本文是《微納電子與智能制造》對(duì)中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)副校長(zhǎng)尤政的訪談，尤政院士是中國(guó)MEMS領(lǐng)域?qū)＜抑械膶＜?，為中?guó)傳感器事業(yè)做了不少開(kāi)拓性的工作。
文中主要講述智能微系統(tǒng)與MEMS 技術(shù)發(fā)展的重要?dú)v程和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，主要的研究成果，技術(shù)發(fā)展的瓶頸和挑戰(zhàn)，及其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同合作以及人才培養(yǎng)和評(píng)價(jià)等方面提出建議。
看看我國(guó)院士怎么評(píng)價(jià)中國(guó)的傳感器產(chǎn)業(yè)。
專家檔案
尤政，中國(guó)工程院院士，華中科技大學(xué)校長(zhǎng)，現(xiàn)任中國(guó)科協(xié)副主席、教育部科技委常務(wù)副主任、國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)儀器學(xué)科評(píng)議組召集人、中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)等職務(wù)，主要學(xué)術(shù)方向?yàn)橹悄芪⑾到y(tǒng)及其在空間應(yīng)用。在我國(guó)率先開(kāi)展了微納航天器的技術(shù)創(chuàng)新及其工程實(shí)踐，為我國(guó)空間微系統(tǒng)與微衛(wèi)星的科技進(jìn)步做出了重要貢獻(xiàn)；突破了多項(xiàng)核心技術(shù)，研制了微型MEMS儲(chǔ)能器件及能源微系統(tǒng)、MEMS太陽(yáng)敏感器、微/納型星敏感器、MEMS開(kāi)關(guān)/繼電器、MEMS掃描鏡及探測(cè)微系統(tǒng)等一系列具有國(guó)際先進(jìn)水平的器件與微系統(tǒng)，且多種產(chǎn)品已經(jīng)在航空、航天等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。
《微納電子與智能制造》：您多年從事智能微系統(tǒng)與MEMS 技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究 ，請(qǐng)跟大家分享一下您的研究成果和研究過(guò)程中的故事和體驗(yàn)。
尤政院士：我們團(tuán)隊(duì)是國(guó)內(nèi)最早的從事智能微系統(tǒng)、MEMS 方面研究的團(tuán)隊(duì)之一 ，在前沿科學(xué)問(wèn)題、關(guān)鍵核心技術(shù)以及工程實(shí)踐方面都取得了一些創(chuàng)新成果。
（1）MEMS傳感器及微系統(tǒng)
創(chuàng)建了可擴(kuò)展的高端MEMS 器件加工平臺(tái) ，解決了系列高端MEMS 器件加工的難題，“面向典型器件的體硅 MEMS 加工平臺(tái)及其應(yīng)用”于 2019 年獲高 等學(xué)校科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
完成了MEMS 繼電器、RF MEMS 開(kāi)關(guān) ，用于環(huán)境感知的 MEMS 智能感知微系統(tǒng) ，惡劣環(huán)境下的 MEMS 高溫?zé)o線傳感微系統(tǒng) ，MEMS 掃描鏡及目標(biāo)探測(cè)微系統(tǒng)，微型 MEMS 儲(chǔ)能器件及能源微系統(tǒng)等。
其中超高過(guò)載自供電MEMS 傳感器及集成微系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)首次通過(guò)實(shí)測(cè)驗(yàn)證，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，相關(guān)技術(shù)被國(guó)內(nèi)多家重點(diǎn)單位應(yīng)用并產(chǎn)業(yè)化，“基于微納米技術(shù)的新型超級(jí)電容器及其實(shí)現(xiàn)”獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
（2）空間微系統(tǒng)及微納航天器
提出高精度姿態(tài)/軌道測(cè)量新方法并研制了MEMS磁敏感器、MIMU 慣性微系統(tǒng)、MEMS太陽(yáng)敏感器 、納\皮型星敏感器等空間微系統(tǒng) ，相關(guān)成果填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)空白，已在探月工程、高分專項(xiàng)等國(guó)家重大工程以及國(guó)內(nèi)外百余顆型號(hào)衛(wèi)星中得到應(yīng)用推廣，并實(shí)現(xiàn)了出口歐、美、日等國(guó)。
在我國(guó)率先開(kāi)展了微納航天器的技術(shù)創(chuàng)新與工程實(shí)踐 ，首次將三軸穩(wěn)定方式用于25 kg 以下的微小衛(wèi)星，成功研制并運(yùn)行了國(guó)內(nèi)第一顆納型衛(wèi)星 NS-1 衛(wèi)星，也是當(dāng)時(shí)世界上在軌飛行的最小“輪控三軸穩(wěn)定衛(wèi)星”（2004 年）。
2015 年研制并發(fā)射了 NS-2（10 公斤量級(jí)）MEMS 技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星 ，成功開(kāi)展了基于 MEMS 的空間微型化器組件試驗(yàn)研究。NS-2 衛(wèi)星的有效載荷包括納型星敏感器 、低功耗 MEMS 太陽(yáng)敏感器 、硅基 MEMS 陀螺 、MEMS 石英音叉陀螺 、MEMS 磁強(qiáng)計(jì) 、北斗- II/ GPS 接收機(jī)等自主研發(fā)的 MEMS 器件及微系統(tǒng)。
同時(shí)還成功研制并發(fā)射皮型ZJ-1（100 克量級(jí)）MEMS 技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，采用單板集成的綜合電子系統(tǒng)，搭載試驗(yàn)商用微型 CMOS 相機(jī)，MEMS 磁強(qiáng)計(jì)、新型商用電子元器件。
“先進(jìn)空間光學(xué)敏感器技術(shù)”2012 年獲 國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)“，先進(jìn) MEMS 衛(wèi)星設(shè)計(jì)制造關(guān) 鍵技術(shù)及應(yīng)用”2019年獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
（3）生物檢測(cè)微系統(tǒng)方面
圍繞細(xì)胞分選檢測(cè)、生物分子檢測(cè)、人工聽(tīng)覺(jué)微系統(tǒng)等方向，突破了高通量細(xì)胞圖形化、片上細(xì)胞聚焦分選、耳蝸內(nèi)聲電混合刺激、高時(shí)空分辨率相位差分檢測(cè)等一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，取得了一批原創(chuàng)性成果，研制了具有世界一流水平的高通量原位細(xì)胞多模式檢測(cè)系統(tǒng)、流式細(xì)胞儀、系列流式細(xì)胞檢測(cè)芯片等檢測(cè)儀器，打破了相關(guān)領(lǐng)域國(guó)際廠商的技術(shù)封鎖和壟斷。
總之，面向國(guó)家安全和醫(yī)療健康領(lǐng)域的重大需求，經(jīng)過(guò)多年持續(xù)的努力，我們?nèi)〉靡幌盗芯哂袊?guó)際先進(jìn)水平的科研成果，部分技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先地位，其中多項(xiàng)核心技術(shù)尚屬國(guó)際首創(chuàng)。
