姜澄宇－来自微观世界的精灵－－微机电系统

许戈辉："问渠哪得清如许，为有源头活水来"。各位好，这里是大红鹰・世纪大讲堂，我是许戈辉。有史以来，人类对于未知世界的探索就一直没有停止过，而且每一次成功的发现或者是发明，都会给我们的生活带来很切实的变化。比如说我们今天的节目，如果要不是因为有对于光电转化的认识和相关的一些发明，那我们就只限于现场的这些听众可以听到，而不会把它用电视记录下来，让更多的朋友一起来分享。

　　那如果要是从思路上来讲，人们在关注未知世界的时候，基本上是有两个方向。一个就是更宏观，一个就是更微观，是往两极分化的两个方向。那么今天我们请来的主讲嘉宾姜澄宇教授呢，就要给我们讲述微观世界里的一个精灵，那就是微机电系统。好，让我们首先来认识一下姜教授。

　　姜澄宇简历

　　姜澄宇，1947年生于江苏。1988年在南京航空航天大学获工学博士学位。西北工业大学机械工程专业教授、博士生导师。曾任南京航空航天大学党委书记兼校长。2001年起担任西北工业大学校长，并同时兼任西北工业大学研究生院院长。

　　姜教授的研究领域为纳米机械与纳米加工技术、计算机集成制造系统和管理学。

　　另外，姜澄宇还担任多种学术团体职务，如中国航空学会副理事长、中国机械工程学会常务理事等。

　　姜澄宇曾获光华科技基金二等奖1项、省部级科技进步奖多项，获国家专利1项、在国内外刊物上发表论文近百篇。2001年11月入选国防科工委"511人才工程"、"高级管理人才"，同年获得香港理工大学校"大学院士"荣衔。

　　许戈辉：姜教授，我知道有很多学机械专业的人，其实他们从小就特别喜欢动手，鼓捣，我不知道您小时候是一个什么样的孩子？

　　姜澄宇：正是你讲的这种孩子，其实我小的时候应该说很调皮，对身边的这些玩具，各种东西都很好奇。

　　许戈辉：那个时候您自己动手，您不光是拆东西吧，有没有做出个什么东西来？

　　姜澄宇：做出不少东西。

　　许戈辉：也做出了不少东西，都做了些什么呢？

　　姜澄宇：我从小就有一套工具，这个很少人有的，像锯子、锉刀，一系列的手工工具。到了中学的时候我曾经做过很多半导体收音机，当时是六十年代，那个就算是很高档的东西了，当时我做到了八管的，跟熊猫八管收音机一样的。那都是我自己攒钱省下来，然后去买的这些元器件。

　　许戈辉：那后来就考了这个专业，机械制造专业。

　　姜澄宇：对。

　　许戈辉：那我想问问您，您现在已经从一个当初由于比较调皮、淘气，拆拆弄弄鼓鼓捣捣的孩子，现在变成一校之长，管理着三万多名学生。那管三万多学生的一个学校，这应该算是宏观的了吧，那您那个研究领域恰恰是微观的，这两者之间又是什么关系？有矛盾吗？

　　姜澄宇：这是一个人群当中的，属于社会科学和管理学里面的一个问题。那我们所论的是一个自然科学里面的问题，同样也有宏观和微观的问题。刚刚你已经点到了，其实在自然科学里面，人类认识自然和改造自然的这个活动，我们可以在尺度上面加以划分。宏观的尺度，包括我们现在对太阳系、银河系、恒星、行星、卫星，也包括我们对于海洋，对于山脉，对于矿产，这种大方面的探索，另外一个方面，就是我们很关心的最小的是什么，最微观的世界里面有些什么神奇的东西，这个探索其实人类从来就没有停止过。我们近代的物理和化学，已经揭示了很多微观世界里面的东西。比如说原子、分子的结构、蛋白质、胰岛素这些东西，已经很多了，化学元素是怎么构成的。但是我们今天所论的是另外一个和它有密切相关，但是又不是完全相同的一个领域。

　　许戈辉：我看您把它称作叫精灵，为什么叫精灵？

　　姜澄宇：人们心目当中这个精灵呢，我觉得可以说有三个特点。一个，我觉得精灵应该是很小，而且很可爱。第二个，我觉得它应该是活泼、聪明，这个精灵应该是这个。第三个，它很神奇，它能出一些你意想不到的效果，具备这种神奇的能力。

　　许戈辉：所以我们这里就非常好奇，到底这个精灵世界是什么样的呢？接下来我们就欢迎姜教授为我们进行主题演讲。

　　姜澄宇：各位，今天很有幸跟大家一起来讨论一下微机电系统方面的问题。 我想从四个方面我们来探讨一下。第一个，首先我们要来谈论一下什么是微机电系统？这是最基本的一个概念。第二个，我们要提一个问题，为什么要微型，为什么要做得小？第三个方面，我们怎么能做到微型，怎么做出来？最后，我们想把这个领域的进展，也做一个展望，看看未来是一个什么样的前景。

　　我先说第一个问题，什么是微机电系统。那么大家看到，左上图是一个微型的镊子，镊了一个直径是5微米的一个玻璃光纤。这个五个micron的。右边这张图是我们所说的一个微型镊子和传统镊子，我们平时用的镊子，的尺度的一个对比。这是一个例子来说明，这个微型镊子它能够做我们在微观领域的一些夹持和操作。很小的东西，你怎么来操作它呢？比如说是细胞，比如说是光纤，这就需要这样的工具，而这个微型镊子它就是一个微机电系统。

　　这是一个马达，一个硅制作的微型马达。这个马达中间的转子的直径只有60微米，右下图是一个头发，一根人的头发丝，和那个马达的转子的一个比较，可以看出来它比人的头发还要细，这么细小的一个微型马达。

　　这个例子，是一个微型的加速度计，这个加速度计可以测量五个重力加速度。中间的黄颜色的那一块，是它的质量块，这个质量块的尺寸是510微米见方，实际上就相当于我们一毫米的一半，所以这个尺度应该是很小的一个尺度。

　　这是我们先拿三个例子来说明一下，什么是微机电系统，一个感性的认识。目前世界上对于微机电系统，还没有一个统一的定义。在日本，它通常被称之为叫做"微机械"，Micro Machine。在欧洲，通常称为"微系统"，Micro System。在美国称为Micro electro Mechanical System，就是我们所说的"微机电系统"。那么我们中国比较倾向于最后这样一种说法，认为它比较完整、准确地刻画了我们现在所论的这个微机电系统的一些主要的特征。

　　那么微机电系统的尺度范围，一般就是在微米到几个毫米之间，也不一定都是做到微米以下，可以到毫米量级。通过这张图可以看到，我们的电视机大约是在10的零次方米，大概就是一米左右。普通的手机呢，大概是在10个厘米左右。这里画出来的蚂蚁、昆虫，那么就是到了若干个毫米的量级。那么毫米以下，我们展示了人的头发丝，还有更小的齿轮，还有上面我们列了一个MEMS的一个系统。所以它基本上在这张图里头，从最左边的10的负6次方到10的负3次方大一点，在这个范围里面，就是我们所谈论的它的尺度范围。

　　第二个方面，我们谈一谈功能问题。大家可以看到，我们可以做一个很细很细的金属棒，也可以做一个很微小的齿轮。这个还不能说是我们所说的微机电系统。作为一个系统来讲，我们认为它应该包含着可运动的部件，或者可运动的流体，这样的微型器件。多数，由这些器件里面构成的系统；它要有传感器，就是我们讲的sensor；或者是制动器，我们也叫做执行器，它可以做一些操作了，就是actuator，要有这两个功能，或者有其一。另外，它可以和电路联系起来，构成一个小小的系统，它这个系统，有的还具有信号处理和控制功能，有的有接口电路，有的还可以进行通讯，还可以进行communication，有的还要带电源，所以这个所谓的system，它和一个零件是有所差别的。所以这样的一个系统，就是我们所追求的，我们所要探索，所要进行研究的微机电系统。这是这么一个概念。

　　姜澄宇：刚才简单地介绍了一下微机电系统的一些概念。我们紧接着就要问了，你为什么把它做小？要做得往微型这个方面来发展？我们这里要探讨一下微型有什么好处。

　　我们直观地来看一下，微型化它有一系列的优点，包括重量轻、耗能低、便于携带等等。而这些优势在有些场合是非常非常得重要，比如说，我们航空航天的机载设备，那么机载设备有的是很重的。大家知道，在我们这里学航空和航天的同学很多，航空设计和制造（领域）里面有一个口号，就是"为降低一克重量而奋斗"，听起来好像是很过分，一克有什么了不起。实际上航空和航天，特别是航天领域就是这么来看，一克都是非常重要。如果说我们在功能上，同样都能够满足功能的、性能的要求的话，那么我们微机电系统的产品就具有很大的优势，它比我们传统的产品呢，就小了很多。

　　这里可以给出一个例子，大家可以看一看。这个是我们在航空和航天上面经常要用的。大家比较熟悉的叫做陀螺。左边这个是一个传统的陀螺，它的质量是1500多克；尺寸，这里面写了是15厘米乘8厘米乘5厘米；消耗的功率是35瓦；测量的极限是35克，成本达到2万美金。

　　我们再来看一看用MEMS技术制造的微陀螺。这个微陀螺是右边这个图。它的质量只有10克，比它小得多。尺寸是2厘米乘2厘米乘0.5厘米，也是小了很多很多了。那么功率，在耗能方面，它只需要一个毫瓦就可以驱动。另外由于它的体积很小，它的这个惯量非常小，所以它测量的极限得到了很大的拓展。它可以测量100k g，就是10万个重力加速度，可以测到这么宽广的范围。另外，它的价钱很重要，它只要500美金就可以制成。所以从这个对比呢，我觉得给大家一个很感性的认识，就是我们这个MEMS的器件，这个系统，为什么具有非常强大的生命力。

　　第二个方面我们要谈到，有些场合它必须要微型尺寸，大了就不行。这个日本通产省，从1991年开始，展开了一项耗资250亿日元的研究计划。这个里面，有两个目标样件，分别是可以进到电厂设备内部去进行非破坏性检测维修，这样的微小机器人。还有一个，是可以进入人体血管，进行病情诊断和治疗的微型系统，日本政府已经起动了这两个研究的项目。那么在这样狭小的空间里面，是我们传统的办法根本无法实现的。在这种场合下面，所以我们必须要求它（微型）。

　　另外，微型化后在行为发生的机理和表现的效能看，它还有许多意想不到的优点。这个我们可以再来举一个例子。从它们承载能力看，就是相对承载能力，微型的器件比我们宏观的器件的承载能力会高很多。为什么呢？这个我们举一个很通俗的例子。右上角一个蚂蚁它能够搬动一个，比它身体还要大得多的一个载荷，但是你让一个大象要抬五个大象起来，它肯定抬不了。那么它的原理在什么地方？可能大家学到，如果是机械制造的领域，还有一些物理领域就知道，叫做尺度效应、尺寸效应，scaling effect，它这个就是尺度效应一个很重要的具体的表现。

　　第二个特点，它抗破坏的能力很强。大家知道，如果把一个蚂蚁或一个小昆虫，从很高的地方把它放下来，很少有把它跌死的，它跌不死，小昆虫。但是我们人要是从这个几米高掉下来，我看反正够呛。那什么原因呢？就是本身小的东西承载能力就增强了。第二个整体尺寸。我们不说蚂蚁了，我们说材料，它整体尺寸的缩小会减低这个结构的缺陷的总数量，缺陷的总数量降低了，只有毫米见方的一个硅的芯片，要比整个四英寸的硅盘，这个圆盘，它的抗击打能力要强得多。

　　第三个方面，微型器件做得越小，它的固有频率就越高。它可以感知的外部信号的范围就更大。质量越小、频率越高，这是我们自然界的已经是一个很重要的规律了。比如说苍蝇和蜜蜂，它翅膀振动的频率可以很高，每秒钟可以振二百次，黄蜂可以每秒钟振到上千次，但是你要叫老鹰振上千次，它就完了，它大，它振不了。

　　你比如说现在的电子助听器，电子助听器是一个很大的市场，它里面那个感知原件，很重要的，声音接受了以后，怎么把它放大，靠感知元件，它现在主要就是用MEMS技术来制造的，做得很微小的这个助听器，现在也是技术含量很高，声音非常非常清晰，那么它的振动频率可以到百千赫兹以上。所以它可以很清晰地来感知到20千赫以下的声音振动的信号，就是超音波以下的声音，它完全没有问题，它可以很真实地还原出来，所以我们就看到了这个优点。

　　那么最后一点，我们现在采用的这个微机电系统，我们希望在相关子系统上面，都运用我们MEMS的技术，能够使它大大地缩小，而性能基本上都能够具备原来的性能，这样子我们就可以来构建一个比较小的复杂系统。这个左边是美国一家公司研制的，跟手掌这么大的微型飞机，这个微型飞机已经可以在空中飞行30分钟，距离可以达到几公里。微型飞机现在进行研究的，和我们航模的遥控是不一样。遥控是在可视距离里头，是由操纵手来操纵，看到你这个飞机是可以的，叫它左飞、右飞、上飞、下飞。微型飞机它是有智能的，它是自主来飞行的，这是一个很大的差别。我们航模飞机也可以做得比较小，但是它还不是真正意义上的微型飞机。就象这种系统就很复杂。

　　我们来谈一谈微机电系统，它怎么样来发挥它的作用，有什么途径。我们感觉现在是两种途径。

　　一种途径，就是我们通过MEMS发展的这种技术、这种产品，用于替代我们原来的传统的这些产品，借助微型化来改善我们原来产品的功能，这是一个很重要的途径。比如说在汽车行业里面，基于我们现在所说的微机电技术的微型加速度器，现在大量地取代了传统的安全气囊控制的系统。那么传统的加速度计是分立的，一般是装在汽车的最前面，然后用线路把它连到我们的控制系统，然后再和气囊连起来。这样子的一套设备，一个控制上面、时间上面，它因为分立比较滞后。另外，它的价格一般都在几十美元到上百美元，还不是很精密的加速度计，很出名的是丹麦的BK加速度计，它是很贵。那么用MEMS技术加工的加速度计非常得小，而且它是浑然一体，一个整体，非常小，装在上面，不需要专门的连接。它的重量轻、价格低，每套不到10个美元，对于大批量生产的公司来讲，这是一个很重要的数据。

　　第二个，我介绍一下，就是形成新的产品。就是MEMS技术，还给我们开拓了一个新的领域，也许是以前我们根本就没有知道的一个领域，或者我原来就根本没有这样的产品，那么这个，我们可以看一看，从1990年开始实施的人类基因组的计划，当时从制定计划的时候，希望在十几年内，要测定人类基因组全部的DNA的序列，并且要绘出基因的谱图，那么这个对人类的生命研究，对身体健康，具有很大的意义。一直到1998年，世界上的研究人员用了近10年的时间，才完成了不到6％这样的工作量。

　　到了1998年人类发明了毛细管电泳的生物芯片，这个芯片问世以后，在不到两年的时间内，科学家们就完成了剩余的94％的工作。所以2000年的6月，美、中、日、英、法、德六国科学家，向世界公布了人类基因组工作的草图，这个里面，就是生物芯片的问世起到了极其重要的作用。那么生物芯片就是通过MEMS加工技术，在固体芯片的表面上面，我们构件了微流体的分析单元和系统，能够实现对于基因、蛋白质，还有其它生物组分的准确、快速和大量的信息测试。

　　姜澄宇：那么微机电系统既然是这么样有用，这么样有广阔的前景，我们自然要问一个问题，这么小的系统，我们很难想象，什么60微米的电机、转轴，怎么做出来的？这个想法的起源是1959年，上一个世纪的中叶，有一个著名的物理学家叫理查德・菲尔曼，他是诺贝尔奖金的获得者，他在加州工学院一个著名的演讲里面，首先提出了发展微型器件和微技术这样的一个设想。

　　那么1961年的时候，第一个硅压力的传感器问世了，这表明了硅这种材料，不但可以做微电子的材料，而且可以做微机械的结构材料。1967年，表面微加工的技术问世了，就是surface micro machining，这个技术问世了。它能够在硅机底上面形成有活动自由度的微型结构，我们在硅上面能制造出一些微型的细小结构。1970年，第一个硅微加速度计问世。1979年，惠普公司开发第一个由微加工得到的喷墨头，现在打印机的喷墨头，上面有很多很多的微细小孔，而且什么时候喷，什么时候不喷，哪个孔喷，哪个孔不喷，这是很复杂的一个技术，现在大家用起来觉得很自然了，其实这里面很有学问。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-communication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！