大模型能力持续提升，各地算力中心拔地而起。但算力竞速的瓶颈并不只在芯片本身，还在散热——AI芯片功率密度不断攀升，传统铜铝散热材料已逼近性能天花板，一类“小而关键”的材料正在成为破局关键，业界一般称之为“人工晶体”。多数情况下，人工晶体藏在终端产品内部，并不直接被消费者感知，却是大量高端装备不可替代的材料基石。从芯片里的散热基片，到光模块里的衬底，再到深空探测里的光学窗口，人工智能等科技产业的每一步向前，都与这些材料息息相关。

“人工晶体材料的性能指标，可能直接决定终端整机性能的上限。”10月21日，2026年国际科学理事会中期会员大会暨北京科学对话期间，中材人工晶体研究院高级工程师石爽爽在接受采访时表示，人工智能、量子通信、深空探测这些战略新兴方向，都离不开高性能功能晶体的支持。她介绍，晶体材料研发坚持面向国家重大需求、以实际需求为牵引：需求提在哪里，研发就跟到哪里。

围绕研发及产业协同，石爽爽提到几个做法：与整机单位建立“整机—晶体”协同研发机制，把整机性能指标前置到晶体研发环节；与整机单位、晶体厂共建联合实验室，推动设备共享、人才互聘、数据互通；依托两本行业学术期刊和两个标准化技术委员会，凝聚近300人的专家编委队伍，将研究团队的单点突破向行业层级扩散。

金刚石是人工晶体在AI芯片散热应用的代表。研究数据显示，约55%的电子设备故障源于过热，芯片温度每升高10摄氏度，使用寿命约减半。金刚石热导率可达铜的数倍，能高效导出芯片热量，正成为高功率AI芯片散热的关键选择。相关数据显示，2025年全球金刚石散热市场规模仅3.5亿元，预计2030年将达到987.6亿元；中国市场规模将从2025年的1.2亿元增长至2030年的368.5亿元，应用场景从智算中心、5G/6G基站延伸到新能源功率模块等领域。

并非所有晶体材料都适用大宗材料的产值逻辑。石爽爽以硫化锌为例介绍，随着原料、设备、核心技术实现国产化，成本大幅下降，原本只用于重大战略方向的晶体材料开始加速打开民品市场，在无人驾驶、电力检测、消费电子等领域需求呈爆发式增长，中试线产能已远不能满足市场需求。晶体院山东基地扩产后，一期产能已达年产超万件，规模效应初步显现。

从“卡脖子”材料到消费电子里的隐形部件，人工晶体的产业化路径提示：基础材料的突破往往是产业升级的先手棋，而材料成本的下降，最终会以更便宜、更可靠的终端产品回馈消费者。（信息来源：北京商报）