不僅要發(fā)展中國芯，也要發(fā)展一流傳感器！

近些年，中興、華為事件激發(fā)了國人對(duì)自主科技的關(guān)注，迫切想要拿回技術(shù)主動(dòng)權(quán)，話語權(quán)，打破“卡脖子”問題，一度出現(xiàn)中國芯、炒芯潮。

然而，隨著萬物互聯(lián)時(shí)代的到來，除了芯片，傳感器也越來越重要。傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)最底層，也是最關(guān)鍵的技術(shù)，是各物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都必須要使用的，在未來很長一段時(shí)間內(nèi)，都將會(huì)成為各國、各企業(yè)在競(jìng)爭的重點(diǎn)。

傳感器是一種檢測(cè)裝置，需要做的工作就是感受“信息”，并將信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸至芯片，讓中樞的芯片做出相符的應(yīng)對(duì)。這個(gè)信息可以是任何的初始形態(tài)，包括溫度、壓力、超聲波等。比如我們用手機(jī)拍照的時(shí)候，光敏傳感器會(huì)捕捉落進(jìn)攝像頭的光線，將它轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸至中樞，經(jīng)過一系列的圖像處理之后呈現(xiàn)出我們看到的照片。

可以說，芯片的存在，讓物體有了“智慧”，能夠做出用戶想要的反饋;而傳感器的存在，則讓物體有了“觸覺”、“味覺”，讓物體活了起來。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的蓬勃興起，傳感器正被廣泛應(yīng)用于各類智能終端、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、自動(dòng)駕駛、生物醫(yī)療、5G等眾多新興領(lǐng)域，發(fā)展前景廣闊。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布報(bào)告顯示，我國于2012~2020年迎來傳感器技術(shù)和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展期。中國傳感器市場(chǎng)規(guī)模在2019年已超2000億元;預(yù)計(jì)2021年，中國傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)近3000億元。

相比人人重視的芯片產(chǎn)業(yè)，傳感器在國內(nèi)的關(guān)注度還有待提高。

中國傳感器產(chǎn)業(yè)，能否實(shí)現(xiàn)“乘風(fēng)破浪”?

面對(duì)重重圍堵和“內(nèi)憂外患”，中國的傳感器真的就無路可走嗎?也不是這樣，未來中國傳感器的道路，需要從政策、市場(chǎng)和技術(shù)三大因素開始抓起。

從政策方面來說，國家從2011年開始，就不斷在國家的科技創(chuàng)新規(guī)劃中不斷加強(qiáng)傳感器的地位。

在11月30日的《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃》中，工信部更是提出要加快工業(yè)芯片、智能傳感器工業(yè)控制系統(tǒng)、工業(yè)軟件等融合支撐產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展壯大，增強(qiáng)工業(yè)基礎(chǔ)支撐能力。

在國家政策的鼓勵(lì)和支持之下，我國的傳感器企業(yè)在“長三角”、“珠三角”和京津地區(qū)集群分布發(fā)展起來。截至2020年9月，長三角地區(qū)的傳感器產(chǎn)業(yè)達(dá)到了9862家，且主要以熱敏、磁敏、氣敏等傳感器領(lǐng)域?yàn)橹?而珠三角地區(qū)以熱敏、磁敏、超聲波為主;京津地區(qū)則更偏向于學(xué)術(shù)研發(fā)，產(chǎn)學(xué)相結(jié)合，共同推進(jìn)智能傳感器的開發(fā)。

從市場(chǎng)上來說，傳感器和物聯(lián)網(wǎng)的緊密相關(guān)，既是危機(jī)，又是一種機(jī)遇。

我國物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)可觀，且5G發(fā)展的速度很快，因此，傳感器最重要的就是做好本土化、定制化服務(wù)，只要做到國產(chǎn)化率高，質(zhì)量差距不大，還比國外便宜，國內(nèi)市場(chǎng)就有與國外競(jìng)爭的充分優(yōu)勢(shì)。

從技術(shù)的角度來說，很難造出高端傳感器的理由之一是產(chǎn)業(yè)體系不完整，人才也較為稀缺。

對(duì)此，我們不能羞于承認(rèn)國外的優(yōu)勢(shì)，而是應(yīng)該抱著積極的態(tài)度，參考國外經(jīng)驗(yàn)，擺脫“造船不如買船，買船不如租船”的思維模式，憑借我國的人口優(yōu)勢(shì)和特有的業(yè)績責(zé)任，緊抓底端質(zhì)量，大力進(jìn)行人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，對(duì)國際技術(shù)水平發(fā)起緊追。

來自代爾夫特理工大學(xué)的一個(gè)研究小組成功地設(shè)計(jì)了世界上最精確的微芯片傳感器之一;該裝置可以在室溫下運(yùn)行。他們將納米技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)與自然界的蜘蛛網(wǎng)結(jié)合起來，能夠使納米機(jī)械傳感器在與日常噪音極端隔離的情況下振動(dòng)。這一突破發(fā)表在《先進(jìn)材料》的新星期刊上，對(duì)引力和暗物質(zhì)的研究以及量子互聯(lián)網(wǎng)、導(dǎo)航和傳感領(lǐng)域有很大影響。

基于這種新的設(shè)計(jì)，共同第一作者安德烈·庫珀蒂諾(Andrea Cupertino)建造了一個(gè)微芯片傳感器，該傳感器帶有一層超薄的、納米級(jí)厚度的陶瓷材料--氮化硅。他們通過強(qiáng)行振動(dòng)微芯片"網(wǎng)"并測(cè)量振動(dòng)停止所需的時(shí)間來測(cè)試該模型。結(jié)果非常壯觀：室溫下的隔離振動(dòng)打破了紀(jì)錄，微芯片網(wǎng)的外面幾乎沒有能量損失：振動(dòng)在內(nèi)部一圈移動(dòng)，不接觸外面。這好比在秋千上給人推一把，就可以讓他們不停地蕩上近一個(gè)世紀(jì)。

通過他們的基于蜘蛛網(wǎng)的傳感器，研究人員展示了這種跨學(xué)科戰(zhàn)略如何通過結(jié)合生物啟發(fā)設(shè)計(jì)、機(jī)器學(xué)習(xí)和納米技術(shù)，為科學(xué)領(lǐng)域的新突破開辟了道路。這種新穎的范式對(duì)量子互聯(lián)網(wǎng)、傳感、微芯片技術(shù)和基礎(chǔ)物理學(xué)有著有趣的影響：例如探索超小的力量，如眾所周知的難以測(cè)量的重力或暗物質(zhì)。據(jù)研究人員稱，如果沒有大學(xué)的凝聚力資助，這一發(fā)現(xiàn)是不可能的，這導(dǎo)致了納米技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)之間的合作。