上海交大研究院院长研究的芯片：厦门大学80后博士研发出原位芯片

上海交大研究院院长研究的芯片：厦门大学80后博士研发出原位芯片说到原位液体透射电镜，就不得不提到原位芯片。原位的意思为实时现场观测，这种芯片也被大家形容为芯片中的“纳米实验室”。不同于公众所熟悉的电子设备中的芯片，原位芯片相当于一个超小型实验室，是在几平方毫米或更小的芯片上构建的微型化、集成化、自动化的化学、生物学实验平台。液体和气体用独有的技术封装于芯片中，在电子显微镜中就可以观看。廖洪钢是厦大化学系99级学生，也是中美联合培养的博士。这位80后博士的履历出众，他在美国劳伦兹·伯克利国家实验室担任副研究员期间，完成了原位液体透射电镜的开创性研究，其相关研究成果多次在美国《科学》等世界顶级刊物上发表。台海网9月5日讯 据厦门晚报报道 电子显微镜是集合了材料、电子电路、软件的综合大型设备，就像一双可以看到微观世界的眼睛，通过它，人们可以看到原子和分子。不过，传统电子显微镜存在一定局限性，只能在真空环境中，无法在气相、液相环境中观察。且在气相、液相环境中

■光电原位分析样品台微观图。

■廖洪钢

■工作人员操作原位电镜检测产品。

■超新芯原位芯片系列产品。

台海网9月5日讯 据厦门晚报报道 电子显微镜是集合了材料、电子电路、软件的综合大型设备，就像一双可以看到微观世界的眼睛，通过它，人们可以看到原子和分子。不过，传统电子显微镜存在一定局限性，只能在真空环境中，无法在气相、液相环境中观察。且在气相、液相环境中，大家只能通过“照片”的形式，无法通过“视频”的模式获得结果。厦门火炬高新区企业超新芯科技创始人廖洪钢，这位厦门大学80后博士通过研发原位芯片，解决了这一系列问题。

在海外学习工作期间

萌生研发原位芯片想法

廖洪钢是厦大化学系99级学生，也是中美联合培养的博士。这位80后博士的履历出众，他在美国劳伦兹·伯克利国家实验室担任副研究员期间，完成了原位液体透射电镜的开创性研究，其相关研究成果多次在美国《科学》等世界顶级刊物上发表。

说到原位液体透射电镜，就不得不提到原位芯片。原位的意思为实时现场观测，这种芯片也被大家形容为芯片中的“纳米实验室”。不同于公众所熟悉的电子设备中的芯片，原位芯片相当于一个超小型实验室，是在几平方毫米或更小的芯片上构建的微型化、集成化、自动化的化学、生物学实验平台。液体和气体用独有的技术封装于芯片中，在电子显微镜中就可以观看。

超新芯科技技术总监张嘉俊说，通过原位芯片强大的图像处理能力，电子显微镜观测能力将大幅度提高，能全程高清拍摄每个原子的变化和运动轨迹，使得电子显微镜对物质的研究由静态发展到动态变化的实时观察。

廖洪钢在国外学习工作期间，接触到了原位芯片和原位电镜。而张嘉俊是北大计算机专业博士。2011年，张嘉俊在美国加州大学伯克利分校学习时，廖洪钢找到他，交流想要研究原位芯片的想法，两人一拍即合。回国后，张嘉俊被邀来到厦门，加入了超新芯科技团队。

获厦大院士等多人支持 攻克液相原位芯片封存难题

2015年，廖洪钢在美国创办BIPOLOR TECH公司，将原位芯片技术进行商业化。2016年，他回国和几个厦大校友创办厦门芯极，将原位芯片技术引入中国。2019年，芯极公司重组为厦门超新芯科技有限公司。廖洪钢在厦门得到很多人的支持，他的厦大导师孙世刚担任公司顾问，厦大化工学院田中群院士和周涵涛教授也予以帮助。

在原位芯片中，液相原位芯片是封存难度较高的一类。目前，绝大部分公司都基于宏观层面采用物理封装方法进行液体封装。在封装时，视窗膜需要足够的厚度，才能保证承受足够的压力。张嘉俊说，这样做的话，原位芯片的成像分辨率会比较低。

化学系出身的廖洪钢创新性地从微观层面出发，采用化学封装方法进行液体封装，超新芯科技创造性地实现了10纳米的超薄氮化硅原位芯片制作，尺寸是传统技术的1/3到1/5。不同于传统的碳膜和铜膜，超新芯科技以氮化硅膜为支持膜设计的原位芯片，背景噪音小，成像信噪比高。

张嘉俊说，一般来说，欧美厂商会用外循环方式通入芯片，芯片破裂及渗漏风险高，一次渗漏足以严重损坏整个价值上千万元的电镜。而超新芯科技是在芯片上进行纳升级封装，将芯片作为耗材，结合相应的纳流控系统，实现外界流体和电镜的分离，保证了电镜的安全。相比于欧美厂商高昂的系统价格，超新芯科技研发的原位芯片价格更具优势。

去年销售额突破2000万元 获厦大校友企业千万元级融资

“可以说，使用了原位芯片的电子显微镜用途越来越多。”张嘉俊说，它可以帮助各领域研究者从微观领域找到新的解决方案。比如，这种芯片可以帮助大家在微观状态下观察DNA的动态，观察药物与病毒相互作用的过程；它可以帮助大家观察金属表面腐蚀与生锈的过程。

他说，新能源、新材料、生物医药、环境监测、健康检测等领域都能用到这种原位芯片。“使用了原位芯片的电子显微镜，可以观察离子的状态变化。”他说，像宁德时代就是超新芯科技的客户，“新能源电池企业用原位芯片可以观察锂离子在溶液里的变化，从而解决锂电池的使用寿命问题。”

张嘉俊说，超新芯科技已实现原位芯片产品全系列供应。“我们公司的产品涵盖科研类芯片、仪器标配芯片、应用类芯片及系统、芯片实验室解决方案和电镜配套样品台系统。”

超新芯科技原位芯片的单片价格近千元。张嘉俊说，整体价格已经低于国外产品，但为了更好地服务科研，未来超新芯科技将进一步扩大产能，进一步降低单片芯片的价格。目前，超新芯科技主要为客户提供的还是终端设备——电子显微镜。“我们为客户提供的是定制化产品，帮助客户直接运用原位电镜进行研究。”

2018年，超新芯科技销售额超1000万元；2019年，超新芯科技完善销售体系后，销售额突破2000万元。超新芯科技的发展被厦大校友创办的金广资本看好，已从金广资本获得千万元级别的融资。（文/记者 张海军 通讯员 管轩 李幼君 图/受访者提供）