中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)副校長(zhǎng)尤政
近日,“千人計(jì)劃”專家聯(lián)誼會(huì)創(chuàng)新企業(yè)家專委會(huì)2017年年會(huì)在青島市嶗山區(qū)舉辦,100多位“千人計(jì)劃”專家齊聚青島嶗山,圍繞“技術(shù)、創(chuàng)業(yè)、資本、產(chǎn)業(yè)”共商人才與產(chǎn)業(yè)發(fā)展大計(jì)。本次會(huì)議中,中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)副校長(zhǎng)尤政詳細(xì)介紹了顛覆性技術(shù)——微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS),并對(duì)青島市嶗山區(qū)的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)環(huán)境給予了高度評(píng)價(jià)。
偉大的“智能灰塵(SamrtDust)”
太湖藍(lán)藻調(diào)查過程中,可能會(huì)花10萬元采集數(shù)據(jù),但使用“智能灰塵”可能幾百元、幾千元就可以完成……
這個(gè)“智能灰塵”,就是中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)副校長(zhǎng)尤政所說的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)顛覆性技術(shù),“‘智能灰塵’有多大?總質(zhì)量5毫克,總體積1.5立方毫米?!逼鋺?yīng)用廣泛,如微型厚膜電池、超級(jí)電容器、太陽能電池、MEMS傳感器等。一個(gè)“智能灰塵”的成本只有兩塊錢,但卻有著巨大的技術(shù)前景。
MEMS技術(shù)和微電子技術(shù)最大的區(qū)別就是,微電子是二維工藝,微系統(tǒng)是三維架構(gòu)。“智能灰塵”技術(shù)有著無可比擬的特點(diǎn):微型化、低成本、功耗低、高可靠?!爸悄芑覊m”重量、尺寸都要小,成本更低。有人說,“智能灰塵”做小了,就是個(gè)玩具,實(shí)際上卻是高精度、高度集成。比如智能子彈將來不用瞄準(zhǔn),打出去子彈自己命中目標(biāo)。
“智能灰塵”有著巨大的市場(chǎng)潛力。“最大的一個(gè)市場(chǎng)是智能手機(jī),MEMS技術(shù)挽救了手機(jī)。智能手機(jī)這么好就是因?yàn)橛昧薓EMS傳感器。”尤政說,“如果一個(gè)MEMS傳感器在一個(gè)手機(jī)里賺一塊錢,帶來的收益多大,大家可以想象。山東知名企業(yè)歌爾股份就是通過MEMS技術(shù)制作硅麥克風(fēng),創(chuàng)造了百億元的產(chǎn)值。目前,傳統(tǒng)駐極體麥克風(fēng)90%的市場(chǎng)被MEMS技術(shù)替代。
物聯(lián)網(wǎng)由傳感器、網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)三部分組成,物聯(lián)網(wǎng)最大的費(fèi)用是傳感器。正是有了“智能灰塵”,使傳感器等器件的重量越來越輕,體積越來越小,改變了行業(yè)的發(fā)展。尤政說,中國(guó)制造業(yè)是從2.0補(bǔ)課,3.0普及,4.0示范。目前國(guó)內(nèi)MEMS技術(shù)正在從技術(shù)研究逐漸走向產(chǎn)品化,一些企業(yè)正在進(jìn)行開發(fā)和利用。清華大學(xué)和北京大學(xué)在山東淄博建有MEMS中試線,著眼于從系統(tǒng)上解決問題。
中國(guó)市場(chǎng)應(yīng)帶動(dòng)核心MEMS技術(shù)發(fā)展
尤政院士表示,中國(guó)智能制造機(jī)器人是全球最大的市場(chǎng),但目前中國(guó)機(jī)器人應(yīng)用情況令人堪憂。國(guó)內(nèi)巨大市場(chǎng)最終要帶動(dòng)中國(guó)核心技術(shù)(如MEMS傳感器)和中國(guó)產(chǎn)品的發(fā)展?!霸诟母镩_放前三十年,我們沒有賣過一項(xiàng)專利,因?yàn)閷@菄?guó)有的?!庇日嬖菏吭V記者,2015年以后,他們有了技術(shù)轉(zhuǎn)移院,可以代國(guó)家轉(zhuǎn)讓技術(shù),從2016年到2017年,一年過程中有8個(gè)多億的資金轉(zhuǎn)化。
“我們發(fā)起了微納制造、器件與系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新中心,瞄準(zhǔn)我們國(guó)家系統(tǒng)的正向設(shè)計(jì),從基礎(chǔ)研究開始,系統(tǒng)化解決問題。由我們這些單位形成了協(xié)同網(wǎng)絡(luò),共同培育我們國(guó)家MEMS傳感器的發(fā)展。同時(shí),也從全世界請(qǐng)了很多MEMS專家來做行業(yè)顧問。我們做得比較有特色,MEMS陀螺儀現(xiàn)在可以做到0.1度,甚至0.01度也可以做到。我們還有激光雷達(dá),重量大約在100克左右。也有芯片上的小火箭,把微型推進(jìn)器集成進(jìn)去。另外,我們的MEMS開關(guān)和繼電器是世界領(lǐng)先水平。值得一提的是,我們注重于MEMS在航天的應(yīng)用,研發(fā)了非常小的MEMS衛(wèi)星,目前我們有三顆衛(wèi)星在外太空運(yùn)行了2年多?!庇日菏空f。
微電子技術(shù)時(shí)代,只要有一家技術(shù)領(lǐng)先的,其他都要關(guān)門。而MEMS技術(shù)不一樣,你能做這種傳感器不代表你能做那種傳感器,對(duì)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了機(jī)會(huì)。尤政院士表示,下一步要發(fā)揮大企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化作用,鼓勵(lì)專精特小企業(yè)的發(fā)展,將政府和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相結(jié)合,把人才培養(yǎng)、優(yōu)惠政策和產(chǎn)業(yè)集聚相結(jié)合,為國(guó)家MEMS發(fā)展開辟一條光明之路。
關(guān)于微納制造、器件與系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新中心
9月22日,由清華大學(xué)牽頭發(fā)起聯(lián)合組建的“微納制造、器件與系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新中心”在清華大學(xué)主樓接待廳舉行培育啟動(dòng)儀式。清華大學(xué)副校長(zhǎng)薛其坤,重慶大學(xué)副校長(zhǎng)李茂國(guó),北京遙測(cè)技術(shù)研究所所長(zhǎng)李艷華等13位協(xié)同創(chuàng)新單位代表出席啟動(dòng)儀式,并共同簽署“微納制造、器件與系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新中心”組建培育協(xié)議。
該中心由清華大學(xué)牽頭,聯(lián)合北京大學(xué)、上海交通大學(xué)、東南大學(xué)、重慶大學(xué)、天津大學(xué)等六所高校發(fā)起,攜手淄博國(guó)家高新區(qū)MEMS研究院、陜西寶成航空儀表有限責(zé)任公司、中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院、中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第二一四研究所、北京遙測(cè)技術(shù)研究所、中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所、中國(guó)航天科技集團(tuán)錢學(xué)森空間實(shí)驗(yàn)室組建培育。
該中心旨在創(chuàng)新科技體制機(jī)制改革,整合國(guó)內(nèi)微米納米的創(chuàng)新力量和資源,提升高等學(xué)校的創(chuàng)新能力,為未來五十年我國(guó)在信息和能源等新興產(chǎn)業(yè)以及國(guó)防科技方面領(lǐng)跑世界奠定基礎(chǔ),為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家做出貢獻(xiàn)。中心涉及微納器件的正向設(shè)計(jì)與多學(xué)科仿真優(yōu)化、先進(jìn)材料和特殊材料的微納制造、原創(chuàng)的MEMS加工新工藝、微納器件、系統(tǒng)的集成和測(cè)試等研究方向,致力于形成世界領(lǐng)先的微米納米學(xué)術(shù)研究制高點(diǎn),構(gòu)建一支國(guó)家智能微系統(tǒng)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),研發(fā)一批國(guó)家急需的高端MEMS器件及系統(tǒng),建成世界一流的微納制造開放平臺(tái)與人才培養(yǎng)基地。