《微納電子與智能制造》：傳感器技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)作為現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱，也是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的基礎(chǔ)，核心傳感器的元器件更是工業(yè)基石，請您簡要介紹一下近些年智能傳感器與MEMS 技術(shù)研究和發(fā)展的重要?dú)v程及產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)。

尤政院士：簡單來說，傳感器的重要性體現(xiàn)在：它是信息獲取的源頭、物理世界與數(shù)字世界的接口。傳感器可以把環(huán)境中的物理、化學(xué)量等被測信息轉(zhuǎn)化為電信號，而MEMS 技術(shù)則可將傳感器中機(jī)械結(jié)構(gòu)與電路系統(tǒng)通過規(guī)模化制造工藝集成在芯 片上 ，因而 MEMS 技術(shù)是傳感器的使能技術(shù)。

在“MEMS”一詞出現(xiàn)之前 ，深硅刻蝕、諧振器、電容檢測等 MEMS 技術(shù)就早已應(yīng)用于微傳感器中；隨著 20 世紀(jì) 90 年代以來的 MEMS 技術(shù)快速發(fā)展期 ，基于MEMS 技術(shù)的各種微傳感器大發(fā)異彩 ，已經(jīng)成為傳感器技術(shù)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向與發(fā)展趨勢。

進(jìn)入新世紀(jì)，特別是近10 年以來 ，微電子 、MEMS、光電子技術(shù)的不斷突破 ，人工智能 、無線通訊等科技的興起 ，智能微系統(tǒng)技術(shù)又成為了智能傳感器的關(guān)鍵核 心技術(shù) ，推動傳感器在社會生產(chǎn)生活中發(fā)揮越來越重要的作用。

從技術(shù)發(fā)展的角度來講，早期的智能傳感器大都是指傳統(tǒng)傳感器加入處理器，帶有數(shù)據(jù)處理功能的傳感器；發(fā)展到現(xiàn)在，隨著MEMS 技術(shù)、通訊技術(shù)、 計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是微系統(tǒng)技術(shù)、人工智能等前沿技 術(shù)的交叉融合，基于微系統(tǒng)技術(shù)的智能傳感器，不僅具有傳感、處理、通訊等功能，還能實(shí)現(xiàn)自供電、自組網(wǎng)、自校準(zhǔn)、自學(xué)習(xí)等智能化的功能、性能。

基于微系統(tǒng)技術(shù)的智能傳感器將在各個領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，除了航空航天、高端裝備等事關(guān)國防安全、重大工程的國家戰(zhàn)略領(lǐng)域之外，在醫(yī)療健康、汽車電子、消費(fèi)電子、物聯(lián)網(wǎng)等事關(guān)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展及民生領(lǐng)域等也都離不開智能傳感器。

《微納電子與智能制造》：目前中國智能微系統(tǒng)與MEMS 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中 ，核心關(guān)鍵的傳感元器件的發(fā)展還存在發(fā)展瓶頸，然而機(jī)會與挑戰(zhàn)并存，請您介紹一下中國在該領(lǐng)域的發(fā)展面臨怎樣的瓶頸和挑戰(zhàn)，有哪些發(fā)展機(jī)遇，該如何進(jìn)行突破？

尤政院士：傳感器作為“工業(yè)基石”，是各類產(chǎn)業(yè)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，作為“性能關(guān)鍵”，將直接決定重大裝備和整機(jī)產(chǎn)品的性能、質(zhì)量，那么基于微系統(tǒng)技術(shù)與MEMS 技術(shù)的智能傳感器也必將成為構(gòu)筑未來智能社會基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)基礎(chǔ)支撐體系、各類裝備產(chǎn)品的關(guān)鍵。

然而由于我國目前微系統(tǒng)與智能傳感器領(lǐng)域的核心關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展滯后，中高端傳感器受制于人，已經(jīng)成為“卡脖子”障礙。

我國自主生產(chǎn)的傳感器已完全可以滿足低端市場的需求，然而在中高端市場上，超過60%的市場份額被國外愛默生、 西門子、博世、意法半導(dǎo)體、霍尼韋爾等外國巨頭占據(jù)，特別是高端產(chǎn)品幾乎全靠進(jìn)口，80%的傳感器芯片依賴國外。

目前，我國主要面臨以下挑戰(zhàn)與瓶頸問題：

（1）在研究主體方面，國內(nèi)主要集中在高等院校與研究所，而國外還包括眾多有實(shí)力的公司和企業(yè)；

（2）在研發(fā)投入方面，國內(nèi)微系統(tǒng)與智能傳感器制造的專門設(shè)施較少，研發(fā)投入也較少，而國外基本都具備比較完善的開放生產(chǎn)線（平臺），同時投入大量研發(fā)經(jīng)費(fèi)；

（3）在傳感器芯片方面，由于工藝成熟度與傳感器專用試驗(yàn)設(shè)施的不足，國內(nèi)差距明顯，特別是中高端芯片；

（4）在制造與集成工藝方面，尚無微系統(tǒng)制造與集成的國產(chǎn)化關(guān)鍵設(shè)備，與國外仍有較大差距；

（5）在產(chǎn)業(yè)化方面，國外多家公司已具備批生產(chǎn)能力，而國內(nèi)總體處于集成、封裝及工程化的初級階段。

至于對策，除了針對上述差距與問題落實(shí)有針對性的措施之外，還要圍繞智能微系統(tǒng)這一顛覆性關(guān)鍵技術(shù)，把握技術(shù)發(fā)展趨勢，搶占未來技術(shù)制高點(diǎn)，催生大批升級換代甚至變革行業(yè)的新產(chǎn)品，為相關(guān)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展提供新機(jī)遇。

在設(shè)計(jì)、制造、測試等共性基礎(chǔ)技術(shù)方面進(jìn)行重點(diǎn)發(fā)力，在感知、處理、通訊、執(zhí)行、供能等重要關(guān)鍵技術(shù)方面進(jìn)行重點(diǎn)突破，同時在感知智能微系統(tǒng)、空間智能微系統(tǒng)、生化分析微系統(tǒng)、新概念智能微系統(tǒng)等前沿方向布局示范。