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嗪芏嗟奈⑾感】祝沂裁词焙蚺纾裁词焙虿慌纾母隹着纾母隹撞慌纾馐呛芨丛拥囊桓黾际酰衷诖蠹矣闷鹄淳醯煤茏匀涣耍涫嫡饫锩婧苡醒省�1992年，美国北卡罗莱纳微电子中心，产生了一套标准化的表面微加工工艺，这是我们对微加工技术，逐步逐步地前进。
我们现在可以回顾一下说，以美国为代表的这种技术，实际上是从集成电路加工的技术、体加工技术、表面加工技术和键合技术，发展成为我们目前来制造微机电系统的主要手段。
1982年在德国诞生了一个所谓的叫做LIGA技术，实际上就是通过X光的光刻、电铸和注塑，这个技术有一个很大的特点，它可以制造具有很大的深宽比的微机械结构。我们普通的光刻，刻不了非常深，它可以刻得很深，一个表面的图形它可以一直往下面刻，通过X光来实现，这个办法，所以这个技术也是非常有用的。
第三个是以日本为代表的。日本人从九十年代开始，提出的发展思路，跟美国、跟德国不一样。它怎么说呢，它是用大机器制造小机器，小机器制造微机器，他走的这个路。但是它也有特色，因为用那几种办法呢，我们很难做到很细小的，比如说是金属的微小的零件，日本的这种办法可以做得很小。这个是日本人，用大机器做小机器的办法，做了一台小车床，这个小车床是一个厘米见方，这很小了，水平已经是相当高。右边这个是日本的一些高校，他们研发的一个叫做光诱导微机器人，这个机器人也很小，你看它比一个硬币还要小。这个机器人有98个微零件，很不容易。你说这么小的东西里面98个微零件，还要进行微装配，这个水平也是很高的。
那么现在还有一种就是，从底层往上层做，怎么办呢？它实际上用专门的仪器，比如说原子力仪，用这个仪器来操纵分子和原子，来形成微机构，就是我把分子这个往这儿堆，这个往那儿堆，就像砌墙一样的，这个分子是一块砖，那个是一块瓦，然后这个是水泥，怎么样子把它弄起来，这就是从底层往上做的一种办法。当然现在这个办法要形成一些很有用的东西，还要有一段路程。
第四个方面我想介绍一下，做一些展望，既然说这是一个小精灵，确实是一个小精灵，它能够做很多原来我们所不能做的事情，或者比以前做得更好，这么多的事情。但是我觉得很多的老百姓，他们还会有一个误解，他们觉得微机电系统好像是非常地高深，仅仅是学术研究里面的阳春白雪。实际上我们身边，很多地方已经在用了，可能大家还没有意识得到，但是这些微系统往往不是作为一个整体的产品来进行使用的，就好比一个冰箱、一个洗衣机给你拿来就可以这样用。它往往是作为一个大系统的一个组成部分，它把它的特定功能贡献给了完整功能的一个大系统，完成了一个非常好的功能，它在悄悄地改变我们生活的面貌。
这是IBM研制的微型的磁盘，微型的硬盘，右边是数码相机使用的微存储器，这个里面的存储单元和它读写的磁头里边，都用到了我们MEMS的技术，有的是用它来制造的。
这个右边是用微型加工技术，做的微镜的一个内部机构，DMD，拿出来给大家看。把它综合起来呢，就可以形成一个高清晰度的，高品质的电视。那么这个电视水平究竟和现在怎么相比呢？大家看看这是一个鹦鹉的图。那么我们目前市场上面，说最好的电视，大家现在觉得比较好的就是等离子，等离子的电视现在刚刚问世，大概要3万多块钱一台，算是画质非常好的了。但是等离子比不上这个LCD的，它是一种用液晶显示的一个LCD的，现在已经研制出来了。但是LCD的还比不上用我们这个硅微镜做的DLP的，所以，我们这个档次、品质，在这个电视里面是比现在高了很多的层次，这也都是MEMS技术的一个体现。
我们最后把这个小精灵和大舞台要说一下。这个舞台有多大？我们来做一个市场份额的估算，估计。左边这个是已经发生的，2000年利用MEMS技术所产生的产值达到了300亿美元，根据科学家的预测，到2005年它的市场份额将会达到680亿美元，这应该说是一个很大的市场份额了。那么最大的份额，还是在IT行业。第二大的行业是在医疗，在medical，那么在交通和我们用的手机，tele…munication方面，也都分别占到了可观的市场份额。
另外，MEMS它是强调系统集成的，强调机电集成。现在提出来，可不可以跟光再集成？这成为未来发展的一个重要的趋势。现在我们提出所谓的叫做MOEMS，加上一个optical，就是optical MEMS，是当前光电信号互相转换这样的一个系统。现在全光网通讯，它容量非常大，更加方便快捷。那么这其中的光开关，光波的复用器、滤波器、调制器、衰减器等等，它们体积小、成本低、功耗小、精度要求高，这个都成为MEMS大显身手的一个很好的领域。
所以我们感觉，没有人能够准确地预测还会涌现什么样的新型的微机电系统，因为太多了。也没有人能够准确地预测，通过微机电系统会有多少我们已经习以为常的产品会被我们改头换面，因为它实在发展太快，影响面也太宽了。我觉得在MEMS之后，可能下一个进军，就可能进军到NEMS的领域里面去了，在那个领域里面可能会呈现更多神奇的特点，展现在我们世人的面前。 就像当年发明了晶体管，推动了微电子技术的发展，可以说是世界上的一场新技术的革命；晶体管的出现，计算机的出现。现在有很多科学界的科学家认为，微机电系统又将为人类带来一场新的技术革命，让我们来拭目以待，来等候，来参加，来贡献，在这个领域里面。
最后，我想用一句话来结束，微小的精灵使世界更神奇，让生活更美好。谢谢！
许戈辉：好，非常感谢姜教授给我们揭示了这个微小世界的神奇！那我发现，我这儿搜集到一个网友的提问，这位网友的网名是“芝麻开门”。他说，他的父母都是医生，他也希望以后自己能够运用先进的技术挽救更多的生命，他知道现在像日本这样的国家正在研究微型的机器人，进入到人体内帮助清理人体的血管，发现甚至清除癌细胞，但是他不明白说，既然这个微机电可以生产出比头发丝还细小的机器的话，为什么现在还做不到这一点？就是做不到让微型机器人进入人体？他不知道这个技术瓶颈到底是在什么地方。
姜澄宇：我们刚刚谈到，现在做得很精细的那个电动马达，实际上它的直径还有60微米，你能够把它的定子再算上，还是偏大，而这个仅仅是一个马达。我们再设想，如果说这个机器人能够进入到人的血管里面，一个它要走，另外它还要干活，它比如看到这块脂肪多了，它要把它切下来，它还要带了那么多东西，这个我刚刚讲过，机械的元器件的制造是很复杂的，说实话我们现在还不能做到这一点。日本他投了这么多钱，他也未必做到这一点，他现在还是做不到。但是，你不能因为做不到我们人就不敢想。现在他们是设想能够在人体的一些重点部位进行重点解决。所以你刚刚讲到的，如果像血管清道夫这种东西要做出来的话，我估计它的特征尺寸要到我们纳米范畴里头去了，要做那么小的机器，我觉得现在我们无论是从理论上，还是在实践上面，知识还不够。
许戈辉：那您能够预见一下，大概在多长时间的范畴，我们有可能能够达到吗？
姜澄宇：因为这个科技的发展实在是很难预测，我觉得如果是靠这种机械的系统，像机器人一样的去清理血管的话，我估计至少还要二、三十年以后，我估计二、三十年之内是做不到的。
许戈辉：不过科技的发展经常会超出我们的想象。
姜澄宇：那也可能。
许戈辉：但愿会这样。
姜澄宇：让我们大跌眼镜。
学生：姜校长，您好！我想知道人们在把这个系统做得更加微小的过程当中，人们遇到的最困难的部分是什么？是它的电子系统，还是它的机械部分？谢谢！
姜澄宇：现在看起来，机械部分的难度更大，要做到很微小的机械部分，需要非常精密的设备，而且我们现在做微机电系统的这个概念，和我们原来造飞机、造轮船的概念，现在已经不一样了。它如果说是做得一个非常微小的飞机，它在很多方面和我们传统的飞机是不一样的，包括它的能源、它的驱动，难道还是做一个我们那么大的喷气发动机，能把它做成一个毫米的，或者是零点几个毫米的喷气发动机吗？这是绝不可能的，所以这个方案是根本不可行的。所以我们并不是把这个宏观的东西按比例来缩小，来做一个小的东西，这个路是已经（走不通了），它必须是另辟蹊径。所以我们整个感到，这个机械部分的制造更加难。而现在的硅加工技术，它在电路上面，制造上面，已经是驾轻就熟了，这是一个成熟的一些技术，当然我们还要发展它在制造微结构方面，在体加工、面加工方面还要再发展。 但是总的来说，做电路比做机械要容易。
学生：姜校长，您好！我想问一下，首先您刚才讲了，许多产品都是从外国来的产品，比如英特尔公司，还有IBM公司的产品，我想了解一下，现在国内自主产权的一些产品，还有专利技术以及一些知名的公司，现在的发展情况。
第二个，我想问一下，作为我们一些普通的学生还有研究生，当想投身这个微机电系统研究时，应该做哪些的知识储备，才能更好地进行这项比较有发展技术的研究？谢谢！
姜澄宇：大家知道，在中国有很多三资企业和外国的独资企业，像摩托罗拉，日本的公司，现在听说奔驰也要到中国来了，现在就是说这些大公司，世界的著名公司、首级？？公司到中国来了，非常得多。那么实际上在他们的这个产品里边呢，已经有了很大一块是和MEMS有关的，而且有的公司它已经建立了自己的研发中心，它需要自己公司的产品永远处在领先的地位，所以它就专门有研发的机构来做。 那么我们国产的，我们国内的一些大公司，你比如中兴、华为等等，像上海的很多的这些公司，实际上已经在利用了这样的一些产品。但是你说国内的知识产权方面，我们现在所做的一些工作，你说国外有没有？它有的它已经都有了。比如象加速度计，象陀螺，但是我们试图做一种更具有我们特色的，或者在某些性能和功能方面更超过它的。我们另外也在做一些，是不是他们还没有做到的，我们来进行一些探索，现在科技部正在制定中国的中长期发展规划，就一直到2020年的一个发展规划。这里面MEMS这些系统都占有很重要的地位。所以我们现在希望能够出奇制胜，要标新立异，来走我们自己科研的道路，是希望这样子，不完全是跟踪别人走过的路。
你刚刚谈到第二个问题，就是说作为一个学生，不管你是本科生还是研究生，如果想在这个领域里面进行一些探索，或者想加盟这个group，你需要什么样的知识背景和一些准备。这个微硅机电系统，实际上是一个综合性的，是多学科综合的一个结果，它和我们原来所论的一个很单一的学科，不一样。你比如说我们有的专业，它是很专的，你仅仅就在这个领域。而我们所说的这个微机电系统它需要很宽广的知识。机、电、光，我们传统的机械设计、机械原理的一些东西你要懂，但是搬到这里还不一定能用，所以这里面有一些新的问题。所以我觉得一个在技术的知识面的综合上面要下工夫。另外，你必须在这个里面有一个很突出的你的特点，因为这个领域很宽的，可能你是以机为主的，有的人是以电为主的，比如有的力学，比如象加速度计，它用到很多力学的知识，物理化学的知识都需要。但是不是说每个人很完整，根据你研究的方向，来获取你的资料，你来查阅有关的文献，来拓展你的范围。这样子，比较能够容易的在你的这个领域里面出一些很好的成果。
许戈辉：通常在我们节目的末尾，会请教授用一句话来对刚才的演讲做个总结，但是我发现今天这个程序可以省略掉了，由我来做，因为您刚才说了一句非常非常精辟的话，我愿意把这句话重复一遍，那就是“微小精灵使世界更神奇，让生活更美好”。我们感谢姜教授，也感谢西北工业大学的师生们，同时也谢谢电视机前的观众朋友，记得下周同一时间，继续收看我们的大红鹰·世纪大讲堂。再见！