我們已經(jīng)站在了真實世界與智能物聯(lián)世界的邊界，傳感器是促成兩者融合的關(guān)鍵。作為上海科技節(jié)的活動之一，中國科學(xué)院院士、上海微系統(tǒng)所所長王曦在16日的上海科普大講壇上，為人們帶來了一場名為“無處不在的眼睛——傳感器在我們身邊”的報告，借助各種匪夷所思的傳感器，科幻片中出現(xiàn)的動動手指就能搬運信息圖景其實離我們并不遙遠。
集成電路裝備及工藝升級被寫入今年上海市政府工作報告，王曦表示，傳感器將是上海提升集成電路整體發(fā)展水平、縮小與國外信息化差距的突破口之一。
五感延伸
作為一種將被檢測信息轉(zhuǎn)換為電信號或任意所需信號的工具，傳感器早已在不知不覺中融入了人們的生活，比如手機。
智能手機的許多酷炫功能，是通過手機中的重力、光線、觸控以及陀螺儀等傳感器實現(xiàn)的，比如壓力傳感器可以識別細微的大氣壓力差，以此來告訴人們身處摩天大樓的哪一層；而光線傳感器能夠在打電話的時自動黑屏來節(jié)省電量。
除了手機，傳感器的另一個大有可為卻尚未系統(tǒng)開發(fā)的應(yīng)用領(lǐng)域是汽車。不管你相不相信，無數(shù)業(yè)內(nèi)人士都預(yù)言汽車在未來首先是電子產(chǎn)品，其次才是交通工具。無論是傳統(tǒng)已經(jīng)用得“順手”的氣囊碰撞、胎壓監(jiān)測，還是谷歌公司已經(jīng)進入測試階段的無人駕駛技術(shù)，其背后都離不開大量傳感器的支持。
“人有視覺、嗅覺、味覺、聽覺和觸覺，傳感器能極大地延伸這些感受。”王曦說。比如在醫(yī)用內(nèi)窺鏡上就有圖像傳感器，能穿進人體內(nèi)部看到病灶；氣味傳感器能辨別許多人的鼻子聞不到的氣味，從而提醒人們躲避危險等。2010年，用傳感器連接起來的物件就超過了地球人口總和，隨著智能感知時代的到來，傳感器的商業(yè)價值不可限量。
以小謀大
“中國現(xiàn)在已經(jīng)是世界上最大的手機和汽車市場，不過令人遺憾的是，我們的中高端傳感器進口比例達80%，傳感器芯片進口比例更高達90%。”王曦說。
盡管如此，在這位院士眼中，這仍是提升我國現(xiàn)代信息技術(shù)、帶動產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的最好突破口。事實上上海已經(jīng)將傳感器及超越摩爾集成電路作為重要一環(huán)進行布局，這是因為和其他信息技術(shù)相比，傳感器整體起步較晚，我國與國外的差距較小，更重要的是，現(xiàn)在正是由傳統(tǒng)向新型傳感器轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段，“布局得當有可能實現(xiàn)彎道超車”。
哪些傳感器會成為研發(fā)重點，王曦表示，和開發(fā)五感的傳感器相比，人們對身體姿態(tài)的挖掘還不夠。想象一下，在打賽車游戲時，不用手握方向盤或者上下左右地用手比劃，還只要輕輕晃動一下身體，屏幕中的汽車就能隨著身體擺動的方向轉(zhuǎn)彎，這樣的操作是不是很酷？借助于陀螺儀傳感器等慣性傳感器，人們的任何動作都能視為信息傳輸，而精細這一操作模式，將有望帶動操作界面的變革。
選擇上海
與其說是上海的戰(zhàn)略布局選擇了傳感器，不如說是傳感器選擇了上海。“上海這些年來積累的人才、經(jīng)驗和做半導(dǎo)體的基礎(chǔ)設(shè)施等決定了我們現(xiàn)在可以參與到未來傳感器的競爭中去。”
小、精、尖是正在轉(zhuǎn)型的傳感器的模樣，微機械傳感器是它們中的代表。它到底有多難做，王曦打了個比方：需要硅材料的純凈度之高，相當于幾萬張報紙中不能出現(xiàn)一個錯別字，而高端集成電路襯底材料的厚度均勻性，又好比要把北京到上海的距離差控制在1毫米之內(nèi)。
要攬下這“瓷器活”可不容易，早在1996年，王曦就已作為“洪堡學(xué)者”在德國羅森多夫研究中心接觸到了世界上最先進的離子注入技術(shù)，而制造微機械傳感器所需的硅基材料的核心技術(shù)，恰恰是離子注入。2001年，王曦所在團隊就致力于該材料的產(chǎn)業(yè)化，同時上海圍繞該領(lǐng)域布局引入了一大批專業(yè)人士，打造人才高地。
對這位充滿干勁的院士來說，未來目標明確，打入世界微機械傳感器的第一方陣。
