■本报记者 刘如楠

在中国科学院天津工业生物技术研究所（以下简称天津工生所）二氧化碳人工合成淀粉实验室，临近门口的墙上挂着一份不起眼的“签退表”，记录了每天最后一个离开实验室的人。这个人要负责关好门窗、关闭仪器设备、确认低温冰箱正常运行……最后，签上名字和时间，离开。

细数签字时间，21点、22点、23点、24点，甚至凌晨3点。几个小时之后，这些仪器设备便又会迎来它们的主人。

得益于团队成员的通力合作，前不久，他们完成了二氧化碳人工合成淀粉的新一轮测试，淀粉合成产量比2021年提高了10倍以上。

2026年1月底，二氧化碳人工合成淀粉团队获得“中国科学院先进集体”称号。

从1到4，再到30+

2月初，又一位年轻人来实验室报到，成为二氧化碳人工合成淀粉团队的第35位成员。自2022年人工合成淀粉研究中心（以下简称淀粉中心）成立以来，这里就在源源不断地吸纳“新鲜血液”，以加速产业化应用。

鲜为人知的是，这条路上，曾经只有天津工生所研究员蔡韬的身影。2015年，在美国明尼苏达大学访问交流的蔡韬接到时任天津工生所所长马延和的电话，得知“所里计划做凭空制造淀粉项目”。

“凭空制造？这可能吗？”蔡韬很惊讶，又很兴奋。当时他加入天津工生所两年多，抱着“做以应用为导向的基础研究”的想法，从传统生物学转向合成生物学研究，并外出访学。

蔡韬深感这个项目意义重大，但要怎么做、能不能做成，心里一直在打鼓。

如果人工合成淀粉的成本能够降低至农业种植水平，将会大幅节约耕地和淡水资源，减少农药、化肥等对环境的负面影响，提高人类粮食安全水平。同时，人工合成淀粉的原料是工业废气中的二氧化碳，有利于破解我国资源环境约束，实现“双碳”目标。

前期调研结果不容乐观。一听说这个想法，即使是领域内的知名专家也纷纷摇头：“植物光合作用已存在十几亿年，至今还未完全弄清楚系统机制，你们能从头合成？”

“可转头想想，植物能做的事，我们怎么就不能做？”马延和的坚定给了蔡韬不少底气。重重质疑下，二氧化碳合成淀粉项目开启了前期实验探索。最初，除了蔡韬外，项目组只有3名技术人员承担实验技术工作。

然而，要啃下这么一块“硬骨头”，单靠一个项目组几乎是不可能的。在研究所的大力支持下，项目组联合所内外十余个团队，开展了为期6年的艰难攻关。

2018年的一天，蔡韬突然接到实验室技术员发来的一张照片，3支并排的试剂管中，加入最新试验产物的试剂管里的碘溶液呈淡蓝紫色，与左边无色试剂管、右边深蓝色试剂管对比明显。研究团队第一次看到淀粉蓝。至此，制造路径终于打通。

2021年，天津工生所联合中国科学院大连化学物理研究所在《科学》发表论文，通过复杂代谢途径的从头设计与精准调控，在国际上首次实现电/氢能驱动二氧化碳从头合成淀粉。

论文发表一年后，淀粉中心正式成立。“从实验室的小规模尝试走向生产线上的批量生产，需要克服的困难非常多，没有一支强有力的专业队伍，不可能实现。”蔡韬说。

分能独当一面，合则聚力攻关

要提高生产效率、降低生产成本，关键在于酶，合成反应的每一步都离不开它。因此，整个淀粉中心的布局几乎都围绕着酶展开。

“找酶”小组负责利用人工智能预测突变组合，针对其中最有潜力的基因位点进行设计改造。随后，由“用酶”小组接过“接力棒”，对计算设计出的酶进行实验验证，观察其在实际反应中是否有效；当几种不同作用的酶都被验证后，就需要进行串联实验，保证各个酶能通力合作，“不打架”。

当实验室规模扩大到生产线，对酶的需求陡然增加。这时，“产酶”小组对关键酶高效表达菌株创建、发酵工艺优化以及固定化工艺开发等进行攻关，进一步降低人工合成淀粉的用酶成本。

“平时，各个小组都在分片作战，力争在各自的领域做到极致。到了需要在生产线上进行验证的时候，大家就会形成合力，不断磨合改进，追求最优的验证结果。”天津工生所副研究员孙红兵说。

在孙红兵看来，到了生产线验证阶段，往往是大家最有团队荣誉感的时候，“大家拧成一股绳，劲儿往一处使，需要谁，谁就能立刻顶上。这种热火朝天的感觉是以前不曾有过的”。

团队越来越大，成员越来越多，负责人的压力自然越来越大。前几年，蔡韬每天下午到晚上几乎都在与团队成员讨论交流项目课题。从周一到周五，几个不同的小组按天排序，成员轮流汇报本周的进展、讨论待解决的问题。

“这么多年来，我们一直在重压下前进。‘从0到1’难，降成本也难，最终要实现工业化应用更难。在这样的情况下，我很难轻松下来。”蔡韬说。

前不久，团队完成了难度更高的迭代升级测试，淀粉合成产量再创新高。“你能感觉到蔡老师发自内心地高兴，那两天他一直笑眯眯的，走到每个人身边，几乎跟每个人都讨论了这个结果。”孙红兵说。

“穿越山海，从不懈怠”

去年春节联欢会上的合唱表演，是大家难得的“轻松时刻”。整个淀粉中心30多名成员一起上台，压轴表演朗诵、合唱。

“踽踽独行三两人，孤注一掷‘变’淀粉……心无旁骛潜攻关，上下求索终所得……勇毅前行三十人，精诚合作攀高峰……”台上，大家穿着绣有自己名字的实验服，拿着内容为10年科研历程的朗诵稿，先诵后唱，把现场的气氛推向高潮。

“能达到这样的效果，非常不容易。”天津工生所副研究员魏欣蕾说，团队的科研任务繁重，但在表演前一个月，大家仍然每天中午抽出半个小时参与排练，哪天脱稿演唱、哪天请声乐老师指导、哪天录音备份等，都有明确的计划。

“大家团结起来一起进行合唱排练，特别能增强团队凝聚力。”魏欣蕾说，“用蔡老师的话说，‘要么我们不做，做了就要做到最好’。”

魏欣蕾2024年加入淀粉中心，刚一到这儿，就被团队成员互相支持、彼此信任的氛围感染了。“当我需要同事的帮助时，只要一句话，他们就会把整理好的方法、流程、材料等直接发给我，毫无保留。中间有什么细节问题，同事们也都会非常热情地帮助解答。”魏欣蕾说。

而当某位成员做出了一些进展，就会兴奋地分享给实验室的所有人，大家也会发自内心地为他高兴。对此，蔡韬表示：“互相支持、互相成就是实验室的文化。”

虽然已经过去一年了，孙红兵还是经常把合唱的视频找出来看，每次都会被改编过的歌词感动，“穿越山海，从不懈怠，永远都心怀期待……携青春向你走来，跨越过星辰大海……”

这个团队的“签退表”，几乎拼出了“科研十二时辰”—新闻—科学网

(相关资料图)

2025年12月7日，甘肃省张掖国家湿地公园，越冬的大天鹅游弋、觅食、飞舞，构成冬日湿地的迷人景致。杨永伟摄（人民图片网）

[责任编辑：朱国义]

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甘肃张掖：越冬天鹅舞翩跹 每日头条

随着半导体制程向先进节点演进，3D 晶体管架构与多层互连堆叠技术的规模化应用，使得器件缺陷的隐蔽性与检测难度显著提升。传统光学检测技术已难以满足电学相关缺陷的识别需求，而电子束检测的效率瓶颈又制约了量产应用。DirectScan检测通过核心技术创新破解了这一行业痛点，为下一代半导体制造提供了高效、精准的检测解决方案。

本文将从技术原理、核心优势、应用场景及落地实践等方面，对该技术进行系统性解析。

一、先进工艺节点的检测挑战与技术缺口

当前半导体制造技术正经历关键变革：鳍式场效应晶体管逐步被全环绕栅极（GAA）纳米带晶体管替代，中段制程（MOL）因多重图形化技术的应用，堆叠复杂度持续增加。这一变革导致致命缺陷多隐匿于 3D 结构内部，传统光学检测手段难以有效识别。

同时，先进工艺节点的缺陷呈现显著的产品特异性，集中分布于特定工艺 - 版图组合的 “热点区域”，此类缺陷由芯片设计固有的版图特征引发，成为影响良率的核心因素。

行业面临的核心矛盾在于：电子束电压衬度检测是识别电学缺陷的关键技术，但传统电子束检测采用光栅扫描模式，效率远低于光学检测，无法匹配大批量生产的需求。DirectScan 技术的出现，为破解这一矛盾提供了可行路径。

二、DirectScan 核心技术架构：PointScan 的创新逻辑

DirectScan 检测方案由eProbe 电子束检测工具、FIRE GDS 版图分析平台及Exensio 大数据智能分析平台三大核心组件构成，其技术突破的核心在于PointScan 扫描技术对传统电子束检测逻辑的重构，主要体现在以下三方面：

1

设计感知驱动的靶向检测

传统电子束检测采用无差别光栅扫描，需覆盖包括介质区域在内的全部区域，且无法识别被测目标的图形特征；PointScan 技术具备非接触式电学测试特性，可精准跳转至目标器件的关键位置（如焊盘、接触点），仅对有效检测区域实施电压衬度检测，完全规避介质区域的无效扫描，实现 “按需检测”。

2

检测效率的量级提升

通过 FIRE 平台的精细化版图分析，可精准筛选出需检测的 “关键区域”，大幅缩减检测范围：

后段制程金属 3 层通孔检测：仅需扫描总可检测面积的 2.5%

中段制程栅极 - 漏极短路检测：仅需扫描总接触点的 1%

栅极残筋检测：可规避 50%-75% 的介质区域，检测面积缩减至传统方案的 10% 以下

基于上述优化，PointScan 技术的检测吞吐量可达传统单束电子束检测设备的 20-100 倍，每小时可完成数十亿个被测器件的扫描。

3

设计感知学习与属性分析能力

DirectScan 与 FIRE 平台的深度整合，可实现跨多层版图的属性提取，包括触点类型（漏极 / 栅极）、晶体管阈值电压、极性、与扩散区隔离槽的距离等关键参数。

eProbe 输出的 KLARF格式数据含专属属性识别码，可与版图特征精准匹配，工程师可直接计算特定属性或属性组合对应的缺陷率，快速定位高风险晶体管类型与版图设计方案，为工艺优化提供数据支撑。

三、高难度场景的应用突破

PointScan 技术的低电荷沉积特性，使其在传统电子束检测难以覆盖的场景中实现突破：

背侧供电网络（BSPDN）晶圆检测

键合晶圆形成的绝缘层会阻碍电荷传导，导致传统电子束检测出现电荷累积、电子束偏折与失焦问题；PointScan 技术大幅降低单位面积电荷沉积量，有效缓解上述问题，已完成实际应用验证。

3D DRAM检测

3D DRAM 的结构特性同样易引发电荷累积，此前检测难度较高，DirectScan 技术的应用使该类器件的精准检测成为可能。

DRAM 阵列短路检测

独有的可控 “充电 - 检测” 功能，可在指定位置施加电荷后跳转至目标区域采集电压衬度信号，使特定岛状节点呈现高亮状态，清晰识别与浮空相邻触点的短路问题，该功能为传统光栅扫描技术所不具备。

四、行业落地实践与全流程应用

自 2022 年初起，eProbe 检测系统已在多家先进逻辑芯片制造工厂落地，目前两套设备投入大批量生产，第三套设备处于产能爬坡阶段，应用场景覆盖半导体制造全流程：

先进逻辑芯片制造

中段制程：GAA 栅极 - 漏极短路、栅极接触孔开路、栅极外延层 / 硅化物层开路检测

后段制程：M0 层、1X 层、2X 层系统性接触孔开路与金属布线短路检测

背侧供电网络：电源通孔、源极 / 漏极通孔接触孔开路与短路检测

随机逻辑电路漏电情况评估

先进 DRAM 制造（2024-2025 年）

外围电路：栅极 - 栅极残筋短路、栅极 - 漏极短路、字线 - 字线短路与开路检测及缺陷定位

存储阵列：基于可控 “充电 - 检测” 技术的存储节点短路检测

技术总结

在半导体制程向更精密 3D 架构演进的背景下，检测技术的创新成为保障良率的关键。DirectScan 方案通过 PointScan 靶向扫描技术、设计感知分析能力与产品特异性缺陷学习功能的融合，在保留电子束检测高灵敏度的基础上，实现了检测吞吐量的量级提升，同时破解了高难度场景的检测难题。

该技术不仅解决了先进工艺节点下缺陷“难识别、难检测” 的问题，更推动半导体检测从 “缺陷识别” 向 “工艺优化赋能” 升级，为下一代半导体制造提供了核心技术支撑和全新路径。

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DirectScan 技术解析：下一代半导体电子束检测的创新路径与应用

 

战略领航，锚定2026发展新航向

峰会伊始，富轩集团董事长李董登台致辞，回顾品牌过往在华南市场的深耕成果，剖析当前门窗行业的发展趋势与市场机遇，明确了2026年品牌在华南战区的核心发展战略。

同时，李董还强调，2026年是富轩全屋门窗深耕市场、突破增长的关键之年，集团将持续升级产品品质，不断探索创新，升级终端服务，打造差异化竞争优势，助力华南区域经销商抢占市场先机，实现业绩跨越式增长。

随后，富轩门窗营销总经理翁总详细解读2026年富轩全屋门窗华南战区市场运营规划，从产品矩阵升级、品牌推广策略、终端帮扶体系等多个维度，为经销商们清晰勾勒出全年发展蓝图，同时强化线上线下营销，提升品牌在华南区域市场的知名度与影响力，为终端门店引流获客、成交转化提供强有力的支撑。

渠道深耕，精准破局激活市场新动能

渠道是品牌发展的生命线，更是终端业绩增长的核心引擎。本次峰会总部团队聚焦家装、工程、幕墙三大核心渠道，分别进行深度拆解与策略分享，为经销商们带来了一场干货满满的渠道运营盛宴。

此外，峰会还重磅推出“成交核   武 器——助销道具”，增强客户体验感，大幅提升成交效率；同时，新媒体营销专题分享则紧跟时代趋势，赋能经销商利用新媒体平台实现线上引流、线下转化，为传统门窗营销注入新活力。

G&C FUSON

未来，富轩全屋门窗将继续秉持“门窗工匠大师”的品牌理念，以更创新的产品、更完善的服务、更强大的赋能体系，助力全国经销商突破发展瓶颈，实现业绩增长；同时，品牌将持续深耕全屋门窗领域，不断提升产品品质与品牌影响力，为消费者打造更安全、更舒适、更美观的家居空间，推动中国 门窗行业高质量发展，与所有合作伙伴一起，先发制胜，深耕致远，共赴2026新征程，共筑富轩品牌新辉煌！

 

 

 

 

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先发制胜 深耕致远｜富轩门窗华南战区2026年度营销峰会圆满启幕

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