編輯按：近日，2025國家制造強(qiáng)國建設(shè)論壇在合肥舉行，中國工程院院士、中國科協(xié)副主席、中國儀器儀表學(xué)會(huì)理事長、華中科技大學(xué)校長尤政出席并發(fā)表“高端傳感器技術(shù)及應(yīng)用”演講，演講中提出多項(xiàng)關(guān)于中國傳感器產(chǎn)業(yè)的最新觀點(diǎn)：

發(fā)達(dá)國家傳感器產(chǎn)業(yè)占GDP約1%，傳感器+儀器約占5%，卻能撬動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)50%-60%發(fā)展；我國高端傳感器及儀器市場(chǎng)超80%被國外壟斷；未來傳感器在汽車中價(jià)值的占比可能達(dá)到1/5甚至1/2；手機(jī)利潤的30%-40%來自于傳感器系統(tǒng)；一個(gè)真正能外界交互具有人的功能的人形機(jī)器人需要兩百余個(gè)微型化傳感器支撐；傳感器技術(shù)正成為智能技術(shù)的“技術(shù)策源地”……

下文為《中國信息化周報(bào)》據(jù)尤政院士本次演講整理內(nèi)容。

在2025制造強(qiáng)國建設(shè)論壇上，中國科協(xié)副主席、華中科技大學(xué)校長尤政圍繞“高端傳感器技術(shù)及應(yīng)用”發(fā)表演講時(shí)指出，傳感器產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈具有鏈條長、環(huán)節(jié)多的特征，上游涵蓋敏感材料、元器件及芯片等基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，中游聚焦產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造，下游覆蓋各領(lǐng)域終端設(shè)備與場(chǎng)景應(yīng)用。傳感器產(chǎn)業(yè)本身的市場(chǎng)規(guī)模約占傳感器能帶動(dòng)與催生的產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模的10%，是一種“四兩撥千斤”的產(chǎn)業(yè)。

傳感器技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)的重要基石

尤政指出，傳感器是物理世界與數(shù)字世界的“接口”，作為信息獲取的源頭，是現(xiàn)代社會(huì)的戰(zhàn)略基石。信息技術(shù)從數(shù)字化向智能化演進(jìn)，其底層邏輯始終依賴傳感器對(duì)物理世界的精準(zhǔn)感知，否則數(shù)字世界將失去根基。王大珩院士曾論斷，傳感器及其儀器是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的“奠基石”與“引領(lǐng)者”，既是經(jīng)濟(jì)社會(huì)增長的“倍增器”，更是國家安全與民生保障的“預(yù)警器”和“守護(hù)者”。

從空間到生活全場(chǎng)景，皆需傳感器獲取信息并數(shù)字化，方可接入數(shù)字世界處理，再經(jīng)大模型學(xué)習(xí)生成決策系統(tǒng)。如具備擬人功能的人形機(jī)器人需兩百余個(gè)傳感器，其微型化、高精度、低成本是核心要求。此外，傳感器是基礎(chǔ)研究的關(guān)鍵支撐，多項(xiàng)諾獎(jiǎng)成果與其技術(shù)突破直接相關(guān)。在國防安全、汽車等領(lǐng)域，傳感器亦不可替代，典型如雷達(dá)及車載傳感器群。

傳感器是“四兩撥千斤”的產(chǎn)業(yè)

尤政表示，傳感器技術(shù)雖重要，卻常因投資不足受限。從制造強(qiáng)國戰(zhàn)略看，傳感器是中國制造業(yè)的縮影。國家已將其納入“五基”工業(yè)強(qiáng)基重點(diǎn)，出臺(tái)系列政策支持發(fā)展。目前，我國傳感器產(chǎn)業(yè)布局基本成型，產(chǎn)品門類齊全，中低檔產(chǎn)品基本滿足國內(nèi)需求，部分已具全球競爭力。但存在產(chǎn)業(yè)集中度低、中低檔過剩、研發(fā)能力弱等問題，與國外存在5-10年差距。

全球范圍內(nèi)，發(fā)達(dá)國家傳感器產(chǎn)業(yè)占GDP約1%，傳感器+儀器約占5%，卻能撬動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)50%-60%發(fā)展，堪稱“四兩撥千斤”。在我國高端傳感器及儀器市場(chǎng)超80%被國外壟斷，工業(yè)母機(jī)、醫(yī)療、流程工業(yè)等領(lǐng)域高端傳感器進(jìn)口依賴度較高。

傳感器技術(shù)正加速向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化及系統(tǒng)級(jí)集成方向演進(jìn)。半導(dǎo)體與傳感技術(shù)的深度融合催生新機(jī)遇，在超越摩爾定律的半導(dǎo)體發(fā)展階段，呈現(xiàn)兩大技術(shù)路徑：一是通過制程優(yōu)化提升運(yùn)算速度與存儲(chǔ)容量，二是推動(dòng)傳感、測(cè)量與控制功能在單芯片或系統(tǒng)級(jí)的高度集成。當(dāng)前，三維異構(gòu)異質(zhì)集成技術(shù)成為突破關(guān)鍵，該技術(shù)通過半導(dǎo)體工藝實(shí)現(xiàn)硅基材料與光電子材料的異質(zhì)融合，將光電子感知能力深度嵌入傳統(tǒng)硅基信息系統(tǒng)。

智能傳感器/微系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展具有五大驅(qū)動(dòng)力，分別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、汽車及交通電子發(fā)展、健康、消費(fèi)電子和人形機(jī)器人。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)著更好、更便宜的傳感器的研發(fā)；汽車電子發(fā)展使得智能汽車對(duì)傳感器的需求大幅增加，未來傳感器在汽車中價(jià)值的占比可能達(dá)到1/5甚至1/2；在健康領(lǐng)域，醫(yī)療系統(tǒng)尤其是家庭健康醫(yī)療系統(tǒng)對(duì)傳感器有絕對(duì)需求，如血糖傳感器、芯片器官等；消費(fèi)電子方面，智能終端的核心是傳感器，手機(jī)利潤的30%-40%來自于傳感器系統(tǒng)；人形機(jī)器人的發(fā)展也依賴于大量傳感器，一個(gè)真正能外界交互具有人的功能的人形機(jī)器人需要兩百余個(gè)微型化傳感器支撐。

智能微系統(tǒng)也有很多典型例子，如“智能灰塵”“殺人蜂”等，體積小但功能強(qiáng)，可以作為環(huán)境感知系統(tǒng)的重要組成部分。

聚焦關(guān)鍵促發(fā)展

尤政指出，我國在智能微系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)國際并跑，自主開發(fā)了智能微系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具鏈，并完成關(guān)鍵工藝標(biāo)準(zhǔn)化突破。針對(duì)傳感器發(fā)展，他提出三大戰(zhàn)略路徑：

一是產(chǎn)教深度融合，創(chuàng)新領(lǐng)域亟需復(fù)合型人才與原創(chuàng)技術(shù)突破，需打通教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同機(jī)制；二是合理布局，傳感器分布廣泛，公共平臺(tái)的建設(shè)十分重要，如同集成電路的發(fā)展得益于公共技術(shù)平臺(tái)，傳感器也需要公共平臺(tái)來形成中國的優(yōu)勢(shì)；三是市場(chǎng)帶動(dòng)，聚焦區(qū)域特色應(yīng)用場(chǎng)景，以市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)迭代，培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

作為信息感知的戰(zhàn)略基石，傳感器技術(shù)正成為智能技術(shù)的“技術(shù)策源地”。尤政強(qiáng)調(diào)，要把握智能技術(shù)演進(jìn)規(guī)律，以傳感器技術(shù)突破推動(dòng)信息源頭創(chuàng)新，為制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。

作者：王潔 編輯：高珊珊 監(jiān)制：劉晶