“一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族,要想在世界上真正立足并贏得國(guó)際社會(huì)的尊重,必須占據(jù)高科技領(lǐng)域的陣地,一定要把核心技術(shù)掌握在自己手中?!敝袊?guó)工程院院士、西安交通大學(xué)精密工程研究所所長(zhǎng)蔣莊德說(shuō)。
多年來(lái),蔣莊德心懷“制造強(qiáng)國(guó)”目標(biāo),夙興夜寐,埋頭苦干,幾十年如一日致力于微納制造與先進(jìn)傳感技術(shù)、精密和超精密加工與測(cè)試技術(shù)及裝備等方面的研究,在高端MEMS傳感技術(shù)及核心芯片、數(shù)字化精密測(cè)量與超精密加工技術(shù)及裝備的工程科技領(lǐng)域取得了突出成就,在微納米技術(shù)相關(guān)基礎(chǔ)理論和生物檢測(cè)技術(shù)及儀器等方面開(kāi)展創(chuàng)新性研究。他先后獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng),并榮獲2014年何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、2017年首屆全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)和2020年第十三屆光華工程科技獎(jiǎng)。
陜西教育系統(tǒng)“大先生”系列融媒體宣傳帶您品味中國(guó)知識(shí)分子的風(fēng)骨和為人師表的赤誠(chéng)。
本期推出 中國(guó)工程院院士、西安交通大學(xué)教授 蔣莊德
“一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族,要想在世界上真正立足并贏得國(guó)際社會(huì)的尊重,必須占據(jù)高科技領(lǐng)域的陣地,一定要把核心技術(shù)掌握在自己手中?!敝袊?guó)工程院院士、西安交通大學(xué)精密工程研究所所長(zhǎng)蔣莊德說(shuō)。
多年來(lái),蔣莊德心懷“制造強(qiáng)國(guó)”目標(biāo),夙興夜寐,埋頭苦干,幾十年如一日致力于微納制造與先進(jìn)傳感技術(shù)、精密超精密加工與測(cè)試技術(shù)及裝備等方面的研究,在高端MEMS傳感技術(shù)及核心芯片、數(shù)字化精密測(cè)量與超精密加工技術(shù)及裝備的工程科技領(lǐng)域取得了突出成就,在微納米技術(shù)相關(guān)基礎(chǔ)理論和生物檢測(cè)技術(shù)及儀器等方面開(kāi)展創(chuàng)新性研究。先后獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng),并榮獲2014年何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、2017年首屆全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng),2020年第十三屆光華工程科技獎(jiǎng)。
“現(xiàn)在回過(guò)頭來(lái)看,開(kāi)始做的那些基礎(chǔ)性研究非常重要”
上世紀(jì)90年代初,MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))和納米技術(shù)成為世界高新科技競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。
“當(dāng)時(shí)美國(guó)通過(guò)半導(dǎo)體工藝做出硅基的靜電式微電機(jī),這是一個(gè)劃時(shí)代的變革,給了我很大的震動(dòng)。傳統(tǒng)制造模式中,機(jī)電產(chǎn)品由分離式器件組裝而成,存在一定的加工周期,而通過(guò)半導(dǎo)體工藝,可以一次性、大批量地制備出微型機(jī)械、電子器件和系統(tǒng)。”蔣莊德回顧說(shuō)。正是敏銳地意識(shí)到了這一發(fā)展趨勢(shì)以及其廣闊的前景,1993年,他率先向?qū)W校提交了《關(guān)于立即開(kāi)展納米技術(shù)和微型機(jī)械研究的報(bào)告》,請(qǐng)求盡快開(kāi)展這方面研究。
作為機(jī)械、電子等學(xué)科的交叉領(lǐng)域,MEMS和納米技術(shù)研究當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)屬于新興領(lǐng)域。開(kāi)展這項(xiàng)研究,他們沒(méi)有任何基礎(chǔ),基本處于無(wú)資金、無(wú)人員、無(wú)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室的“三無(wú)”狀態(tài)。當(dāng)時(shí),在科研經(jīng)費(fèi)緊張的情況下,學(xué)校撥了兩萬(wàn)塊錢(qián)作為啟動(dòng)資金,支持蔣莊德開(kāi)展探索性研究。
那是一段難忘的艱苦歲月。蔣莊德花了8000多元從微電子企業(yè)購(gòu)置了五臺(tái)二手設(shè)備,把辦公室窗戶(hù)用黑布一蒙,搭了一個(gè)簡(jiǎn)易暗室,帶著幾個(gè)研究生就干起來(lái)了。面對(duì)這一陌生領(lǐng)域,他們從最底層、最基礎(chǔ)的研究做起,邊學(xué)邊做,每天除了上課就泡在實(shí)驗(yàn)室,在非常有限的條件下,一遍遍反復(fù)實(shí)驗(yàn)。也是從那時(shí)候開(kāi)始,蔣莊德開(kāi)始了和姚熹院士團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)達(dá)30余年的合作。為研制MEMS器件,經(jīng)常在姚團(tuán)隊(duì)30平方米的超凈實(shí)驗(yàn)室一做就是一兩個(gè)月,最終成功研制出分度圓直徑為300微米的硅基漸開(kāi)線齒輪和陣列式硅微傳感器。
隨著研究前景的日漸明晰,蔣莊德獲得了越來(lái)越多的支持:國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)防青年基金、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金、教育部博士點(diǎn)基金……1995年,在學(xué)校支持下,團(tuán)隊(duì)從中科院化學(xué)所購(gòu)置了掃描隧道顯微鏡(STM)、計(jì)算機(jī)等儀器設(shè)備,終于擁有了一個(gè)50平方米的超凈實(shí)驗(yàn)室。隨后,在學(xué)校的支持下建成了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)高校最大的3000平方米超凈實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)的改善提高,令蔣莊德在MEMS和納米技術(shù)領(lǐng)域的研究如虎添翼。