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如果说光学显微镜揭开了细胞的秘密，那么透射电子显微镜（下称“透射电镜”）则把纳米级的微观世界展示在人类眼前。透射电镜是推动病理学、分子生物学、材料科学等领域研究的强大“武器”，属于战略行业必需，国内需求量逐年加大，但长期全部依赖进口。如果不实现国产突破，关键设备一旦被“卡”，可能导致我国多项前沿研究陷入停滞。

今年初， 由广州国家实验室与生物岛实验室领衔攻坚，拥有自主知识产权的首台国产商业场发射透射电子显微镜TH-F120“太行”在广州发布，打破透射电镜100%依赖进口的现状。

关于透射电镜，中国科学院院士、广州国家实验室副主任、生物岛实验室主任徐涛，生物岛实验室研究员孙飞联合中国科学院生物物理所早在2016年就已启动有关研究，并于2020年在生物岛实验室组建了一支体系完整的技术团队。

为了进一步推动透射电镜的产业化，生物岛实验室与国内领先的科学仪器公司国仪量子联合成立了广州慧炬科技有限公司，致力于将透射电镜技术商业化应用。广州慧炬科技有限公司总经理曹峰介绍，“太行”实现了几大技术突破——

自主研制高亮度场发射电子枪，相比于同级进口产品的热发射电子枪，亮度更高、发射稳定性和相干性更优，匹配自主研制的电磁透镜系统，针对120kV成像平台特别优化电子光学设计，具有更佳的图像衬度和分辨率；

自主研制高稳定性低纹波高压电源，实现高压自动控制，保证电子枪稳定发射；

标配自主研制的高像素CMOS相机，在低电子剂量的工况下仍可呈现丰富的样品细节；

坚持人机分离设计理念，匹配高度自动化的控制系统，图像采集工作更加舒适高效；预设充足的拓展接口和整机升级空间，满足用户需求迭代，有效延长整机使用年限。

“由广州国家实验室和生物岛实验室领衔，我们多方联合制造企业、应用企业等，结合客户的实际需求来推进研发。”曹峰说，“比如，有医疗行业客户要看清肾小球表面的膜结构来辅助尿毒症早诊早治，还有半导体客户要看鳍式晶体管上几纳米宽的结构，我们都能一一满足。”

为了做到100%原创，团队引进了CMOS相机的共同发明人之一，对自主研制相机起到极大助力，可以说从原理上进行了全新设计，拥有了知识产权。

“项目启动研发至今5年，很多时间我们都在培养人才、培育供应链。”曹峰透露，“太行”已实现国产化率超过90%，且其中八成实现“湾区造”，“大湾区的高端制造业基础雄厚，在我们培育下很快成长起来。”

曹峰透露，团队未来还将布局电压更高、分辨率更高的产品，目标在五年内达到国际先进水平。

南方+记者 钟哲 吴雅楠