中國工程院院士、清華大學(xué)副校長尤政

近日，“千人計劃”專家聯(lián)誼會創(chuàng)新企業(yè)家專委會2017年年會在青島市嶗山區(qū)舉辦，100多位“千人計劃”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。本次會議中，中國工程院院士、清華大學(xué)副校長尤政詳細(xì)介紹了顛覆性技術(shù)——微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS），并對青島市嶗山區(qū)的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)環(huán)境給予了高度評價。

偉大的“智能灰塵（SamrtDust）”

太湖藍(lán)藻調(diào)查過程中，可能會花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“智能灰塵”，就是中國工程院院士、清華大學(xué)副校長尤政所說的微機(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。”其應(yīng)用廣泛，如微型厚膜電池、超級電容器、太陽能電池、MEMS傳感器等。一個“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)?！爸悄芑覊m”技術(shù)有著無可比擬的特點：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，就是個玩具，實際上卻是高精度、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”有著巨大的市場潛力。“最大的一個市場是智能手機(jī)，MEMS技術(shù)挽救了手機(jī)。智能手機(jī)這么好就是因為用了MEMS傳感器?！庇日f，“如果一個MEMS傳感器在一個手機(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，中國制造業(yè)是從2.0補課，3.0普及，4.0示范。目前國內(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。

中國市場應(yīng)帶動核心MEMS技術(shù)發(fā)展

尤政院士表示，中國智能制造機(jī)器人是全球最大的市場，但目前中國機(jī)器人應(yīng)用情況令人堪憂。國內(nèi)巨大市場最終要帶動中國核心技術(shù)（如MEMS傳感器）和中國產(chǎn)品的發(fā)展。“在改革開放前三十年，我們沒有賣過一項專利，因為專利是國有的?！庇日嬖菏吭V記者，2015年以后，他們有了技術(shù)轉(zhuǎn)移院，可以代國家轉(zhuǎn)讓技術(shù)，從2016年到2017年，一年過程中有8個多億的資金轉(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)我們國家系統(tǒng)的正向設(shè)計，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)，共同培育我們國家MEMS傳感器的發(fā)展。同時，也從全世界請了很多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)星在外太空運行了2年多?！庇日菏空f。

微電子技術(shù)時代，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，對產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了機(jī)會。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，鼓勵專精特小企業(yè)的發(fā)展，將政府和市場競爭相結(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儀式。清華大學(xué)副校長薛其坤，重慶大學(xué)副校長李茂國，北京遙測技術(shù)研究所所長李艷華等13位協(xié)同創(chuàng)新單位代表出席啟動儀式，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、中國空空導(dǎo)彈研究院、中國兵器工業(yè)集團(tuán)第二一四研究所、北京遙測技術(shù)研究所、中國電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所、中國航天科技集團(tuán)錢學(xué)森空間實驗室組建培育。

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，為未來五十年我國在信息和能源等新興產(chǎn)業(yè)以及國防科技方面領(lǐng)跑世界奠定基礎(chǔ)，為建設(shè)創(chuàng)新型國家做出貢獻(xiàn)。中心涉及微納器件的正向設(shè)計與多學(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，構(gòu)建一支國家智能微系統(tǒng)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊，研發(fā)一批國家急需的高端MEMS器件及系統(tǒng)，建成世界一流的微納制造開放平臺與人才培養(yǎng)基地。