为什么要重视发展高端传感器技术

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为什么要重视发展高端传感器技术

尤政，国家卓越工程师团队带头人、中国工程院院士，现

任华中科技大学校长，兼任中国科协副主席、教育部科技委常

务副主任、中国仪器仪表学会理事长等职务。主要学术方向为

智能微系统技术及其应用研究。在我国率先开展了微机电系统

（MEMS）、智能微系统技术、微纳航天器的技术创新及其工

程实践。作为总负责人主持设计、建造和在轨运行“TH-

1”“NS-1”“NS-2”“NS-3”等多颗微纳卫星。先后获得国家技术

发明奖二等奖 3项、国家科学技术进步奖二等奖 2项。

从茫茫星空，到浩瀚海洋，再到广袤大地，作为信息获取

的源头，传感器是物理世界与数字世界连接的桥梁，已经成为

信息化社会最为重要的基石之一。传感器主要功能是将各种物

理量、化学量或生物特征等待感知量转换为可检测与数字化的

电信号，是我们感知世界的首要工具。传感器在科学研究、工

业生产、国防安全、医疗健康等现代社会的方方面面扮演着至

关重要的角色，发挥着不可或缺的关键作用。当前，传感器已

经从早期由敏感元件与处理电路构成的分立式装置，演变成集

信息获取、处理、传输、供电等功能于一身的智能传感微系统，

也就是我们常说的高端传感器，其数字化、微型化、智能化的

特色十分突出。然而，也正是由于高端传感器的高精尖属性，

它又成为我们目前面临的一项核心“卡脖子”技术。

高端传感器是一项至关重要的“卡脖子”技术

那么，为什么高端传感器是一项至关重要的“卡脖子”技

术？高端传感器究竟能带给我们什么？我国距离传感器强国还

有多远？

首先，传感器的特点十分鲜明：一是传感器涉及很多新原

理、新材料、新器件，所以它和很多基础科学、基础技术的创

新关联十分密切。而且传感器又是直接应用于整机设备，或服

务于终端用户，与各行各业、各个领域的关联同样紧密，如集

成电路（IC）装备中的许多高端传感器就被列为关键核心技术。

二是传感器往往汇集了物理、化学、电子、机械、设计、制造、

测试等各个学科领域的前沿尖端技术，学科交叉融合的特点十

分明显；同时传感器产业的投入也非常大，高端传感器的敏感

结构基本都是采用MEMS（微机电系统）制造技术，高端传感

器的技术、资金双密集特点尤为突出。三是由于传感器的应用

十分广泛，使得传感器的技术门类十分庞杂，相应的产品、产

业分布非常广，比如仅仅一个压力传感器在水利水电、交通运

输、工业生产、自动控制、航空航天、电力电子、石油、化工、

勘探等众多行业就有上千种方案，且每一种解决方案都有其特

殊要求。

其次，传感器在工业技术体系中的定位是“基础零部件和

元器件”，因为传感器是信息获取的源头，是物理世界与数字

世界的接口，其重要意义体现在：它是“工业基石”，是各类

现代工业赖以生存和发展的基础；它又是“性能关键”，直接

决定重大装备和整机产品的性能和质量。正是由于传感器的基

础性与关键性，又造成了瓶颈问题与依赖性：即高度依赖外国

技术或产品，对我国产业造成严重影响，甚至威胁到国家安全

和战略利益。高端传感器这样一个对我国关键产业、经济发展

与国防安全至关重要，但又存在重大技术瓶颈或依赖进口的技

术，已经成为“卡脖子”技术，亟待攻克。

高端传感器究竟能带给我们什么

在科技前沿创新中，传感器是“先行官”。纵观科技发展

史，历次世界科学中心的形成都得益于核心传感器技术突破以

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摘要：

为什么要重视发展高端传感器技术尤政，国家卓越工程师团队带头人、中国工程院院士，现任华中科技大学校长，兼任中国科协副主席、教育部科技委常务副主任、中国仪器仪表学会理事长等职务。主要学术方向为智能微系统技术及其应用研究。在我国率先开展了微机电系统（MEMS）、智能微系统技术、微纳航天器的技术创新及其工程实践。作为总负责人主持设计、建造和在轨运行“TH-1”“NS-1”“NS-2”“NS-3”等多颗微纳卫星。先后获得国家技术发明奖二等奖3项、国家科学技术进步奖二等奖2项。从茫茫星空，到浩瀚海洋，再到广袤大地，作为信息获取的源头，传感器是物理世界与数字世界连接的桥梁，已经成为信息化社会最为重要的基石之...

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