微纳机电系统与微纳传感器技术 发展报告摘要( 三 )


3. 充分发挥我国产学研结合与多学科交叉的优势
由于传感器的种类繁多 , 因敏感对象的不同而必须涉及很多学科 , 比如 , 生物传感器往往需要生物技术、纳米技术、信息技术交叉的融合(BNI fusion) 。 所以 , 作为信息获取器件的传感器 , 其发展离不开与很多相关学科的交叉 , 特别是先进材料学科中的敏感材料 , 在传感器中是不可或缺的 。 此外 , 对于复杂对象的传感检测 , 仅仅研究材料和物理层面的科学与技术也是远远不够的 , 必须充分运用能使传感信息进一步提升和纯化的智能算法等科技手段 。
我国拥有独立自主且门类齐全的科技体系 。 同时 , 我国有独立自主的国防科技产业 , 也有十分广阔的需求市场 。 因此 , 我国进行传感器的研发和产品化应用 , 有着十分优越的多学科交叉融合基础 , 也有着优越的产学研用合作机遇 。 当今的高科技 , 所谓前沿科技与实用化技术之间的鸿沟其实并不是那么宽 , 几年前的一个创意或新发现的一个敏感效应 , 有可能在短短几年之后就变成真正的实用传感器产品技术 。 当然 , 没有一个科技成果是可以单纯在实验室中变成产品的 , 关键是要通过学科间的合作和产学研用间的反馈与验证 , 尽快地将新的敏感效应转化成新的传感器产品技术 。 相关项目实施战略中 , 要十分关注这一点 。
4. 走出我国独特的微纳机电系统与传感器规模制造技术之路
我国改革开放40 多年来 , 用这短短的时间跨越了西方大多数国家100 多年走过的工业化进程 , 并于近期与国际先进国家同步进入信息产业阶段 。 这其中 , 我们也在工业化基础方面留下了很多不足和缺憾 。 在微纳机电系统传感器方面 , 我们没有建立起像博世公司和意法半导体公司这样强大的IDM 企业(即自主设计并自己生产的企业) 。 我们国家已经在各个部门战略部署的支持下 , 建立了若干个微纳机电系统生产线 , 有较大的生产能力 。 但这些依托于某个研发单位技术基础建立的生产线并没有多少在市场上有足够竞争力的产品 , 而用一两个产品的产量是很难支撑和维持一个花费巨大的净化制造车间的 。 在微电子产业方面 , 我国已经成为一个半导体的“世界制造工厂” , 已经建立的诸多半导体代加工厂(foundry)制造产能十分巨大 。 另外 , 我国的微纳机电系统传感器研发成果逐年增多 , 大量的微纳机电系统传感器初创企业纷纷成立 。 但这些中小企业一般都没有充足的资金马上建立自己的制造厂 , 而是希望能够利用代加工厂的产能来实现无生产线(fabless)企业产品的生产 , 力图进入市场带来第一桶金 , 从而进一步发展和壮大企业的能力 。 但往往无生产线企业的新产品需要有一个逐步增大批产量进入市场的过程 。 这与标准半导体代加工厂需要大批量标准加工的要求产生了矛盾 , 也产生了“先有鸡还是先有蛋”的困惑 。 政府在这个环节上的作为十分关键 。 建立公开服务、具有弹性产量和柔性制造能力的制造平台 , 以实现从样品到规模化产品的转化 , 是十分需要的 。
5. 充分利用好我国的新一代应用平台 , 并在战略上持之以恒
为了改变我们在传感器研究方面大多是跟踪和追随先进国家的现状 , 我们要特别关注传感器的应用平台 。 我国近期在电子商务、“互联网+”应用和高速铁路系统等领域 , 已经建立了在国际上具有一定业务领导力的平台 。 我国的传感器研发事业 , 应特别注重结合这些我国具有发展话语权的平台的应用需求 , 在传感器的发展中 , 逐步建立我们的发展路径 。 例如 , 目前中医药信息化和现代化已经上升为国家发展战略 , 这其中需要很多传感器的应用来支撑 。 由于我国在中医药发展方面的独特优势 , 以及使用中医技术追求健康的受众数量巨大 , 在我国率先实现传感器在中医药事业中的广泛应用 , 是具有得天独厚的良好基础的 。 我们完全可以借助我国的中医药大众康养平台和大众健康平台 , 努力发挥健康大数据加人工智能算法的大数据挖掘和利用能力 , 建立大众健康的大数据模型 , 引领中医药大众康养等新的业务模式蓬勃发展 , 同时推动健康传感器事业获得快速发展 。