近日，重慶電視臺《重慶專訪》欄目，對話中國工程院院士、西安交通大學教授蔣莊德，看他們如何打破國外MEMS技術壟斷，為中國智能制造打好基礎。

中國工程院院士、西安交通大學教授蔣莊德：“我們手機里有大量的這個MEMS傳感器在里面” 新技術誕生，如何搶占先機，擁有國際競爭力？中國工程院院士、西安交通大學教授蔣莊德：“我們一年做出來。” 做科研需要怎樣的精神，蔣莊德：“還是要能坐住冷板凳！”

《重慶專訪》對話中國工程院院士、西安交通大學教授蔣莊德，看他們如何打破國外技術壟斷，為中國智能制造打好基礎。

5月8號，微納傳感與智能微系統重慶市重點實驗室在北京理工大學重慶微電子研究院揭牌成立，實驗室聘請蔣莊德院士為學術委員會主任。作為國內微納制造精密超精密加工領域的關鍵人物，上世紀90年代，蔣莊德院士就從零開始深耕 MEMS技術研究，并在國內率先將其推向工程應用。MEMS技術全稱Micro- Electro-Mechanical System, 簡單講，就是由“傳感器+執行器+電路”等組合而成的微型電子機械系統，也就是微機電系統。通過對壓力、溫度、圖像等外界信息的感知與處理，進而觸發機械裝置做出進一步的應對動作。對于大多數的普通觀眾來說，這個概念還是非常陌生的， MEMS技術在生活當中，包括工業制造當中，它有什么樣的實際的應用的場景？

蔣莊德：我們手機里有大量的 MEMS傳感器在里面，你比如說壓力的、加速度的、位移的，溫度的、距離的，包括陀螺；還有汽車，如果駕車過程中出現突發情況，微型加速度計會觸發氣囊打開，把車內人員保護起來；機器人發展非常快，機器人各關節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，視覺的、觸覺的等等，這個他都能夠感受到，因此呢，現在MEMS技術的發展遇到了一個重大的戰略機遇期，特別是這個大數據模型，人工智能啊，和機器人，以及我們的這個航空航天等等。

重慶專訪：包括像我們剛才說到的這個安全氣囊，它這個MEMS技術的作用，是不是在碰撞的瞬間，它能在毫秒之內就可以計算出我到底要不要彈出來？

蔣莊德：對，它這個就是F=ma嘛，一個力，一個質量，一個加速度，所以它設定有安全范圍的參數，有些參數它如果變化以后，它就觸發氣囊，它就會發出指令等等，這個是大量的應用，可以說無處無處不在，它的發展應用前景廣闊帶動了它的發展。

重慶專訪：您是在90年代初的時候開始對這個MEMS技術進行研究的，當時世界的這個先進水平處在一個什么樣的階段，中國又是什么樣的一個發展的情況？

蔣莊德：80年代末，美國的加州理工、麻省理工MIT以微電子的這個制造工藝分別研制出了轉子直徑為100微米的靜電式微電機，因為半導體可以規模批量制造，所以當時在科技界引起重大轟動，世界各國紛紛布局安排和搶占這個高地，這個確實很奇妙，因為半導體工藝，用傳統的機械制造做一個漸開線齒輪，加工比較復雜，但是用硅基材料可以批量做出來。批量做微型機械器件，我興趣很大。

從90年代到現在30多年的時間，蔣莊德院士帶領團隊開發了具有自主知識產權的一系列微機電系統產品，不僅打破了國外的技術封鎖與壟斷，而且很多項目成功的實現了產業化。但回憶起研究初期的艱難，蔣院士仍然記憶猶新，

蔣莊德：當時確實很艱苦，因為我是機械系的嘛，機械系的這個當時很重要的工藝是硅基的，包括現在的柔性電子啊等等，我們又不是電子系的，沒有條件。我從有關的半導體企業買了一批它報廢的設備，花了8000塊錢買了五臺二手設備，包括均膠機、曝光機等等，把自己的辦公室改成了暗室，然后在里頭做實驗。最初做出來一個陣列式傳感器，同時也做出來一個300微米分度圓直徑的微齒輪，而且是漸開線形狀的。到了2000年的時候，承擔預研項目就是耐高溫壓力傳感器，當時讓我們一年做出來。當時呢，我們就用硅隔離技術解決耐高溫壓力傳感器，那這個一突破以后呢，那么在這種環境下的一系列的器件就突破了，整個形勢和局面就開始好了。

重慶專訪：你沒有懷疑過嗎？

蔣莊德：沒有。因為有興趣。科研還是要有興趣，每一種都要試一下，試一下以后每次做成功了，就感覺到很有意思，然后再往下不斷推進，這樣路就會越來越寬，然后呢，人才培養和引進，慢慢也就越來越積累，這樣就會形成一個比較好的循環。

重慶專訪：那其實除了MEMS，您在這個精密加工，包括微納制造這個領域的很多其他的方面也有深入的一些研究，這兩年您最關注的什么方向？

蔣莊德：一個就是快速推動MEMS技術產業化，工程化和市場應用，包括航空領域的應用，另外我更關注精密、超精密加工工業母機的研究。工業母機是重中之重，像對地遙感衛星的鏡片加工，深空探測的X線反射鏡的加工，航空航天領域有很多關鍵技術和理論需要突破。重慶市的重點實驗室，在生物醫學檢測、人類健康方面很有基礎的，在這個方面呢也能給重慶市做一些貢獻。MEMS技術在生物醫學工程、生物醫學檢測方面大有用途，前景廣闊。人類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重慶市重點實驗室，事實上，在2018年，蔣莊德就與重慶工商大學聯合建立了院士工作站，重點開展智能微納傳感器件，先進感知及智能系統等方面的科學研究。

蔣莊德：我們同處西部，重慶的是我們國家西部重要的支點之一，重慶，成都，西安工業發展非常快，重慶的制造業發展很快，應該說是我們國家制造業的一極。我們所從事的這個方向呢，是機械和微電子的結合，重慶有一定的工業基礎和市場規模、人才條件，這些基本要素都存在，對推動西部地區的科技發展和聯動有好處。

重慶專訪：您在90年代初做MEMS技術研究的時候，是一個不到40歲的青年科技工作者。

蔣莊德：興趣是科研的動力，前進的過程當中可能會遇到一些困難，也可能人家走的比較快，你這段時間處在一個瓶頸期，但是你還是要堅持住。你逐漸就積累出來了，慢慢就會形成一個很好的前進通道，但是如果說你做一段時間研究，感覺遇到遇到大的困難或瓶頸，或者別的新熱點出來以后，你又去轉移科研目標，你老是不斷換方向，你的積累就不夠。當然，有新的科研任務來了，那你也要挑起來，所以科研就是選擇一個方向，堅定地走下去，這個很重要！

（文字、視頻：重慶廣電《第一眼》）

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