6月15日，中核集团旗下中国原子能工业有限公司所属核工业理化工程研究院（以下简称“核理化院”）宣布，丰度99.99%的硅-28同位素实现公斤级量产，产品实测丰度达到99.9969%，经中国计量院第三方认证。

消息发布当天，资本市场迅速反应——中核科技（000777.SZ）午后直线拉升，1分钟内封死涨停；半导体硅片概念集体异动，有研硅（688432.SH）盘中一度涨超19%。19只量子科技相关个股获得5家及以上机构评级。

然而，市场的热情并不完全理性。因同属中核集团体系且名称自带“科技”元素，中核科技被大量投资者误认为是硅-28量产的直接受益标的，连续三个交易日涨停，累计涨幅达33.13%。6月17日晚，中核科技紧急发布澄清公告：公司主营业务为工业阀门，未涉及硅-28的研发、提纯、生产、加工等相关业务。

事实上，核理化院产业化的主体为中核新科（天津）科技有限公司，当前A股尚无直接对应的上市公司。这场资本市场的误读与纠偏，恰恰折射出一个现实：硅-28从材料突破到产业链真正的受益标的，尚需时间梳理。

这场技术突破背后，硅-28真正的战略价值是什么？产业化路径将如何推进？带着这些问题，中国工业报记者独家对话了核工业理化工程研究院副院长刘成业。

“没有自己的产品之前，定价权不在我们手上”

“目前世界上能够攻克高纯硅同位素制备的国家并不多，我们的技术在国际上处于领先地位。”刘成业开门见山。

作为半导体的核心，硅不仅是传统芯片与光伏产业的基石，更是未来量子计算材料的关键载体。而高纯硅-28是成熟、可用、可产业化的硅基量子计算机基础。

据刘成业介绍，“从80年代开始，核理化院进行稳定同位素的开发工作。经历了五六年的时间，最初只是拿到样品，从毫克量级开始做起”。刘成业表示。

从2005—2010年小规模制备实现99.5%的丰度，到2023—2024年实验线建成并产出高丰度样品，再到2025—2026年生产工艺和自动控制技术固化、公斤级量产落地——这条技术路线跨越了超过二十年。

这场突破最直接的商业意义，刘成业用一句话概括：“没有自己的产品之前，定价权不在我们手上。”

此前，高丰度硅-28的国际供应商主要为俄罗斯，进口价格约为每公斤350万至400万元。“他们根据国际需求定价，我们没有议价空间。如果你想要这个产品，就只能接受他们的价格。”刘成业说。

实现量产后，核理化院在一定程度上掌握了定价权。“我们在成本方面比国外产品有优势，特别是价格方面。目前我们有可能参与国际竞争。”

在产能方面，刘成业明确表示，“年产公斤级的生产线已可满足国内科研需求。随着应用的拓广和产业发展，我们完全可以进一步扩大生产规模。从技术上看没有问题。”

“应用锁定三大方向，量子芯片下半年公开测量结果”

硅-28为何如此关键？刘成业从物理层面给出了解释。

天然硅中存在三种同位素——硅-28、硅-29和硅-30。在量子计算领域，有一个核心技术指标叫“量子相干时间”。

“硅-28没有核自旋，为量子芯片营造了没有核自旋磁噪声的环境。而硅-29和硅-30的核自旋会产生磁噪声，如果有核自旋，就会影响量子态的保持。”刘成业表示，“相干时间的衰减直接决定量子计算的可行性——从毫秒到微秒的差距，对应着500到1000倍的计算能力落差。因此，使用硅-28同位素制成的量子芯片，相较于使用天然硅制成的量子芯片，能够保持量子态更好、更长的时间。”

核理化院将硅-28下游应用锁定为三大方向：量子计算、先进制程半导体、精密计量。

量子计算是当前最迫切的需求方。硅基量子计算路线的独特优势在于芯片制造工艺与传统半导体工艺高度兼容。对此，刘成业解释，“使用同位素富集的硅与天然硅的流程相同，即从硅材料到拉单晶再形成晶圆，最后从晶圆制成芯片。下游环节与原来天然硅环节相同，无需再增加额外环节。原有的成熟技术可以应用到我们从新材料转变为芯片的过程中，因此这种材料变成芯片的过程会非常快。”

目前，核理化院已与国内几乎所有从事硅基量子计算的科研单位建立联系，包括中国科学院系相关团队、浙江大学、深圳量子研究院等。今年下半年，基于国产硅-28同位素构建的量子芯片有望公开测量结果。

先进制程半导体是体量最大的潜在市场。量子科技领域，硅-28是制备硅基量子比特的理想材料，能够大幅提升量子比特的相干性和操控精度，为硅基量子计算机研发提供关键材料支撑。基于高纯硅-28制备的半导体器件，能够显著提升器件热导率和性能稳定性，在高端芯片制造领域具备广阔的应用潜力。

精密计量则是稳定性最高的基础需求。高纯硅-28可用于制作计量单位“千克”基准的硅球，用来精确测量阿伏伽德罗常数，定义千克的质量标准，推动质量计量基准的精准化发展，助力国际计量体系变革。“硅-28与阿伏伽德罗常数的精确测定直接相关，我国相关科研单位正在推动多项标准物理量的重新测量，高纯硅-28是其中不可或缺的基础材料。”刘成业说。

此外，在先进医疗、空间探测等领域，高纯硅-28也逐步展现出广阔的应用前景。

“五年增长五倍，稳定同位素将成为核理化院支柱产业”

从产业规模来看，核理化院计划到“十五五”末达到2亿元产值——五年增长五倍。这一目标将涵盖20种元素、30种同位素产品的整体收入，硅-28仅是其中一部分。

“今年是‘十五五’的开局之年，核理化院制定了发展规划。稳定同位素是核理化院重点推广的产业，也是技术重点突破的方向。”刘成业说，“未来五年，核理化院计划将同位素产品从目前的12种元素、26种产品扩展至20种元素、30种以上产品。

在两大重点方向上，刘成业给出了清晰的判断：“一个是半导体行业，硅-28同位素以及一系列同位素是重要的发展方向。另一个是医用同位素行业，很多稳定同位素是医用放射性同位素的前体元素，近几年核药领域发展非常快。”

他特别强调了核理化院的科研实力：“核理化院研究人员占比超过80%，院本部大约有1000人左右。”

“发展必须与应用结合，没有面粉就没有馒头、花卷、包子——没有稳定同位素的基础材料，下游应用就无从谈起。”刘成业说，“稳定同位素一定会成为核理化院的支柱产业。”

从更大的产业周期来看，此次突破正值《核技术应用产业高质量发展三年行动方案（2024—2026年）》收官之年。全球量子计算市场预计将从2023年的47亿美元增长至2035年的8000亿美元以上。硅-28量产，正为一整条产业链提供“入场券”——没有它，硅基量子计算的规模化无从谈起。

刘成业透露，硅-28的年产公斤级产能，目前主要满足科研需求。但随着先进半导体技术的不断发展，后续高丰度硅-28的需求量预计或达到吨级。“预计”与“实际”之间，仍然隔着下游技术验证、工艺适配、成本优化等一系列环节。从科研供给到工业供给，还有漫长的产能爬坡。