国产仪器“创新100”企业报道第1站——聚束科技(北京)有限公司

来源：FBT作者：阳离子发布时间：2018-06-18

由中国仪器仪表行业协会指导，仪器信息网主办“国产仪器腾飞行动”自2013年启动以来，成功连续举办三届“国产好仪器”。2018年，以发掘产品和技术独具创新性的中小型仪器生产商为主旨，开展“国产科学仪器腾飞行动”之“创新100”项目。秉承活动宗旨，“创新100”项目组将开展典型创新中小企业系列走访活动。
通过调研走访，实地了解行业100家中小仪器企业的基本情况，筛选、挖掘一批有潜力的优质科学仪器厂商，以品牌撬动产业发展壮大，在企业发展的关键时期“帮一把”。

6月8日，走访第1站，由中国仪器仪表行业协会高级顾问朱明凯、高级顾问闫增序，仪器信息网副总经理赵鑫等组成的走访调研组来到聚束科技(北京)有限公司(以下简称“聚束科技”)，为更直观了解公司产品，走访地点选择了聚束科技首台产品交付的用户实验室——中国科学院自动化研究所“超高速电镜成像与智能分析联合实验室”，公司总经理何伟、副总经理李帅接待了走访一行人员。

交流现场

——企业创立

2015年6月，HMI(汉民微测，2016年以33亿欧元被ASML收购)联合创始人、国际著名工业电子显微镜专家陈仲玮博士(美籍华人)出资，曾就职于HMI多年的何伟(负责系统应用、整合)、李帅(负责电子光学设计)、张德保(负责软件架构)三人共同创立了聚束科技。公司希望将曾经在半导体工业电镜领域的先进经验应用到科研、工业领域，做一些全新电镜解决方案，励志打造使中国人自豪的民族电镜品牌。目前，公司总部设立在北京，承担产品研发及整机设计生产;核心零部件生产设立在宁波，为先进零部件制造基地。

公司专注于科研及工业等领域应用的高通量、全自动化电子显微镜解决方案，具备独立设计和生产高端场发射(Schottky Field Emission)电子显微镜系统能力并拥有整套核心自主知识产权，可根据用户及行业需求定制化设计、生产专业用途电镜系统，结合高速图像大数据采集能力和AI大数据分析能力，从而极大地提高纳米成像检测效率。

2015年10月至今，聚束科技与自动化所开展长期合作，共同关注国产化超高速电镜三维影像系统研发以及显微成像大数据智能化分析技术的研究与应用，支撑类脑智能与脑信息处理的创新发展研究。2017年12月，由聚束科技自主研发的首台高通量场发射扫描电镜系统—领航者(Navigator)系列的第一台NeuroSEM-100正式下线并交付客户—中科院自动化研究所，专用于微观尺度脑神经连接图谱的超高速成像。2018年4月18日，聚束科技与自动化所共同携手建立联合实验室，将高速电镜成像技术、序列自动采集技术和实时拼接配准技术深度整合为生物型高通量扫描电镜三维影像系统，并根据市场和行业发展的需要对核心技术进行产品化和产业化。
此外，在创立不到三年时间里，聚束科技也开展或参与了一些客户定制、国家重大科技基础设施项目。

——企业创新

技术背景——公司核心团队之前就职的HMI聚焦于半导体领域工业电镜，那些产品与传统扫描电镜不同，产品单价在400-700万美元之间，基本相当于时下火热的冷冻透射的价格。价格的高昂，就是因为该设备在半导体行业可以解决半导体行业核心的制程工艺问题，而这对于半导体领域是至关重要的。HMI主要客户为全球顶尖的半导体商：intel、台积电、三星、IBM、中芯国际等，该设备可以检测反馈制程工艺改进，从而推进半导体领域研发上从45nm到目前的7nm、5nm。

产品介绍

聚束科技的产品技术则正是基于半导体工业电镜的先进技术，团队拥有完全的核心技术及其相应的自主知识产权，已申请及获得国家发明专利、实用新型专利、国际PCT专利共计27篇，其中已获得国内专利授权11篇和美国专利授权1篇。据何伟介绍，其目前交付的领航者(Navigator)系列产品主要创新点如下：

(1)拥有自主知识产权的高效电子收集和成像系统，采用同轴电子直接探测技术和高速FPGA采集模块，使该系统在世界上首次实现低加速电压(1kV)下100M/s级二次电子(Secondary Electron)和背散射电子(Backscatter Electron)的超高速同步成像!该系统具备非比寻常的视频级(200fps@512X512)纳米分析能力，使扫描电镜从传统意义的纳米“照相机”变成纳米“摄像机”。

聚束科技高通量扫描电镜系统NeuroSEM-100

(2)针对于低加速电压、大视野下分辨率而专门设计的电子光学镜筒光路，采用浸没摇摆电磁复合透镜设计，使其在1kV加速电压下即可获得1.6nm、5kV下可获得1.2nm的高分辨率能力，且具备高分辨率视场的区域较传统扫描电镜大4倍以上，而且保持高线性度(1‰的计量级)。

(3)该系统高度的智能化结合超高速成像能力(4TB/天)，使之具备了跨尺度信息融合能力。它可以全自动的超大区域(100mmX100mm)全息地图集式成像模式，可以在同时保持高分辨率情况下对样品进行全自动的无遗漏信息采集，并绘制成Google地图式全景信息浏览。结合人工智能(A.I.)算法，可以对工程级材料进行整体纳米晶粒分布统计、各类缺陷的标记与归类、成分分布等电镜微区分析。并且标配的真空预抽室和伸缩臂机构，使之具备真正意义上的“一键全自动换样”。

——企业发展及建议

2017年10月聚束科技产品研发内容被纳入2017年第44期中国工程院院士建议《关于支持用户定制化扫描电镜生产和应用的建议》(以下简称《建议》)，报送有关部门及单位、工程院院士。何伟也表示，聚束科技的产品发展方向或市场定位也确实是与《建议》中一致的，即：研制成功的高通量扫描电镜成像速度比传统电镜快百倍;适于大尺寸样品实时检测的电镜方案等。
关于高通量扫描电镜的应用市场，何伟表示，除了与自动化所合作的生物样品大面积3D重构的生命科学领域，还可以应用在：半导体晶圆及芯片检测(实验室级);芯片反向工程和IP保护;材料表面镀膜与制备的自动化检测;医疗领域的病变组织的病理筛查分析等。具体应用案例包括脑连接组图谱绘制、碳纳米管制备中跨尺度材料表征、高温合金制备中实现宏观样品全貌与微观金相结构间的信息关联、锂离子电池中石墨片区域粒度分析数据、纳米颗粒制备等。

在交流过程中，中国仪器仪表行业协会高级顾问朱明凯和闫增序分别对针对聚束科技的资本构成、市场定位、长期发展规划、产品质量考核体系、主要面临问题、国产电镜厂商的发展痛点等进行了询问交流，对聚束科技的扎实技术基础表示了肯定，并针对企业下一步发展提出了建议。