4D电影、已实现量产的65纳米芯片设备生产线、采用太阳能和抗震墙体的低碳房屋……作为中关村对外展示窗口，中关村国家自主创新示范区展示中心1000多项自主创新成果昨天亮相。展示中心突出了体验和直观的特点，并着重表现惠及民生的科技成果。

数字化沙盘体验“航拍”

中关村核心区、中关村丰台园、昌平园……伴着飞机发动机的轻微震动，中关村“一区十园”在脚下掠过，一栋栋造型各异的建筑、一条条车水马龙的道路和一排排郁郁葱葱的绿植在往后退。这种感觉，让人误以为坐在飞机上俯瞰中关村示范区，但实际上，我们站在地面上一动未动。在我们脚下的，是数字化沙盘。

从正门进入展示中心，右手边一个白色的大“蒙古包”很打眼，这是整个中关村的形象展区。形象展区分为两个部分，最中间是一个长17米宽11米深5米的大凹槽，凹槽正上方，悬挂了20台高清投影仪，高清投影仪将画面投射到覆盖凹槽的水平幕布上，组成一个地幕投影系统。凹槽四周装有栏杆，方便观众观看地幕。凹槽的一侧是垂直的弧形屏幕，4台高清投影仪拼接，组成了一个弧形屏幕投影系统。

弧形屏幕投影系统和地幕投影系统，通过数字中控系统而成为一体，当播放中关村的宣传片时，中关村“一区十园”在电子沙盘的巨型地幕上展现，三维仿真的建筑、公路、绿化惟妙惟肖，虽然电子化沙盘的屏幕是有“尺寸”的，但这个沙盘上展示的空间却可以“无边无际”。

技术解密 

投影的距离越长，显示面积就越大。

电子沙盘的地幕面积近187平方米，如果画面要“占满”地幕，投影仪需要50米的距离。但“蒙古包”的高度只有10余米，投影效果是怎么达到的？

“MX投影设备需要的距离可以短一点，但也需要20多米的距离，而且一套系统的价格高达2000万元。”推出数字化沙盘的水晶石公司副总裁庄岩说，惟一的解决手段，就是将投影拼接起来，共同组成一个画面。

这个技术的实现，有赖于新兴的虚拟现实技术。即在电脑软件里先构建一个虚拟地幕系统，这个虚拟系统里各个投影设备的位置、角度以及距离等参数都与实际完全一样，然后再用虚拟相机进行拍摄，最后传到投影仪上。

但这样也会产生一个问题，即两个投影的边缘会有两道光，亮度太高，影响视觉效果。水晶石公司从2005年开始边缘融合技术的软件开发，通过无数次试验，于2008年“拿下”了这个技术。“将图像输入程序后，软件会自动对图片边缘进行融合，观众根本看不到重合的地方。”庄岩说，目前在大屏幕拼接投影这一领域，水晶石的数字虚拟技术、数字视觉技术及服务达到了全球领先的水平。

在集成电路展区的一侧，有一个建筑节能科技馆。中关村示范区在建筑节能领域的明星企业的核心技术、产品在此集聚：北新建材的隔热保温建筑材料、清华阳光的太阳能发热系统、绿创的保温降噪门窗、朗波尔的节能照明技术、海林公司的节能控制技术、纳丰源的热管节能技术，这也让建筑节能科技馆成了名副其实的低碳建筑。

在建筑节能科技馆北侧阳台的栏杆上，有一排水平放置的大玻璃管，长度约有2米，一共有10余根，这是太阳能热水器的集热器。与普通太阳能热水器必须要放置在屋顶上或空地上不同，由清华阳光研发的这套太阳能发热系统，安装在建筑物朝南的阳台上，就可以吸收到足够的热量。另外，这个系统“介水分离”，保温水箱安装在阳台内侧，集热器通过加热一种特殊介质，使之变成蒸汽后，通过管道运输到水箱，与水箱里的水发生热交换，凝结成液态后再回到集热器那里加热，如此循环反复，保证充足的热水供应。

技术解密 

早在上世纪，清华阳光的首席科学家殷志强教授就在清华大学电子工程系开始进行太阳能热利用技术的研究。他发明一种新型“涂层”技术，吸收太阳光的能力(吸收比)达到了0.92，远高于同类产品，这使得太阳能集热管的大规模生产和商业化应用成为可能，直接催生了我国太阳能热水器市场的形成。

最初，需要把水直接输送到集热管内加热，这样在夏天容易发生爆炸，而且需要定期清洗水垢。后来，清华阳光发明了双层集热管，降低了危险的发生概率。近几年，殷志强为首的攻关团队探索了另外一条道路，即通过介质传导热。“这种介质必须无毒，沸点也不能太高，否则就不容易变为蒸汽。”清华阳光总裁吴振一说。通过对沸点低于水的新材料进行不断试验，公司终于选到了一种合适的介质材料。这是中国首个投入商用的介水分离热水器。

产品推出后，国内出现了许多模仿者，但却经常在夏天出现爆管事故。“这是因为他们没有掌握剂量，一根集热管的剂量多了，就可能发生爆炸，少的话，达不到供热效果。”吴振一说，这正是清华阳光的独门秘籍之一。

今年5月，清华阳光的全球首条集热管自动化生产线投产。新生产线克服了玻璃加工行业、膜层制备和真空保持的许多难点，集热管年产能达到1000万支，实现了集热管生产从半自动化到全自动化的根本性变革。

芯片“诞生”全程可视

电脑、手机、汽车……有统计显示，人一天平均要接触20多种芯片。但恐怕多数人对芯片的生产过程不甚了解。展示中心的集成电路展区将答疑解惑。

一粒粒原料石英砂，精炼后变成200千克的硅锭，再切割成薄薄的小原片，就成为了晶圆。晶圆厚度不到1毫米，圆圆地像面镜子，可以清晰地映出人影。一片片晶圆，经过涂膜、光刻、显影、刻蚀、封装、测试和包装，就变成一枚枚芯片。

上述过程和实物都在展区中清晰可见，几台大型设备还配有生动的动画演示，向观众详细解释设备的结构和工艺原理。

在区域的一侧，还有一台互动系统，集纳了观众普遍关心的问题——集成电路芯片有多重要？制作有什么难度？

为了让观众易于理解，演示的内容和语言比较通俗，比如为了说明多晶硅的纯度，解说词为：“千足金的纯度达到了99.9%，但多晶硅的纯度比千足金还高，在小数点后还有13个9。”为解释芯片的精度，解说词为：“激光角膜手术的精确度属于微米级，但芯片的精度已达到纳米级(1微米=1000纳米)，相当于一根头发丝直径的三万分之一。”

在刻蚀机、离子注入机等芯片生产设备旁边，标注着这些中关村自主研发产品的价格，2000万元、2400万元，基本每台都在千万元以上。“集成电路展区的设备，绝对是展示中心最昂贵的。”负责此次集成电路展区的市经信委有关负责人说。

技术解密 

目前我国已成为世界上最大的芯片消耗国，芯片进口额已经连续多年超过原油，成为我国第一大进口产品，2010年进口额达1570亿美元，自给率不到19.6%。为扭转这一局面，国家2008年启动了一系列重大科技专项。

经过中关村企业几年的努力，北京已经形成较为齐全的集成电路设计、制造、封装测试、装备材料产业链。此次展出的北方微电子公司研制的12英寸65纳米栅刻蚀机，七星华创电子公司的12英寸氧化炉，中科信公司的12英寸离子注入机，都已进入12英寸大生产线考核，性能达到国外同类产品水平。

以北方微电子公司研制的12英寸65纳米栅刻蚀机为例，这是我国首台12英寸介质刻蚀机，是芯片制造的关键设备之一，它通过控制等离子体定向轰击硅片，获得芯片制造所需要的清晰、精准的图形，其线条宽度只有20至30纳米。以前这种设备只有美国泛林半导体公司等少数公司可以生产，单台价值400余万美元。北方微电子公司在国家重大专项和北京市支持下研发的12英寸刻蚀机，已可以满足65纳米生产线的要求，产品进入中芯国际、宏力等大生产线。

高仿真体验“驾驶”高铁

按下一个绿色的按键，将马力推到顶点，列车慢慢启动，车载电脑上显示的速度值从0，到30。列车驾驶室窗外，电线杆往后退得越来越快。呜呜呜，列车呼啸起来……

在展示中心一侧，有一个高铁CRH3高仿真火车头，驾驶室是一个完整的复制品，包括司机室、操纵台、控制设备内部照明系统。白色的车身，流线型的车头，煞是吸引参观者的目光。

不过，仅仅跑了几秒钟，全力加速的列车突然缓慢—再缓慢—停下来。“这是列车强制停车了。要保证列车正常行驶，作为司机，要每隔几秒钟踩一下这个装置，否则列车就会强制停车。”在一旁的邓野指点迷津。邓野所在的北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点室，推出了这套以京沪高铁线路为原型的驾驶系统。她说，由于高铁没有方向盘，为了防止司机驾驶中走神，所以在操控台的下方设计了“警惕”装置，脚一伸就能踩到。司机驾驶列车过程中，就是要不断地踩这个装置。

列车重新启动，过了几分钟，时速达到350公里。“这时候，你需要看操作台上的电脑屏幕，屏幕上有列车行驶前方8公里内的5组参考时速，你看前方6公里时的参考时速是100公里，你应该要降速了。”邓野提醒，高铁列车350公里的时速，需要6公里距离才能完全停下来。

技术解密 

邓野说，这套系统完整地模拟了京沪高铁徐州到宿州段约70公里的线路情况，包括信号灯和电线杆的设置完全一致，甚至连每一个道岔都完全一致。

为了研制出这套系统，研发团队先根据线路断面情况、司机操纵情况、高速列车逻辑控制关系及车辆运行动力学建立一个数学模型，进行仿真运算和模拟控制，再现真实列车的控制和运行。在性能上，需要对包括列车动力学在内的特性进行仿真。这是国内仅有的基于京沪高铁的模拟仿真设备。

“有了仿真系统，高铁列车的设计和验证，高铁列车司机培训、考核，线路及信号设计等诸多领域，都可以应用。”邓野说。

4D电影让人身临其境

电影屏幕上，一只恐龙从高处跳到近处的地面上，“咚”，巨响传来，观众的座椅随之猛烈震动，恐龙的尾巴摇过来，好似就在观者的眼前，随之而来的，还有一股风。

下一个镜头，鹅毛大雪落下，青松上覆盖了厚厚一层白雪，大风吹过，雪粒随风飘扬，此时，一阵冷风也吹到了观者的面庞上。

这是在展示中心里观看一部4D电影时出现的效果。由中国华录集团研发的这套4D电影系统，在3D电影的基础上，引入了震动、坠落、摇摆、吹风、喷水、挠痒等特技功能，并根据影片的情景精心设计出烟雾、雨、光电、气泡、气味等特效，使观影者能够享受从视觉、听觉、触觉到嗅觉等全方位的身临其境的感受。

在智能家居区，类似的新鲜玩意还有很多。基于闪联的国际标准，通过一台手机就能远程控制智能厨房，包括灯光、微波炉、电饭煲的工作。进门有汉王公司推出的汉王人脸通，这是全球第一款嵌入式人脸识别产品，识别速度快，准确率高，不受室内环境光线影响，能实现安防考勤、门禁市场的升级换代和大规模的应用。

技术解密 

华录的4D电影，基于华录自主研发的蓝光播控系统平台，是目前国内市场上基于蓝光平台的最先进的4D电影。

技术人员说，作为与一般影院相区别的标志性特征之一，可以上下左右移动的座椅是4D电影不可或缺的因素。除了座椅，还需要在观众面前安装吹风机、冷气机、喷水机等特效设备，用于体现摇摆、吹风、喷水、灼热等不同效果。

上述各种条件都具备了之后，怎样才能使它们在合适的时候发挥各自的作用呢？这就需要针对不同影片内容专门设计计算机控制程序。程序工程师通过控制软件，根据影片的内容，在准确的时间设定吹气、震动等不同命令，用以控制放映系统、特效座椅和设备、音响系统等的开关，使整个影院系统构成一个有机的整体，为观众提供全方位的视觉和感官体验。

相关展示 

餐厨垃圾处理

嘉博文的生物转化技术与工艺，能够把城市生活垃圾中的有机废弃物，在没有污染的情况下，经8至10小时发酵，快速转化成生化腐植酸。腐植酸能改良土壤结构，有利于农作物的生长。

过去，腐植酸利用煤炭和草炭生产，这种替代煤炭腐植酸的生化腐植酸快速生产工艺在世界上尚属首创。

在展示中心展示的一套餐厨垃圾处理设备，在2008年北京奥运会期间用于奥运村的餐厨垃圾处理，一次可以处理560公斤餐厨垃圾，日处理量达到十余吨。

身份证和智能卡处理系统

电子标签(智能标签)是公交一卡通、智能身份证的大脑和核心。以前，生产智能标签的设备主要依靠进口。

中关村企业德鑫物联经过5年的自主研发，推出具有自主知识产权的电子标签倒贴片封装设备。设备的整体精度与国外设备精度一致，在个别环节的控制上还优于国外设备。

这套设备打破了国外设备垄断的格局，大大降低了智能标签的生产成本，自从德鑫物联的设备问世以来，国外竞争对手的设备价格直降50%之多。北京的公交一卡通、上海世博会的门票和全国各地的身份证中的电子标签，都大量采用德鑫物联的设备生产。

“会呼吸”的生态花盆

在仁创集团展区，从铺设的地砖到旁边摆设的花盆，从雨水收集系统到污水处理技术，从屏风到摆放的桌子和椅子，全部都用沙漠中的沙子作为材料。从关键技术到核心材料，从工艺配方到主要设备，从产品检测方法到技术标准，均属原创性发明。仅现场展示的产品，原创性发明的专利就超过100项。

花盆也是用沙子做的。和传统的花盆相比，下面没有漏水小孔，但这花盆透气不透水，叫做“会呼吸”的生态花盆。技术人员取一个生态花盆，盛满水，水并没有渗透出来。随后，技术人员用一根吹风管紧贴着花盆的外壁，只见花盆里的水不停地冒水泡，这就说明气可以透过花盆。

（来源：北京日报）