱桥
厕纸
以甲状腺激素来治疗甲状腺肿
糖尿病病征鉴别与治疗
擒纵器（用于钟表机械）
披水板
自行舟搭载机械呈杯、倒酒木俑
带木俑的人造山自动侍酒器
纸牌

宋元

豆腐
考古学、目录学和金石学
菜单
农历记年365.2425日
捶丸
火枪
斗门水闸
烟花
双活塞、火药启动的火焰喷射器（猛火油柜）
渔线轮
法医昆虫学
手铳
铸铁炸弹
弧矢仪
地雷
中式骨牌
八股文
最早印刷地图
最古老的印刷星图
八阶标准等级的建筑模组系统

明清至近代

火龙经
水雷
多节火箭
爆炸炮弹
天花接种疗法
铁索吊桥
猪鬃牙刷
麻将

当代

人工胰岛素
人工牛黄
青蒿素的抗疟性质
多样种类的杂交水稻
磁悬浮风力发电机
反舰弹道导弹
电子烟

短板

1. 光刻机
   （ASML、尼康、佳能、SUSS、ABM Inc.）
   制造芯片的光刻机，其精度决定了芯片性能的上限。在“十二五”科技成就展览上，中国生产的最好的光刻机，加工精度是90纳米。这相当于2004年上市的奔腾四CPU的水准。而国外已经做到了十几纳米。

光刻机里有两个同步运动的工件台，一个载底片，一个载胶片。两者需始终同步，误差在2纳米以下。两个工作台由静到动，加速度跟导弹发射差不多。在工作时，相当于两架大飞机从起飞到降落，始终齐头并进一架飞机上伸出一把刀，在另一架飞机的米粒上刻字，不能刻坏了。

2. 芯片
   （英特尔、高通、英伟达、联发科、海思、博通、AMD、德州仪器、意法半导体、恩智浦半导体）
   低速的光芯片和电芯片已实现国产，但高速的仍全部依赖进口。国外最先进芯片量产精度为10纳米，我国只有28纳米，差距两代。据报道，在计算机系统、通用电子系统、通信设备、内存设备和显示及视频系统中的多个领域中，我国国产芯片占有率为0。

3. 操作系统
   （WINDOWS、UNIX、XENIX、Mac OS、Netware、OS/2 warp、HarmonyOS）
   普通人看到中国IT业繁荣，认为技术差距不大，实则不然。3家美国公司垄断手机和个人电脑的操作系统。数据显示，2017年安卓系统市场占有率达85.9%，苹果IOS为14%。其他系统仅有0.1%。这0.1%，基本也是美国的微软的Windows和黑莓。没有谷歌铺路，智能手机不会如此普及，而中国手机厂商免费利用安卓的代价，就是随时可能被“断粮”。

4. 航空发动机短舱
   （Safran、UTC、Alenia Aermacchi、MRAS、Bombardier、Boeing、GKN、Triumph）
   飞机上安放发动机的舱室，俗称“房子”，是航空推进系统最重要的核心部件之一，其成本约占全部发动机的1/4左右。短舱需要将发动机包覆，减少飞行阻力；其进气道还要具有防、除冰的能力；飞行中，要保护发动机不受干扰正常工作；在地面，需要做到方便发动机的维护和维修，一旦短舱有损，飞行中可能会引起发动机严重事故。短舱越大技术难度越高。我国在这一重要领域尚属空白。查阅所有公开资料，我国尚无自主研制短舱的专门机构，相关院校似乎也没有设置相关的学科。

5. 触觉传感器

触觉传感器是工业机器人核心部件。精确、稳定的严苛要求，拦住了我国大部分企业向触觉传感器迈进的步伐，目前国内传感器企业大多从事气体、温度等类型传感器的生产。在一个有着100多家企业的行业中，几乎没有传感器制造商进行触觉传感器的生产。日本阵列式传感器能在10厘米×10厘米大小的基质中分布100个敏感元件，售价10万元，而国内产品多为一点式，一般100元一个。

6. 真空蒸镀机

OLED面板制程的“心脏”。日本Canon Tokki独占高端市场，掌握着该产业的咽喉。业界对它的年产量预测通常在几台到十几台之间。有钱也买不到，说的就是它。Canon Tokki能把有机发光材料蒸镀到基板上的误差控制在5微米内（1微米相当于头发直径的1％），没有其他公司的蒸镀机能达到这个精准度。目前我国还没有生产蒸镀机的企业，在这个领域我们没什么发言权。

7. 手机射频器件

一块手机的主板上，1/3的空间是射频电路。手机发展趋势是更轻薄，功耗更小，频段更多，带宽更大，这就向射频芯片提出了挑战。射频芯片将数字信号转化成电磁波，4G手机要支持十几个频段，信息带宽几十兆。2018年，射频芯片市场150亿美元；高端市场基本被Skyworks、Qorvo和 博通3家垄断，高通也占一席之地。射频器件的另一个关键元件——滤波器，国内外差距更大。手机使用的高端滤波器，几十亿美元的市场，完全归属Qorvo等国外射频器件巨头。中国是世界最大的手机生产国，但造不了高端的手机射频器件。这需要材料、工艺和设计经验的踏实积累。

8. iCLIP技术

iCLIP是一种新兴的实验技术，是研发创新药的最关键的技术之一。它的发明，让人们抛弃精密的观测仪器，也能确定RNA（核糖核酸）和蛋白质在哪个位置“交汇”，甚至可以读出位点“密码”。iCLIP技术难，犹如万千人海中找一个人，要从几十亿个碱基对找到一个或几个确定的结合点，精确度可想而知。国外研究团队已在此领域展开“技术竞赛”，研究论文以几个月为周期轮番上演。国内实验室却极少有成熟经验。

9. 重型燃气轮机

燃气轮机广泛应用于舰船、火车和大型电站。我国具备轻型燃机自主化能力；但重燃仍基本依赖引进。国际上大的重燃厂家，主要是美国GE、日本三菱、德国西门子、意大利安萨尔多4家。与中国合作都附带苛刻条件：设计技术不转让，核心的热端部件制造技术也不转让，仅以许可证方式许可本土制造非核心部件。没有自主化能力，意味着我国能源安全的重要一环，仍然受制于人，存在被“卡脖子”的风险。

10. 激光雷达
    (美国Velodyne)
    激光雷达是个传感器，自带光源，主动发出激光，感知周围环境，像蝙蝠通过超声波定位一样。它是自动驾驶汽车的必备组件，决定着自动驾驶行业的进化水平。但在该领域，国货几乎没有话语权。目前能上路的自动驾驶汽车中，凡涉及激光雷达者，使用的几乎都是美国Velodyne的产品，其激光雷达产品是行业标配，占八成以上市场份额。

11. 适航标准

一款航空发动机要想获取一张放飞证，必须经过一套非常严格的“适航”标准体系验证，涵盖设计、制造、验证和管理。但目前在国际上，以FAA和欧洲航空安全局（EASA）的适航审定影响力最大，认可度最高。尽管在规章要求层面，中国与FAA基本一致，但由于国产航空发动机型号匮乏，缺乏实际工程实践经验，使我国适航规章缺少相应的技术支撑。实际型号的适航验证工作，成为被卡在别国空域之外的关隘。

12. 高端电容电阻

电容和电阻是电子工业的黄金配角。中国是最大的基础电子元件市场，一年消耗的电阻和电容，数以万亿计。但最好的消费级电容和电阻，来自日本。电容市场一年200多亿美元，电阻也有百亿美元量级。所谓高端的电容电阻，最重要的是同一个批次应该尽量一致。日本这方面做得最好，国内企业差距大。国内企业的产品多属于中低端，在工艺、材料、质量管控上，相对薄弱。

13. 核心工业软件
    (Cadence、Synopsys、Mentor）
    中国的核心工业软件领域，基本还是“无人区”。工业软件缺位，为智能制造带来了麻烦。工业系统复杂到一定程度，就需要以计算机辅助的工业软件来替代人脑计算。如，芯片设计生产“必备神器”EDA工业软件，国产EDA与美国主流EDA工具相较，设计原理上并无差异，但软件性能却存在不小差距，主要表现在对先进技术和工艺支持不足，和国外先进EDA工具之间存在“代差”。国外EDA三大巨头公司Cadence、Synopsys及Mentor，占据了全球该行业每年总收入的70%。发展自主工业操作系统+自主工业软件体系，刻不容缓。

14. ITO靶材

ITO靶材不仅用于制作液晶显示器、平板显示器、等离子显示器、触摸屏、电子纸、有机发光二极管，还用于太阳能电池和抗静电镀膜、EMI屏蔽的透明传导镀膜等，在全球拥有广泛的市场。ITO膜的厚度因功能需求而有不同，一般在30纳米至200纳米。在尺寸的问题上，国内ITO靶材企业一直鲜有突破，而后端的平板显示制造企业也要仰人鼻息。烧结大尺寸ITO靶材，需要有大型的烧结炉。国外可以做宽1200毫米、长近3000毫米的单块靶材，国内只能制造不超过800毫米宽的。产出效率方面，日式装备月产量可达30吨至50吨，我们年产量只有30吨——而进口一台设备价格要花一千万元，这对国内小企业来说无异于天价。每年我国ITO靶材消耗量超过1千吨，一半左右靠进口，用于生产高端产品。

15. 核心算法
    发那科（日本）、ABB（瑞士）、安川（日本）、库卡（德国）
    中国已经连续5年成为世界第一大机器人应用市场，但高端机器人仍然依赖于进口。由于没有掌握核心算法，国产工业机器人稳定性、故障率、易用性等关键指标远不如工业机器人“四大家族”发那科（日本）、ABB（瑞士）、安川（日本）、库卡（德国）的产品。核心算法差距过大，导致国产机器人稳定性不佳，故障率居高不下。算法的差距不只体现在核心控制器上，更拖慢了伺服系统响应的速度。机器人每完成一个动作，需要核心控制器、伺服驱动器和伺服电机协同作战。对于单台伺服系统，国产机器人动态与静态精度都很高，但高端机器人一般同时有6台以上伺服系统，用传统的控制方法难以取得好的控制效果。

16. 航空钢材
    美国的300M钢
    无论起飞还是降落，起落架都是支撑飞机的唯一部件，尤其是在飞机降落阶段，其承载的载荷不仅仅来自机身重量，还有飞机垂直方向的巨大冲力。因此，起落架的材料强度必须十分优异，只能依靠特种钢材才行。目前使用范围最广的是美国的300M钢，该材料采用真空热处理技术，避免了渗氢，零件表面光亮，无氧化脱碳、增碳和晶界氧化等缺陷，提高了表面质量。而国内用于制作起落架的国产超强度钢材有时会出现点状缺陷、硫化物夹杂、粗晶、内部裂纹、热处理渗氢等问题，这些问题都与冶炼过程中纯净度不够有关系。所以我国在高纯度熔炼技术方面与美国还有较大差距，存在很大提升空间。

17. 铣刀
    （以色列伊斯卡（ISCAR）、瑞典山特维克可乐满、德国Ingersoll、瑞典山高（Seco Tools AB）、京瓷、德国瓦尔特（Walter）、日本Sumitomo、日本黛杰、三菱、美国肯纳）
    随着我国近年来高铁的迅猛建设，钢轨养护问题也愈加让业内专家忧心。若养护不到位，不仅折损生命周期，还存在高风险隐患。我国自主创新研发的双动力电驱铣磨维护机器人装备——被称为钢轨‘急救车’的铣磨车可为钢轨“保驾护航”。但铣磨车最核心部件铣刀仍需从国外进口。铣刀的材料是一种超硬合金材料。对其中金属成分我们已然了解，但就是不知人家是怎么配比、合成的，如同琢磨某种中药的祖传秘方、各种药材比例是多少，都不甚明了。

18. 高端轴承钢
    （美国铁姆肯、瑞典SKF）
    作为机械设备中不可或缺的核心零部件，轴承支撑机械旋转体，降低其摩擦系数，并保证其回转精度。无论飞机、汽车、高铁，还是高精密机床、仪器仪表，都需要轴承。这就对其精度、性能、寿命和可靠性提出了高要求。而我国的制轴工艺已经接近世界顶尖水平，但材质——也就是高端轴承用钢几乎全部依赖进口。高端轴承用钢的研发、制造与销售基本上被世界轴承巨头美国铁姆肯、瑞典SKF所垄断。前几年，他们分别在山东烟台、济南建立基地，采购中国的低端材质，运用他们的核心技术做成高端轴承，以十倍的价格卖给中国市场。炼钢过程中加入稀土，就能使原本优质的钢变得更加“坚强”。但怎么加，这是世界轴承巨头们的核心秘密。

19. 高压柱塞泵
    （德国(Bosch rexroth)博世力士乐、美国（Parker）派克、美国(vickers)威格士、日本（YUKEN）油研、德国(HAWE)哈威液压、法国（Hydro Leduc）力度克、意大利(atos)阿托斯）
    液压系统是装备制造业的关键部件之一，一切工程领域，凡是有机械设备的场合，都离不开液压系统。高压柱塞泵是高端液压装备的核心元件，被称作液压系统的“心脏”。中国液压工业的规模在2017年已经成为世界第二，但产业大而不强，尤其是额定压力35MPa以上高压柱塞泵，90%以上依赖进口。国内生产的液压柱塞泵与外国品牌相比，在技术先进性、工作可靠性、使用寿命、变量机构控制功能和动静态性能指标上都有较大差距，基本相当于国外上世纪90年代初水平。

20. 航空设计软件
    （美国MATLAB、法国达索CATIA）
    自上世纪80年代后，世界航空业就迈入数字化设计的新阶段，现在已经达到离开软件就无法设计的高度依赖程度。设计一架飞机至少需要十几种专业软件，全是欧美国家产品。国内设计单位不仅要投入巨资购买软件，而且头戴钢圈，一旦被念“紧箍咒”，整个航空产业将陷入瘫痪。据媒体报道，设计歼-10飞机时，主起落架主承力结构的整个金属部件是委托国外制造。但造完之后，起落架的收放出现问题，有5毫米的误差，只好重新订货制造。仅仅是这一点点的误差，影响了歼-10首飞推迟了八九个月。没有全数字化的软件支撑，任何一点细微的误差，都可能成为制造业的梦魇。

21. 光刻胶
    （TOK、JSR、住友化学、信越化学）
    我国虽然已成为世界半导体生产大国，但面板产业整体产业链仍较为落后。目前，LCD用光刻胶几乎全部依赖进口，核心技术至今被TOK、JSR、住友化学、信越化学等日本企业所垄断。就拿在国际上具有一定竞争实力的京东方来说，目前已建立17个面板显示生产基地，其中有16个已经投产。但京东方用于高端面板的光刻胶，仍然由国外企业提供。光刻胶主要成分有高分子树脂、色浆、单体、感光引发剂、溶剂以及添加剂，开发所涉及的技术难题众多，需从低聚物结构设计和筛选、合成工艺的确定和优化、活性单体的筛选和控制、色浆细度控制和稳定、产品配方设计和优化、产品生产工艺优化和稳定、最终使用条件匹配和宽容度调整等方面进行调整。因此，要自主研发生产，技术难度非常之高。

22. 高压共轨系统
    （德国、美国和日本）
    电控柴油高压共轨系统相当于柴油发动机的“心脏”和“大脑”，其品质的好坏，严重影响发动机的使用。柴油机产业是推动一个国家经济增长、社会运行的重要装备基础。中国是全球柴油发动机的主要市场和生产国家，而在国内的电控柴油机高压共轨系统市场，德国、美国和日本等企业占据了绝大份额。和国外先进公司的产品相比，国产高压共轨系统在性能、功能、质量及一致性上还存在一定的差距，成本上的优势也不明显。

23. 透射式电镜
    （日本电子、日立、FEI）
    冷冻电镜可以拍摄微观结构高清3d“彩照”，是生命科学研究的利器，透射式电镜的生产能力是冷冻电镜制造能力的基础之一。目前世界上生产透射电镜的厂商只有3家，分别是日本电子、日立、FEI，国内没有一家企业生产透射式电镜。匹配冷冻电镜使用的工具都需要原装，零件坏了找不到人修理，只能等待零件邮寄到货后进行更换。对于中国的冷冻电镜使用者们来说，这样的体验可能还要持续不短的时间。

24. 主轴承
    （德国罗特艾德、IMO、FAG和瑞典SKF）
    主轴承，有全断面隧道掘进机的“心脏”之称，承担着掘进机运转过程的主要载荷，是刀盘驱动系统的关键部件，工作所处状况十分恶劣。与直径仅有几百毫米的传统滚动轴承相比，掘进机主轴承直径一般为几米，是结构最复杂的一种轴承，制造需要上百道工序。就掘进机整机制造能力而言，国产掘进机已接近世界最先进水平，但最关键的主轴承全部依赖进口。德国的罗特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF占据市场。

25. 微球
    （日本）
    微球，直径是头发粗细的三十分之一。手机屏幕里，每平方毫米要用一百个微球，撑起了两块玻璃面板，相当于骨架，在两块玻璃面板的缝隙里，再灌进液晶。少了它，你正盯着的液晶屏幕将无法生产。没有微球，芯片生产、食品安全检测、疾病诊断、生物制药、环境监测……许多行业都会陷入窘境。仅微电子领域，中国每年就要进口价值几百亿元人民币的微球。2017年中国大陆的液晶面板出货量达到全球的33%，产业规模约千亿美元，位居全球第一。但这面板中的关键材料——间隔物微球，以及导电金球，全世界只有日本一两家公司可以提供。这些材料也像芯片一样，被人卡住了脖子。

26. 水下连接器
    （英国、德国、美国）
    除了船舶、遥感卫星，海底观测网已成为第三种海洋观测平台——通过它，人类可以深入到水下观测和认识海洋。如果将各类缆系观测平台比作胳膊、腿，水下连接器就好比关节，对海底观测网系统的建设、运行和维护有着不可替代的作用。目前我国水下连接器市场基本被外国垄断。一旦该连接器成为禁运品，整个海底观测网的建设和运行将被迫中断。

27. 燃料电池关键材料
    （无部件生产商，无车用电堆生产公司，只有极少量商业运行燃料电池车）
    国外的燃料电池车已实现量产，但我国车用燃料电池还处在技术验证阶段。我国车用燃料电池的现状是——几乎无部件生产商，无车用电堆生产公司，只有极少量商业运行燃料电池车。多项关键材料，决定着燃料电池的寿命和性能。这些材料我国并非完全没有，有些实验室成果甚至已达到国际水平。但是，没有批量生产线，燃料电池产业链依然梗阻。关键材料长期依赖国外，一旦遭遇禁售，我国的燃料电池产业便没有了基础支撑。

28. 高端焊接电源
    （）
    我国是海洋大国，拥有300多万平方公里海域，正在大力发展高端海洋资源开发和海洋维权装备。海里的设备一旦出现开裂等故障，需要用有工业制造“缝纫机”之称的焊接装备修补。深海焊接的实现靠水下机器人。虽然我国是全球最大焊接电源制造基地，年产能已超1000万台套，但高端焊接电源基本上仍被国外垄断。我国水下机器人焊接技术一直难以提升，原因是高端焊接电源技术受制于人。国外焊接电源全数字化控制技术已相对成熟， 国内的仍以模拟控制技术为主。

29. 锂电池隔膜

作为新能源车的“心脏”，国产锂离子电池（以下简称锂电池）目前“跳”得还不够稳。电池四大核心材料中，正负极材料、电解液都已实现了国产化，唯独隔膜仍是短板。高端隔膜技术具有相当高的门槛，不仅要投入巨额的资金，还需要有强大的研发和生产团队、纯熟的工艺技术和高水平的生产线。高端隔膜目前依然大量依赖进口。

30. 医学影像设备元器件

目前国产医学影像设备的大部分元器件依赖进口，至少要花10年、20年才能达到别人的现有水平。在传统医学成像（CT、磁共振等）上，中国最早的专利比美国平均晚20年。在专利数量上，美国是我国的10倍。这意味着整个产业已经完全掌握在国外企业的手里了，所有的知识产权，所有的原创成果，所有的科研积累都在国外，中国只占很少的一部分。

31. 超精密抛光工艺

超精密抛光工艺在现代制造业中有多重要，其应用的领域能够直接说明问题：集成电路制造、医疗器械、汽车配件、数码配件、精密模具、航空航天。“它是技术灵魂”。美日牢牢把握了全球市场的主动权，其材料构成和制作工艺一直是个谜。换言之，购买和使用他们的产品，并不代表可以仿制甚至复制他们的产品。

32. 环氧树脂

碳纤维质量能比金属铝轻，但强度却高于钢铁，还具有耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变等特性，其中一个关键的复合辅材就是环氧树脂。但目前国内生产的高端碳纤维，所使用的环氧树脂全部都是进口的。目前，我国已能生产T800等较高端的碳纤维，但日本东丽掌握这一技术的时间是上世纪90年代。相比于碳纤维，我国高端环氧树脂产业落后于国际的情况更为严重。

33. 高强度不锈钢

用于火箭发动机的钢材需具备多种特性，其中高强度是必须满足的重要指标。然而，不锈钢的强度和防锈性能，却是鱼和熊掌般难以兼得的矛盾体。火箭发动机材料如果如果严重生锈，将带来很大影响。完全依靠材料自身实现高强度和防锈性能兼备，这是世界性难题。现在，我国航天材料大多用的是国外上世纪六七十年代用的材料，发达国家在生产过程中会严格控制杂质含量，如果纯度不达标，便重新回炉，但国内厂家往往缺乏这种严谨的态度。

34. 数据库管理系统

目前全世界最流行的两种数据库管理系统是Oracle和MySQL，都是甲骨文公司旗下的产品。竞争者还有IBM公司以及微软公司的产品等。甲骨文、IBM、微软和Teradata几家美国公司，占了大部分市场份额。数据库管理系统国货也有市场份额，但只是个零头，其稳定性、性能都无法让市场信服，银行、电信、电力等要求极端稳妥的企业，不会考虑国货。

35. 扫描电镜

扫描电子显微镜，一种高端的电子光学仪器，它被广泛地应用于材料、生物、医学、冶金、化学和半导体等各个研究领域和工业部门，被称为“微观相机”目前我国科研与工业部门所用的扫描电镜严重依赖进口，每年我国花费超过1亿美元采购的几百台扫描电镜中，主要产自美、日、德和捷克等国。国产扫描电镜只占约5%-10%。

半导体公司

名称	内容
AMI Semiconductor	半导体和集成电路器件制造商。
Advanced Semiconductor Engineering	ASE集团是全球最大的装配和测试独立半导体制造服务提供商。
Analog Devices	高性能信号处理解决方案。
Atmel	设计和制造先进的半导体。
Avago Technologies	半导体模拟，混合信号和光电元件及子系统的制造商和供应商。
Cosmic Circuits	差分模拟和混合信号硅IP的提供商，用于集成到片上系统。
Crocus Technology	用于半导体和电子系统行业的磁性随机存取存储器（“MRAM”）产品和技术的制造商。
Dynex Semiconductor	功率半导体，IGBT，SCR，GTO晶闸管，快速恢复和整流二极管，SCR /二极管模块，功率组件，SAW滤波器和SOS IC的制造商。
Elpida Memory	动态随机存取存储器（DRAM），RDRAM（R），SDRAM，DDR SDRAM，移动RAM和消费SDRAM的领先制造商。
Fairchild Semiconductor	全球电子行业高性能半导体产品供应商。
Freescale Semiconductor	微控制器，微处理器和半导体制造商。
Fujitsu 富士通	以客户为中心的IT和通信解决方案的制造商和供应商。
Hynix 海力士（原Hyundai Electronics）	动态随机存取存储器（‘DRAM’）芯片和闪存芯片的存储器半导体供应商。
IBM	IBM制造和销售计算机硬件和软件。
IM Flash Technologies	IM Flash Technologies是美光科技与英特尔的合资企业。提供先进的半导体解决方案和NAND闪存产品。
Infineon Technologies:	内存，MOSFET，电源，微控制器，通信和消费产品的制造商。
Inotera	在300mm硅晶圆上提供商品DRAM代工服务。
Intel Corporation 英特尔公司	硅创新的全球领导者开发处理器技术并支持全球计划。
International Rectifier	功率半导体（MOSFET，IBGT，二极管和晶闸管）的制造商。
IPtronics	无晶圆厂半导体公司，提供用于并行光互连的下一代集成电路。
Jennic Limited	ZigBee的市场领导者，6LoWPAN，IEEE802.15.4无线微控制器，模块和评估套件。
Luxtera	硅光子学，CMOS光子学。
Materials Research Corporation（普莱克斯）	全球高度专业化的半导体材料和设备制造商和供应商。
Maxim Integrated Products	28种类别的模拟和混合信号IC。
Microchip Technology	微控制器和模拟半导体。
Micron Technology 美光科技	提供DRAM组件，模块和NAND闪存。
National Semiconductor 美国国家半导体	芯片系统模拟和混合信号技术的制造商和供应商。
NEC	互联网，宽带网络和企业业务解决方案的提供商。
Nemotek Technologie	为便携式应用（如手机和笔记本电脑）制造定制的晶圆级相机（WLC）。
Numonyx	一家制造闪存的半导体公司。
Nuvoton	提供消费类IC设计和代工服务。
NXP Semiconductors 恩智浦半导体	半导体，系统解决方案和软件。
ON Semiconductor 安森美半导体	提供广泛的半导体和集成电路器件产品组合。
Oramir（现为应用材料公司）	用于清洁硅晶片的先进技术
Panasonic Corporation 松下公司	电子制造业。
Qimonda 奇梦达	内存/ DRAM
Reading Works（现已关闭）	用于通信和计算的集成电路和光电设备制造商。
Renesas Technology 瑞萨科技	半导体，微型计算机，逻辑和模拟器件，分立器件和存储器产品。
Samsung Electronics 三星电子	半导体，包括DRAM，闪存，SRAM，图形存储器，MCP，掩模ROM，系统LSI，TFT LCD模块等。
Sanyo 三洋	半导体，包括分立器件，闪存和IC。
Seiko	半导体CMOS IC，电源管理IC，EEPROM，传感器和实时时钟。
SensorDynamics	微型和无线半导体传感器。
Sharp Corporation 夏普公司	全球20大半导体销售领导者之一
Sitronics	提供电信解决方案，信息技术，系统集成和咨询，以及微电子产品的开发和制造。
Sony 索尼	索尼半导体。
STMicroelectronics 意法半导体	提供片上系统（SoC）和半导体解决方案。
Texas Instruments 德州仪器	数字信号处理器，分立和集成电路，计算器和数字光处理（DLP）的设计者和供应商。
Toshiba东芝	半导体，存储器件，通用逻辑IC，晶体管，二极管，光半导体器件，传感器，射频器件，微机，ASIC，ASSP，通用线性IC，电源IC，晶体管的制造商和供应商阵列，电机驱动器，运算放大器IC，比较器IC，运算放大器。
TriQuint Semiconductor	用于无线通信的高性能RF组件。
Winbond	半导体存储解决方案。
Xilinx赛灵思	全球最大的可编程芯片厂商，是FPGA，可编程SoC以及现在的ACAP的发明者。