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Lookout|中科院院士黄伟:柔性电子技术发展有望扫清障碍

imtoken国际版 2023-02-04 07:56:54

瞭望|中国科学院院士黄维:发展柔性电子技术有望开道超车

中国科学院院士黄伟

新产业的基础是新技术思维,努力发展根技术是必然选择。深植技术不是简单的技术延伸或修修补补,而是解决关键技术瓶颈背后的核心科学问题

文字 | 《瞭望台》新闻周刊记者徐祖华

在产业转型的新轨道上,如何抢抓机遇,加快实现高水平科技自力更生,建设世界科技强国,需要新思维,特别是新的工业思维。

中国科学院院士、西北工业大学柔性电子前沿科学中心首席科学家黄伟认为,柔性电子技术可以突破经典硅基光电子学的固有局限,提供集成,后摩尔时代的节能设备设计。革命、医疗技术改革等提供创新引领,是我国自主创新引领未来产业发展的重要战略机遇。

黄伟是世界上第一批从事柔性电子,特别是有机电子和塑料电子的顶尖学者之一,长期活跃在柔性电子的前沿。自1990年代初以来,黄伟致力于物理、化学、材料等多学科交叉融合发展起来的柔性电子学研究,在有机领域取得了一大批系统性、创新性的创新成果。电子产品和柔性电子产品。研究成果。

近日,黄伟院士接受《看》新闻周刊记者专访,阐述了对颠覆性技术“柔性电子+”产业创新发展的思考。

在柔性电子领域屡获原创成果

廖网:为什么要加快发展柔性电子产业?

黄伟:柔性电子技术是以柔性材料为基础,以柔性电子器件为平台,以光电技术应用为核心。在生物学、生物医学工程、基础医学等学科高度交叉融合的基础上形成的颠覆性科学技术。

通俗地说,柔性电子就是在柔性基板上沉积有机、无机或有机-无机复合(杂化)材料,形成以电路为代表的电子(光电子、光子学)元件和集成系统的过程。一门新兴的跨学科科学技术。柔性电子器件具有柔软、轻便、透明、便携、大面积应用等特点,极大地扩展了电子器件的应用范围。

柔性电子技术可与人工智能、材料科学、泛物联网、空间科学、健康科学、能源科学和数据科学等关键核心技术深度融合,进而引领信息技术、医疗保健、航空等。航空航天和先进能源领域的创新变革,带动相关产业实现新的跨越。

柔性电子技术是电子技术的一次新革命。美国、欧盟、澳大利亚等发达经济体的政府机构、高等院校和科研单位争相投入大量资金和人力建立研究中心和技术联盟厦门通驰电子科技有限公司,重点支持柔性信息化在柔性显示与绿色照明、柔性能源电子、柔性生物电子和柔性传感技术等领域取得了领先地位。

近年来,中国将与柔性电子密切相关的新一代信息产业、先进材料、生物技术、可再生能源等纳入国家战略性新兴产业。抓住这一绝佳的历史机遇,实现非常规、跨越式的超车,而不仅仅是在别人开辟的弯道上超车,还需要大力推动重点领域和“卡脖子”的柔性电子发展。 “我们要立足所在地,在前瞻性和战略性领域占据主动,做新时代科技创新的排头兵。

廖网:中国柔性电子技术和产业发展如何?

黄伟:目前,我国柔性电子产业在很多方面处于世界技术前沿。我们首先提出了新的概念和方向,产生了大量的原创成果。

部分高校在柔性电子领域有着长期的工作基础,为柔性电子器件的设计和制造提供了重要的理论指导,对柔性电子的理论提升和快速发展具有重要意义。柔性电子产业的发展。起到重要的支撑作用,有利于推动我国在电子信息产业领域的转型升级。

例如,北京大学、清华大学、东南大学、华南理工大学、华东理工大学、中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所等,都做出了一定的科学生物电子学和柔性传感领域的研究成果。复旦大学、南京邮电大学、南京工业大学、厦门大学、南京信息工程大学、福建师范大学等先后建立了先进材料和柔性电子研究基地,取得了世界领先的研究成果结果。

我的团队牵头在复旦大学、南京邮电大学、南京工业大学、西北工业大学等建立先进材料和柔性电子研究基地,取得了一系列国际领先的研究成果,获批有机电子与信息显示国家重点实验室、江苏省柔性电子重点实验室、柔性电子材料与器件产业重点实验室、信息化部等科技创新平台。教育部柔性电子国际合作联合实验室等基地。

此外,我们还在西北工业大学建设了柔性电子前沿科学中心,积极实施全球扩张战略,吸引海外高端人才。我们还启动了多个省部级以上研发基地的建设,形成了备受全球同行关注的柔性电子领域科技创新和人才培养的重要中心。

如今,柔性电子学已成为我国一级交叉学科,包括有机电子学、塑料电子学、生物电子学和印刷电子学四个二级学科。

柔性电子产业发展前景广阔。以有机显示器为例,包括液晶显示器、OLED显示器以及基于钙钛矿材料的新型显示器。比如现在很多年轻人喜欢的柔性屏智能手机,就是OLED显示屏的重要组成部分。由此可见,柔性电子行业前景广阔,我们将在这方面下大力气。

瞭望|中国科学院院士黄维:发展柔性电子技术有望开道超车

图片由西北工业大学柔性电子器件制造实验室提供

根深蒂固的技术加速了颠覆性技术的孕育变革

“看”:为什么柔性电子是一项颠覆性的科技创新?

黄伟:颠覆性技术创新主要有三种形式。一是基于基础研究创新突破的重大技术变革;二是长期的技术积累和跨领域技术创新突破,导致量变到质变,最终实现颠覆性跨越;第三,基于商业模式创新的现有技术。

目前,在技术驱动的产业进步方面,我国初步形成了三种发展路径:供需驱动的前沿突破、供需驱动的快速迭代、需求驱动的集成创新。但不同技术创新模式面临诸多问题,关键战略技术“卡脖子”现象依然存在。因此,要从全局、关键机制和激励导向、人才评价考核等方面完善创新体制机制,注重功能创新政策的包容性和竞争力。

新产业的基础是新技术思维,深耕根技术已成为必然选择。这不是简单的技术扩展或修修补补,我们在基础研究上还有很大的提升空间。

我国缺乏重大原创性科研成果,很多“卡脖子”卡在基础学科。只有发展公共技术基础,才能发展具有超高产业附加值的战略性新兴产业。当前,我们需要加强根技术,解决关键技术瓶颈背后的核心科学问题,加快“柔性电子+”未来产业的发展。

廖望:我国在科学前沿应该如何布局和发力?

黄伟:面对新一轮科技革命与产业变革和我国发展方式转变的历史性交汇点,要牢牢把握未来颠覆性技术创新的机遇,加快推进“FAMISHED” ”为代表的科技前沿领域的发展步伐。 “FAMISHED”是指最有可能产生颠覆性技术创新的八个领域,包括柔性电子、人工智能、材料科学、物联网、空间科学(Space Science)、健康科学(Health Science)、能源科学(Energy Science) )和数据科学(Data Science)等。大规模技术突破,不断催生新经济、新业态、新模式。生产力的巨大飞跃。

基础科学的发展对我国的原始创新道路极为重要。面向最有可能孕育颠覆性技术创新的8个科技前沿领域,我们建议重点发展MILPA学科,即作为科技基础工具的数学科学、以信息科学为代表的应用学科、前沿学科以生命科学为代表,以材料科学为代表的基础学科,与自然科学相辅相成的艺术科学。

在MILPA学科的发展中,还要关注知识生产模式转变背景下的知识生产情况。尝试打破学科内外边界厦门通驰电子科技有限公司,尝试不同学科之间的渗透、合作和融合,推动跨学科的知识生产模式,促进异质化和融合的知识生产,不断提升知识生产能力。

加快发展柔性电子产业

廖网:您对我国柔性电子产业未来的发展有什么建议吗?

黄伟:“十四五”期间及未来很长一段时间,柔性电子领域孕育着巨大的技术创新和产业发展机遇。柔性电子领域需要国家重点布局。在碳基材料与光电子工艺相结合的基础上,培育以光电子产业为龙头的巨型柔性电子产业,打造以“中国碳谷”为依托的柔性电子强国。以硅基材料与电子工艺相结合为基础,打破欧美主导的微(纳)电子产业长期发展格局,引领具有超强优势的战略性、主导性、支柱性柔性电子产业发展-高附加值功能,开启柔性电子定义新纪元。对此,我们有以下建议:

一是加强柔性电子颠覆性技术创新发展的顶层设计。推动形成政产学研一体化创新模式,汇聚科学家、企业家、企业家,瞄准原创成果、核心技术、颠覆性突破,抢占战略制高点,建立长效跟踪机制,促进科技创新和技术储备。完善组织管理,明确近、中、长期目标,分阶段、分阶段有序推进,推动柔性电子技术创新取得更多突破。依托战略智库,深入研究柔性电子技术创新战略,为政府提供发展建议和决策咨询。

二是完善柔性电子颠覆性技术创新发展的政策体系。出台相关政策,支持柔性电子前沿探索、基础研究、应用研究、产业转型全过程,建立健全激励机制和风险承受机制,优先使用自主创新成果,建立颠覆性技术柔性电子创新支撑计划,依托高水平研究型大学,搭建协同创新平台,组建柔性电子领域国家实验室,汇聚全球顶尖专家,形成战略科学家引领发展新格局由两院院士牵头,各部门协调。

三是加大原始创新研发投入。柔性电子的颠覆性技术创新不同于传统的技术创新。其显着特点是超高附加值和超高回报率。但在开发过程中也存在不确定性和失败率高的问题,短期效果并不突出。依托强大的基础研究支撑和加大对原始创新基金的投入,更有可能培育出高附加值的战略性新兴产业。建议加大资金投入,鼓励高校、科研机构、企业科研人员聚焦柔性电子等重点前沿领域,释放原始创新活力。

第四,降低柔性电子颠覆性技术产业布局的准入门槛。借鉴韩国柔性电子产业发展经验,引导更多企业参与颠覆性技术创新,提供研发资金支持、渠道拓展、政策扶持和激励措施,提供咨询规划和培训。引导企业加大对柔性电子技术核心产业的资金投入,突破和探索产业战略支撑点,提高科技成果转化效率。资源配置的决定性作用。