制造强国及核心基础智能微系统

尤政（中国工程院院士，清华大学党委常委、副校长，国家制造强国建设战略咨询委员会委员）

制造业是立国之本，兴国之器、强国之基。我们这么一个大国要强大，要靠实体经济，而不是靠泡沫化，要推动中国制造向中国创造转变，中国速度向中国质量转变，中国产品向中国品牌的转变。

国家在2015年就开始实施了制造强国的战略。智能制造是技术发展的一个重要方向，也是未来制造业的总趋势。

智能制造，是一个在信息系统里增加了一个认知学习的过程，具有决策的功能。这里面更重要的应该是我们怎么感知世界，怎么通过我们的知识、数据来形成我们的认识，来决策，到最后执行的过程。它分为三个阶段：数字化制造、网络化制造、智能化制造。

实际上智能制造在目前的发展还是非常迅速的，主要表现在：

第一，产品的智能化，像传统的汽车进入到无人驾驶汽车阶段，同时也有一大堆智能化的产品，从消费电子到工业、到健康产业等。

第二，所有工业产品都在往智能化产品方向在努力，制造的智能化也体现在两个方面：一是更先进的是流程制造业，如化工、制药等；二是服务型的制造业和服务的智能化也在不断地体现，美国波音公司所有发动机的叶片都是智能的，就是发动机工作的状况是可以实时传到波音总部进行监控，提供安全服务的。

这些都是未来制造业发展的一个重要方向，而今天我着重从技术角度介绍一下核心的技术基础，即智能系统的发展。

信息技术，特别是集成电路已经成为社会主要支撑技术，离开了集成电路就离开了现代化，同时集成电路的发展也非常迅速，从1971年，一块集成电路只有2000多个晶体管，到2017年，一个芯片上已经有43亿个晶体管，发展的非常迅速。

而且有一个著名的“摩尔定律”，实际上是一个企业家提出来的，他讲每到18个月，单位面积上晶体管的数量会翻一倍，在集成电路发展几十年中，尺寸缩小了1000倍，性能提高了1万倍，性价比提高了千万倍的水平。

到目前为止，最先进的工艺，我们的集成电路到了5-7纳米，而且正在研究2-3纳米的工艺。再小下去以后怎么办，这就是未来集成电路所研究的一个方向。

打个比方，如果现在的摩尔定律是百米冠军，那我们的微系统可能是全能冠军，从社会的需求来看，并不是什么时候都需要短跑冠军，但社会的解决方案一定需要一个全能冠军来解决，这就是目前在信息领域，特别是集成电路领域里重要的发展方向。

它的应用主要在几大方面。

互联网产业。目前，更多的是在应用层面和网络层面做事，在传感的层面做的工作很少。实际上应该依赖于传感技术。

交通行业。普通汽车和智能汽车对传感器的智能工艺系统需求非常巨大。另外，一个飞机大概有3000多个传感器，飞机制造过程中，有25万个传感器在工作，这也是个巨大的需求。

家庭医疗。实际上我们智能的微系统也会改变人的生活质量，使我们更健康、更富有高质量的生活。目前，做成的芯片肾、芯片肺，已经在美国出现。

消费电子。手机之所以智能化，和微系统是密切相关的。机器人也需要100多个智能传感器来进行支撑，使它更智能化。

2018年，美国有个估计，大概微系统市场是万亿美金的市场，实际到2020年已经远远超过这个估值。国内研究我们也做了很多工作，成立了以技术、市场和用户（产学研用）为核心的网络，希望我们国家微系统技术的发展走出一条新的道路。

本报记者王田明摄影

编辑：晚二美

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