突破高端傳感器技術(shù)，筑牢科技強國“基石”

來源：光明網(wǎng)《科學報國正當時》

作者：尤政（中國工程院院士、中國儀器儀表學會理事長）

作為信息獲取的源頭，傳感器是物理世界與數(shù)字世界連接的橋梁，已成為信息化社會不可或缺的基石。它將各種物理量、化學量或生物特征轉(zhuǎn)換為可檢測與數(shù)字化的電信號，是我們感知世界的首要工具。在科學研究、工業(yè)生產(chǎn)、國防安全、醫(yī)療健康等領(lǐng)域，傳感器發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

▲中國工程院院士、中國儀器儀表學會理事長尤政

隨著技術(shù)的不斷進步，傳感器已經(jīng)從分立式裝置演變成集信息獲取、處理、傳輸、供電等功能于一身的智能傳感微系統(tǒng)，即高端傳感器，其數(shù)字化、微型化、智能化特色十分突出。然而，正是由于其高精尖屬性，高端傳感器成為我國面臨的一項核心“卡脖子”技術(shù)。

高端傳感器之所以成為“卡脖子”技術(shù)，原因有三：首先，它涉及眾多新原理、新材料、新器件，與基礎(chǔ)科學、基礎(chǔ)技術(shù)的創(chuàng)新緊密相關(guān)，同時直接應(yīng)用于整機設(shè)備，服務(wù)于終端用戶，與各行各業(yè)關(guān)聯(lián)緊密。其次，傳感器匯集了多個學科領(lǐng)域的前沿技術(shù)，具有學科交叉融合的特點，且產(chǎn)業(yè)投入大，技術(shù)、資金雙密集特點突出。最后，傳感器的應(yīng)用廣泛，技術(shù)門類龐雜，產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)分布廣，每一種解決方案都有其特殊要求。

那么，高端傳感器究竟能帶給我們什么？在科技前沿創(chuàng)新中，傳感器是“先行官”?？v觀科技發(fā)展史，核心傳感器技術(shù)的突破推動了世界科學中心的形成，眾多諾貝爾獎的獲得都離不開尖端傳感器與儀器的支持。在國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場，傳感器是“倍增器”。它幾乎滲透到社會生產(chǎn)生活的各個層面，如智能手機中集成了大量傳感器，使得手機功能大大增強，進入了全新的智能時代。此外，傳感器行業(yè)本身具有巨大的市場規(guī)模，且其帶動的上下游產(chǎn)業(yè)鏈所創(chuàng)造的產(chǎn)值更是驚人。

在國家戰(zhàn)略工程中，傳感器更是“勝負手”。其性能、質(zhì)量直接決定重大裝備和戰(zhàn)略產(chǎn)品的性能、質(zhì)量。以高鐵為例，傳感器在列車監(jiān)測與維護、軌道健康監(jiān)測、列車安全防護等方面發(fā)揮著不可或缺的作用。在醫(yī)療健康中，傳感器是“金剛鉆”，為醫(yī)生診療提供依據(jù)。在國防安全中，傳感器則是“戰(zhàn)斗力”，現(xiàn)代戰(zhàn)爭從某種意義上講就是傳感器的戰(zhàn)爭，各類高端傳感器在精確制導、態(tài)勢感知、目標打擊等方面發(fā)揮著決定性作用。

然而，我國高端傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀不容樂觀。雖然我國傳感器市場規(guī)模持續(xù)增長，但全球龍頭企業(yè)占據(jù)約60%的國內(nèi)市場份額，尤其在高端傳感器市場，我國約80%的傳感器依賴進口。此外，我國在傳感器行業(yè)的創(chuàng)新生態(tài)、設(shè)計工具與研發(fā)平臺、先進材料與核心器件、高端芯片與工藝設(shè)備等方面還存在差距。

要成為傳感器強國，我國需要在以下幾個方面持續(xù)發(fā)力：一是關(guān)注“產(chǎn)教融合”，加強人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深度關(guān)聯(lián)融合，培養(yǎng)高端人才，推動技術(shù)創(chuàng)新。二是強化協(xié)同創(chuàng)新，統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局政府、企業(yè)、高校、科研院所、用戶、金融機構(gòu)等各個創(chuàng)新要素，實現(xiàn)傳感器全行業(yè)的高效運行和持續(xù)健康發(fā)展。三是加大示范應(yīng)用，圍繞國家重大工程任務(wù)、重要戰(zhàn)略裝備以及社會經(jīng)濟生活需求，有組織地開展創(chuàng)新，推動產(chǎn)業(yè)集聚，形成傳感器產(chǎn)業(yè)的生態(tài)鏈。

總之，傳感器作為信息化社會的基石，其重要性不言而喻。面對高端傳感器這一“卡脖子”技術(shù)，我國需要加大投入，加強創(chuàng)新，推動傳感器產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，為科技強國目標貢獻力量。

審核編輯 黃宇