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蒋庄德院士历经20多年科研之路终将微机电系统传感器技术率先推向工程应用
时间:2021/6/4 10:44:49
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作者:张梅
来源:陕西传媒网

“作为一名科技工作者,我们要抓住机遇,不忘初心,奋勇前行,为建设创新型国家,实现科技强国梦,贡献自己的力量。”这是省科协主席、中国工程院院士蒋庄德对建设世界科技强国的深情表白。

从零开始的突破

上世纪90年代初,微机电系统(MEMS)和纳米技术成为世界高新科技竞争的制高点。在西安交通大学任教的蒋庄德敏锐地意识到了这一发展趋势和巨大潜力。1993年,他率先向学校提交了《关于立即开展纳米技术和微型机械研究的报告》。

当时,作为机械、电子等学科的交叉领域,微机电系统和纳米技术研究在国内属于新兴领域,处于无资金、无队伍、无专业实验室的“三无”状态。最终,学校提供2万元作为启动资金,支持他开展这一领域的探索性研究。蒋庄德从骊山微电子公司买了一批二手设备,自己动手在实验室搭了一个简易暗室。就这样,大家在一个完全陌生的领域,从零开始,边学边做。

随着研究前景日益明晰,蒋庄德获得了越来越多的支持,一项项成果也接踵而来——

在微纳制造与先进传感技术领域,他主持研制的耐高温压力传感器、高动态MEMS压阻式特种传感器及系列产品,解决了航空航天、军工、兵器、船舶、石化、先进制造等领域高温恶劣环境下的压力/加速度测量难题,满足了微小尺度下高动态压力/加速度的快速响应测试需求,打破了国外的技术封锁和垄断,并将微机电系统产品推向工程应用,引领和带动了高端微机电系统传感器技术的发展。

在超精密加工技术及装备领域,针对激光核聚变装置、卫星用光学系统、大型天文望远镜等国家重大工程及国防尖端技术对高精度大口径光学非球面元件(Φ400mm以上)的极大需求,他主持研制出了国内首台1500mm大口径非球面车磨复合机床,填补了国内空白,打破了国外技术封锁,对提升我国相关领域核心竞争力和创新能力具有重要意义。

在微纳米技术领域,他主持并开展了纳米样板制备和比对溯源理论与技术研究,为我国纳米计量标准的建立奠定了基础。同时,他在国际上首次提出了基于原子层沉积(ALD)技术的纳米台阶样板制备方法,成功研制了国内首批亚25nm单台阶样板和国际上首批纳米多台阶样板,填补了此方面的空白。

十年基础,十年应用

从零的突破到行业领跑,蒋庄德花了20多年。

2000年,国家“863”计划先进制造技术领域预研项目001号“耐高温压力传感器”进行招标。当时,全国共有8家科研单位竞标,几乎全部是行业翘楚。在竞标中,蒋庄德团队一举夺魁,并在一年的时间里顺利结项,获得了高度认可。

在突破了一系列技术难题之后,蒋庄德团队开发了具有自主知识产权的耐高温、耐高压、高过载、超高g值和集成传感器等系列产品。这不仅打破了国外的技术封锁与垄断,还实现了很多项目成果的产业化,广泛应用于航空航天、兵器、船舶、石化等领域。

既是师长、也是“老搭档”的卢秉恒院士是蒋庄德20多年科研之路的见证者。他也感慨于蒋庄德的这股子韧劲儿:“通过20多年坚持不懈的研究,他突破了微机电系统器件能看不能动、能动不能用的困局,终于在国内率先将微机电系统传感器技术推向工程应用。”

“十年基础、十年应用”,尽管当中也是一波三折,却也总算是守得云开见月明。总结这20多年来的经验心得,蒋庄德坦言:“搞学问切忌跟风,要不受各种‘热闹’干扰方可。只有坐得住,才能立得稳。”

承担起科学家的责任

2014年,蒋庄德当选为陕西省科学技术协会主席,承担起带领全省科协组织,服务创新驱动发展战略、服务公民科学素质提高、服务党委政府科学决策的重要职责。

其中,蒋庄德格外强调科学家要承担起科普的责任和义务。“从科学发展史来看,科学家开展科学普及是科研工作的应有之义。三次科学革命的蓬勃发展,都是通过科学家的科学普及赢得了公众对科学活动的理解和支持,形成了有利于科技创新的社会环境。”

蒋庄德介绍,随着学科分化和科学家的职业化,不但普通公众很难知悉最新的科学前沿,而且不同领域的科学家也很难了解彼此的工作。因此,不同领域科学家之间进行互相“科普”也成了当前科学发展的趋势,这样可以避免“闭门造车”和跨界“笑话”。“特别是当前,我国正在推进国家创新体系建设,迫切需要不同领域科学家之间的了解沟通和协同创新。从这个意义上来说,科学家开展科学普及也成为其科研工作的重要部分。”

“科技工作者要通过向公众普及科学知识、弘扬科学精神、传播科学思想,引导公众对科学有正确的理解。只有这样,才能进一步形成全社会支持创新、宽容失败的良好氛围,从而为科学家从事科学研究创造良好的社会条件。”蒋庄德表示。

原标题:蒋庄德:从零到行业领跑 

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