近日，重慶電視臺(tái)《重慶專(zhuān)訪(fǎng)》欄目，對(duì)話(huà)中國(guó)工程院院士、西安交通大學(xué)教授蔣莊德，看他們?nèi)绾未蚱茋?guó)外MEMS技術(shù)壟斷，為中國(guó)智能制造打好基礎(chǔ)。

中國(guó)工程院院士、西安交通大學(xué)教授蔣莊德：“我們手機(jī)里有大量的這個(gè)MEMS傳感器在里面” 新技術(shù)誕生，如何搶占先機(jī)，擁有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力？中國(guó)工程院院士、西安交通大學(xué)教授蔣莊德：“我們一年做出來(lái)?！?做科研需要怎樣的精神，蔣莊德：“還是要能坐住冷板凳！”

《重慶專(zhuān)訪(fǎng)》對(duì)話(huà)中國(guó)工程院院士、西安交通大學(xué)教授蔣莊德，看他們?nèi)绾未蚱茋?guó)外技術(shù)壟斷，為中國(guó)智能制造打好基礎(chǔ)。

5月8號(hào)，微納傳感與智能微系統(tǒng)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在北京理工大學(xué)重慶微電子研究院揭牌成立，實(shí)驗(yàn)室聘請(qǐng)蔣莊德院士為學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。作為國(guó)內(nèi)微納制造精密超精密加工領(lǐng)域的關(guān)鍵人物，上世紀(jì)90年代，蔣莊德院士就從零開(kāi)始深耕 MEMS技術(shù)研究，并在國(guó)內(nèi)率先將其推向工程應(yīng)用。MEMS技術(shù)全稱(chēng)Micro- Electro-Mechanical System, 簡(jiǎn)單講，就是由“傳感器+執(zhí)行器+電路”等組合而成的微型電子機(jī)械系統(tǒng)，也就是微機(jī)電系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)壓力、溫度、圖像等外界信息的感知與處理，進(jìn)而觸發(fā)機(jī)械裝置做出進(jìn)一步的應(yīng)對(duì)動(dòng)作。對(duì)于大多數(shù)的普通觀眾來(lái)說(shuō)，這個(gè)概念還是非常陌生的， MEMS技術(shù)在生活當(dāng)中，包括工業(yè)制造當(dāng)中，它有什么樣的實(shí)際的應(yīng)用的場(chǎng)景？

蔣莊德：我們手機(jī)里有大量的 MEMS傳感器在里面，你比如說(shuō)壓力的、加速度的、位移的，溫度的、距離的，包括陀螺；還有汽車(chē)，如果駕車(chē)過(guò)程中出現(xiàn)突發(fā)情況，微型加速度計(jì)會(huì)觸發(fā)氣囊打開(kāi)，把車(chē)內(nèi)人員保護(hù)起來(lái)；機(jī)器人發(fā)展非?？?，機(jī)器人各關(guān)節(jié)部件有大量的傳感器，那么傳感器是什么概念呢？就像我們的眼睛耳朵鼻子甚至皮膚，視覺(jué)的、觸覺(jué)的等等，這個(gè)他都能夠感受到，因此呢，現(xiàn)在MEMS技術(shù)的發(fā)展遇到了一個(gè)重大的戰(zhàn)略機(jī)遇期，特別是這個(gè)大數(shù)據(jù)模型，人工智能啊，和機(jī)器人，以及我們的這個(gè)航空航天等等。

重慶專(zhuān)訪(fǎng)：包括像我們剛才說(shuō)到的這個(gè)安全氣囊，它這個(gè)MEMS技術(shù)的作用，是不是在碰撞的瞬間，它能在毫秒之內(nèi)就可以計(jì)算出我到底要不要彈出來(lái)？

蔣莊德：對(duì)，它這個(gè)就是F=ma嘛，一個(gè)力，一個(gè)質(zhì)量，一個(gè)加速度，所以它設(shè)定有安全范圍的參數(shù)，有些參數(shù)它如果變化以后，它就觸發(fā)氣囊，它就會(huì)發(fā)出指令等等，這個(gè)是大量的應(yīng)用，可以說(shuō)無(wú)處無(wú)處不在，它的發(fā)展應(yīng)用前景廣闊帶動(dòng)了它的發(fā)展。

重慶專(zhuān)訪(fǎng)：您是在90年代初的時(shí)候開(kāi)始對(duì)這個(gè)MEMS技術(shù)進(jìn)行研究的，當(dāng)時(shí)世界的這個(gè)先進(jìn)水平處在一個(gè)什么樣的階段，中國(guó)又是什么樣的一個(gè)發(fā)展的情況？

蔣莊德：80年代末，美國(guó)的加州理工、麻省理工MIT以微電子的這個(gè)制造工藝分別研制出了轉(zhuǎn)子直徑為100微米的靜電式微電機(jī)，因?yàn)?a target="_blank">半導(dǎo)體可以規(guī)模批量制造，所以當(dāng)時(shí)在科技界引起重大轟動(dòng)，世界各國(guó)紛紛布局安排和搶占這個(gè)高地，這個(gè)確實(shí)很奇妙，因?yàn)榘雽?dǎo)體工藝，用傳統(tǒng)的機(jī)械制造做一個(gè)漸開(kāi)線(xiàn)齒輪，加工比較復(fù)雜，但是用硅基材料可以批量做出來(lái)。批量做微型機(jī)械器件，我興趣很大。

從90年代到現(xiàn)在30多年的時(shí)間，蔣莊德院士帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一系列微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品，不僅打破了國(guó)外的技術(shù)封鎖與壟斷，而且很多項(xiàng)目成功的實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。但回憶起研究初期的艱難，蔣院士仍然記憶猶新，

蔣莊德：當(dāng)時(shí)確實(shí)很艱苦，因?yàn)槲沂菣C(jī)械系的嘛，機(jī)械系的這個(gè)當(dāng)時(shí)很重要的工藝是硅基的，包括現(xiàn)在的柔性電子啊等等，我們又不是電子系的，沒(méi)有條件。我從有關(guān)的半導(dǎo)體企業(yè)買(mǎi)了一批它報(bào)廢的設(shè)備，花了8000塊錢(qián)買(mǎi)了五臺(tái)二手設(shè)備，包括均膠機(jī)、曝光機(jī)等等，把自己的辦公室改成了暗室，然后在里頭做實(shí)驗(yàn)。最初做出來(lái)一個(gè)陣列式傳感器，同時(shí)也做出來(lái)一個(gè)300微米分度圓直徑的微齒輪，而且是漸開(kāi)線(xiàn)形狀的。到了2000年的時(shí)候，承擔(dān)預(yù)研項(xiàng)目就是耐高溫壓力傳感器，當(dāng)時(shí)讓我們一年做出來(lái)。當(dāng)時(shí)呢，我們就用硅隔離技術(shù)解決耐高溫壓力傳感器，那這個(gè)一突破以后呢，那么在這種環(huán)境下的一系列的器件就突破了，整個(gè)形勢(shì)和局面就開(kāi)始好了。

重慶專(zhuān)訪(fǎng)：你沒(méi)有懷疑過(guò)嗎？

蔣莊德：沒(méi)有。因?yàn)橛信d趣?？蒲羞€是要有興趣，每一種都要試一下，試一下以后每次做成功了，就感覺(jué)到很有意思，然后再往下不斷推進(jìn)，這樣路就會(huì)越來(lái)越寬，然后呢，人才培養(yǎng)和引進(jìn)，慢慢也就越來(lái)越積累，這樣就會(huì)形成一個(gè)比較好的循環(huán)。

重慶專(zhuān)訪(fǎng)：那其實(shí)除了MEMS，您在這個(gè)精密加工，包括微納制造這個(gè)領(lǐng)域的很多其他的方面也有深入的一些研究，這兩年您最關(guān)注的什么方向？

蔣莊德：一個(gè)就是快速推動(dòng)MEMS技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，工程化和市場(chǎng)應(yīng)用，包括航空領(lǐng)域的應(yīng)用，另外我更關(guān)注精密、超精密加工工業(yè)母機(jī)的研究。工業(yè)母機(jī)是重中之重，像對(duì)地遙感衛(wèi)星的鏡片加工，深空探測(cè)的X線(xiàn)反射鏡的加工，航空航天領(lǐng)域有很多關(guān)鍵技術(shù)和理論需要突破。重慶市的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，在生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)、人類(lèi)健康方面很有基礎(chǔ)的，在這個(gè)方面呢也能給重慶市做一些貢獻(xiàn)。MEMS技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)工程、生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)方面大有用途，前景廣闊。人類(lèi)健康也是重要的科研方向。

除了此次成立的微納傳感與智能微系統(tǒng)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，事實(shí)上，在2018年，蔣莊德就與重慶工商大學(xué)聯(lián)合建立了院士工作站，重點(diǎn)開(kāi)展智能微納傳感器件，先進(jìn)感知及智能系統(tǒng)等方面的科學(xué)研究。

蔣莊德：我們同處西部，重慶的是我們國(guó)家西部重要的支點(diǎn)之一，重慶，成都，西安工業(yè)發(fā)展非常快，重慶的制造業(yè)發(fā)展很快，應(yīng)該說(shuō)是我們國(guó)家制造業(yè)的一極。我們所從事的這個(gè)方向呢，是機(jī)械和微電子的結(jié)合，重慶有一定的工業(yè)基礎(chǔ)和市場(chǎng)規(guī)模、人才條件，這些基本要素都存在，對(duì)推動(dòng)西部地區(qū)的科技發(fā)展和聯(lián)動(dòng)有好處。

重慶專(zhuān)訪(fǎng)：您在90年代初做MEMS技術(shù)研究的時(shí)候，是一個(gè)不到40歲的青年科技工作者。

蔣莊德：興趣是科研的動(dòng)力，前進(jìn)的過(guò)程當(dāng)中可能會(huì)遇到一些困難，也可能人家走的比較快，你這段時(shí)間處在一個(gè)瓶頸期，但是你還是要堅(jiān)持住。你逐漸就積累出來(lái)了，慢慢就會(huì)形成一個(gè)很好的前進(jìn)通道，但是如果說(shuō)你做一段時(shí)間研究，感覺(jué)遇到遇到大的困難或瓶頸，或者別的新熱點(diǎn)出來(lái)以后，你又去轉(zhuǎn)移科研目標(biāo)，你老是不斷換方向，你的積累就不夠。當(dāng)然，有新的科研任務(wù)來(lái)了，那你也要挑起來(lái)，所以科研就是選擇一個(gè)方向，堅(jiān)定地走下去，這個(gè)很重要！

（文字、視頻：重慶廣電《第一眼》）

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