尤政，國(guó)家卓越工程師團(tuán)隊(duì)帶頭人、中國(guó)工程院院士，現(xiàn)任華中科技大學(xué)校長(zhǎng)，兼任中國(guó)科協(xié)副主席、教育部科技委常務(wù)副主任、中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)等職務(wù)。主要學(xué)術(shù)方向?yàn)橹悄芪⑾到y(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用研究。在我國(guó)率先開展了微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）、智能微系統(tǒng)技術(shù)、微納航天器的技術(shù)創(chuàng)新及其工程實(shí)踐。作為總負(fù)責(zé)人主持設(shè)計(jì)、建造和在軌運(yùn)行“TH-1”“NS-1”“NS-2”“NS-3”等多顆微納衛(wèi)星。先后獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。

從茫茫星空，到浩瀚海洋，再到廣袤大地，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，已經(jīng)成為信息化社會(huì)最為重要的基石之一。傳感器主要功能是將各種物理量、化學(xué)量或生物特征等待感知量轉(zhuǎn)換為可檢測(cè)與數(shù)字化的電信號(hào)，是我們感知世界的首要工具。傳感器在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防安全、醫(yī)療健康等現(xiàn)代社會(huì)的方方面面扮演著至關(guān)重要的角色，發(fā)揮著不可或缺的關(guān)鍵作用。當(dāng)前，傳感器已經(jīng)從早期由敏感元件與處理電路構(gòu)成的分立式裝置，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)，也就是我們常說(shuō)的高端傳感器，其數(shù)字化、微型化、智能化的特色十分突出。然而，也正是由于高端傳感器的高精尖屬性，它又成為我們目前面臨的一項(xiàng)核心“卡脖子”技術(shù)。

高端傳感器是一項(xiàng)至關(guān)重要的“卡脖子”技術(shù)

那么，為什么高端傳感器是一項(xiàng)至關(guān)重要的“卡脖子”技術(shù)？高端傳感器究竟能帶給我們什么？我國(guó)距離傳感器強(qiáng)國(guó)還有多遠(yuǎn)？

首先，傳感器的特點(diǎn)十分鮮明：一是傳感器涉及很多新原理、新材料、新器件，所以它和很多基礎(chǔ)科學(xué)、基礎(chǔ)技術(shù)的創(chuàng)新關(guān)聯(lián)十分密切。而且傳感器又是直接應(yīng)用于整機(jī)設(shè)備，或服務(wù)于終端用戶，與各行各業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)同樣緊密，如集成電路（IC）裝備中的許多高端傳感器就被列為關(guān)鍵核心技術(shù)。二是傳感器往往匯集了物理、化學(xué)、電子、機(jī)械、設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試等各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的前沿尖端技術(shù)，學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)十分明顯；同時(shí)傳感器產(chǎn)業(yè)的投入也非常大，高端傳感器的敏感結(jié)構(gòu)基本都是采用MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）制造技術(shù)，高端傳感器的技術(shù)、資金雙密集特點(diǎn)尤為突出。三是由于傳感器的應(yīng)用十分廣泛，使得傳感器的技術(shù)門類十分龐雜，相應(yīng)的產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)分布非常廣，比如僅僅一個(gè)壓力傳感器在水利水電、交通運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)、自動(dòng)控制、航空航天、電力電子、石油、化工、勘探等眾多行業(yè)就有上千種方案，且每一種解決方案都有其特殊要求。

其次，傳感器在工業(yè)技術(shù)體系中的定位是“基礎(chǔ)零部件和元器件”，因?yàn)閭鞲衅魇切畔@取的源頭，是物理世界與數(shù)字世界的接口，其重要意義體現(xiàn)在：它是“工業(yè)基石”，是各類現(xiàn)代工業(yè)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)；它又是“性能關(guān)鍵”，直接決定重大裝備和整機(jī)產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。正是由于傳感器的基礎(chǔ)性與關(guān)鍵性，又造成了瓶頸問(wèn)題與依賴性：即高度依賴外國(guó)技術(shù)或產(chǎn)品，對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重影響，甚至威脅到國(guó)家安全和戰(zhàn)略利益。高端傳感器這樣一個(gè)對(duì)我國(guó)關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國(guó)防安全至關(guān)重要，但又存在重大技術(shù)瓶頸或依賴進(jìn)口的技術(shù)，已經(jīng)成為“卡脖子”技術(shù)，亟待攻克。

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，歷次世界科學(xué)中心的形成都得益于核心傳感器技術(shù)突破以及以此為基礎(chǔ)的重要科學(xué)儀器的誕生。有統(tǒng)計(jì)表明，在諾貝爾獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)名單中，72%的物理學(xué)獎(jiǎng)、81%的化學(xué)獎(jiǎng)、95%的生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)都是借助于尖端傳感器與儀器完成的，且已有38項(xiàng)、60余人次由于發(fā)明了新原理的科學(xué)儀器而直接獲獎(jiǎng)。而科學(xué)儀器對(duì)事物進(jìn)行檢測(cè)表征，獲得科學(xué)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵就是高端傳感器：比如X射線衍射儀、X射線斷層掃描儀、超分辨率熒光顯微鏡、電子顯微鏡等儀器中的光電探測(cè)器、電子探測(cè)器、溫度傳感器，質(zhì)譜儀、掃描隧道顯微鏡中的位移傳感器、力傳感器等等。而現(xiàn)代科學(xué)儀器中，高端傳感器是決定性的，直接代表了分析、檢測(cè)和表征的水平。

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)，傳感器是“倍增器”。傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，幾乎滲透到社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)層面。例如：在僅有通訊功能的傳統(tǒng)手機(jī)，集成了大量傳感器：圖像傳感器、陀螺儀、加速度計(jì)、距離傳感器、環(huán)境光傳感器、磁強(qiáng)計(jì)、電容傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器……，使得傳統(tǒng)手機(jī)搖身一變成了智能終端，手機(jī)的功能、性能都增強(qiáng)了很多，特別是與人的互動(dòng)能力大大提升，手機(jī)行業(yè)的發(fā)展不僅得到“倍增”，而且進(jìn)入了全新的時(shí)代。