2023年9月,習近平總書記在黑龍江考察調(diào)研期間首次提到“新質(zhì)生產(chǎn)力”,強調(diào)整合科技創(chuàng)新資源,引領(lǐng)發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè),加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力。
這為新時代新征程加快科技創(chuàng)新、推動高質(zhì)量發(fā)展提供了科學指引。
近日,中國科學院院士、柔性電子全國重點實驗室主任黃維向記者表示,唯有強化源頭性技術(shù)儲備,積極培育未來產(chǎn)業(yè),才能加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力,推動科技成果高效轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力,為中國經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展注入新動能與可持續(xù)競爭力。
黃維是中國有機電子學科、塑料電子學科和柔性電子學科的奠基人與開拓者。柔性電子(Flexible Electronics),是指將有機、無機或有機無機復合(雜化)材料沉積于柔性基底上或以自體為支撐,形成以電路為代表的電子(光電子、光子)器件及其集成系統(tǒng)的一門新興交叉科學與技術(shù)。該技術(shù)具有“輕薄柔透”四大特性,能夠推動各行各業(yè)向智能化、高效化和綠色化發(fā)展,引領(lǐng)科技創(chuàng)新的“開道超車”。
本期,中國城市報記者專訪黃維,了解以柔性電子為方向的科技強國路徑。
發(fā)展具有超高
產(chǎn)業(yè)附加值的智能制造業(yè)
中國城市報:當前,我國經(jīng)濟正處于結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級、技術(shù)突破的爬坡過坎關(guān)鍵時期。作為科技工作者,您認為如何精準把握戰(zhàn)略窗口期,推動經(jīng)濟在爬坡過坎中實現(xiàn)質(zhì)的有效提升和量的合理增長?
黃維:回顧人類近幾十年的發(fā)展歷程,從上世紀80年代中期開始,以美國和新加坡為代表的發(fā)達經(jīng)濟體,緊緊圍繞未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金窗口期,通過布局相關(guān)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了超高的產(chǎn)業(yè)附加值。
以備受關(guān)注的集成電路領(lǐng)域為例,新加坡從上世紀80年代開始全面布局,并組建合資企業(yè),讓新加坡在集成電路領(lǐng)域迅速崛起。而在之后的幾年里,新加坡的GDP增量始終保持在10%以上,甚至有一個年份高達26%。
我認為,中國經(jīng)濟要實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,就必須放眼未來產(chǎn)業(yè)。我們不能簡單地沿用過去的發(fā)展模式,盡管過去的模式取得了巨大成就,但是進入新時代后,重復過去的老路顯然遇到了一些困難。
10多年前,以“BAT”為代表的中國信息領(lǐng)域頭部企業(yè),商業(yè)地位可謂如日中天,然而在幾年前,它們或多或少都陷入了發(fā)展的瓶頸。我記得在2018年的一個秋日,我與上述企業(yè)中一位負責人從上午八點半交流到下午。在那次思想交互中,我建議“BAT”等中國信息領(lǐng)域的頭部企業(yè),要在前期積累的基礎(chǔ)上,及時、快速地進行轉(zhuǎn)型。因為這些企業(yè)此前的高速增長和高額利潤,主要依靠兩大因素:一是政府,特別是中央政府的一些政策紅利;二是將海外的一些成熟技術(shù)在中國化的語境下加以應用。但如今這種模式已經(jīng)遇到了阻礙。
3年前的秋天,我在濟南舉辦的世界先進制造業(yè)大會上發(fā)表了一小時報告,通過幻燈片展示了團隊研究與個人思考:基于數(shù)據(jù)科學和人工智能等軟科技形成的數(shù)字經(jīng)濟,其可持續(xù)發(fā)展需以先進材料、柔性電子等硬實力為基礎(chǔ),方能為智能制造提供強有力支撐。換而言之,制造業(yè)的發(fā)展需以先進材料、新材料及材料科學等底層技術(shù)為根基,充分融合以人工智能為代表的軟科技與以柔性電子為代表的硬科技,如此中國經(jīng)濟才能實現(xiàn)未來的高質(zhì)量發(fā)展。
所以,我呼吁,發(fā)展以柔性電子未來產(chǎn)業(yè)為代表的具有超高產(chǎn)業(yè)附加值的智能制造業(yè)。這是建設(shè)以實體經(jīng)濟為支撐的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的戰(zhàn)略支撐和根本保障。而發(fā)展未來產(chǎn)業(yè),前期需要顛覆性技術(shù)創(chuàng)新。我們現(xiàn)在需要的不是那些已經(jīng)比較成熟,實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和大規(guī)模量產(chǎn)的技術(shù),而是孕育未來產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)。
顛覆性技術(shù)具有4個突出特性,即變革性、導向性、廣泛性、引領(lǐng)性,其中核心特性是引領(lǐng)性。期待這樣的引領(lǐng)性技術(shù)能夠早日落地,而這種引領(lǐng)性必然植根于基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的長期深耕與重大突破,唯有如此,才能真正孕育出代表未來產(chǎn)業(yè)方向的新質(zhì)生產(chǎn)力。
加強深度基礎(chǔ)研究
助推科技進步產(chǎn)業(yè)升級
中國城市報:在當前的科技發(fā)展浪潮中,您認為值得關(guān)注的科技前沿領(lǐng)域有哪些,推動科技進步與產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵路徑是什么?
黃維:我1979年進入北大學習時,社會上流行一句話:“學好數(shù)理化,走遍天下都不怕?!钡艺J為,在當代科技發(fā)展背景下,僅關(guān)注數(shù)理化基礎(chǔ)學科已顯不足,還需加上“生計電”,也就是生物、計算機和電子科學技術(shù)。
要立足科學技術(shù)發(fā)展前沿,準確把握并科學預判未來科技發(fā)展態(tài)勢。首先任務是明確具有戰(zhàn)略價值的科技前沿領(lǐng)域,以此為導向優(yōu)化科技資源配置。
我提出了“MILPA”的概念,也就是要著力發(fā)展作為科學技術(shù)基礎(chǔ)的數(shù)學科學,以信息科學為代表的應用學科,以生命科學為代表的前沿學科,以物質(zhì)科學為代表的基礎(chǔ)學科,以及以自然科學互補共進的藝術(shù)科學和人文科學素質(zhì)教育。
縱觀人類文明發(fā)展史,從舊石器時代、新石器時代到青銅器時代的演進歷程,生動詮釋了“一代材料催生一代產(chǎn)業(yè),甚至塑造一個社會”的發(fā)展規(guī)律,充分彰顯了材料科學作為基礎(chǔ)性、根源性技術(shù)的核心地位。
在當代科技格局中,柔性電子、人工智能、先進材料、泛物聯(lián)網(wǎng)、空間科學、健康科學、能源科學、數(shù)據(jù)科學均對應著未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。我將這八大領(lǐng)域的英文詞組首字母組合成一個英文單詞,叫“FAMISHED”,英文原意是饑餓科技,現(xiàn)如今它是科學技術(shù)前沿。一個地區(qū)若能在這類前沿領(lǐng)域中精準把握1—2個方向,便能為經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
基于此,我認為必須以深度基礎(chǔ)研究為支撐,推動整個人類社會的科技進步與產(chǎn)業(yè)升級。實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵路徑,是“開道超車”,即通過開辟新領(lǐng)域、新賽道引領(lǐng)發(fā)展。
柔性電子市場
前景廣闊
中國城市報:您長期致力于柔性電子領(lǐng)域的研究與推廣,能否詳細介紹一下柔性電子這一新興交叉學科的核心特征,以及它的具體應用潛力。
黃維:作為一門新興交叉科學與技術(shù),柔性電子具有可變形、便攜式、質(zhì)量輕、可穿戴,亦即“輕薄柔透”等四大特性。正是因為這四大特性,使其在航空航天、公共安全、國防軍工、健康醫(yī)療等國計民生關(guān)鍵領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應用前景,并為培育新質(zhì)生產(chǎn)力提供了重要技術(shù)支撐。特別是在未來信息芯片、高端智能裝備、新型電子器件等戰(zhàn)略方向,該技術(shù)有望催生突破性創(chuàng)新,開拓全新的產(chǎn)業(yè)空間。
“輕”無疑是柔性電子的一個突出特點?!拜p”意味著可以大幅降低成本,彌補動力短板。
“薄”的特性使其在腦機接口、植入式診療等應用中將發(fā)揮更大作用。
“柔”是柔性電子最早進入人類視野和消費市場的特性。10多年前,三星電子首先推出折疊手機后,以華為為代表的中國企業(yè)迅速跟進,小米也緊隨其后;而且柔性電子在這一領(lǐng)域的應用空間很大,不只是局限于折疊手機,還有很多用途等待我們?nèi)ネ卣购吐涞亍?/p>
“透”的特性主要應用在國防軍工領(lǐng)域,并且服務國家“雙碳”目標。我們團隊3年前在全球率先實現(xiàn)了全透明光伏發(fā)電玻璃的研發(fā),這一技術(shù)有望讓每一棟建筑,包括汽車這樣的移動裝置,都成為或大或小的光伏電站。
在信息顯示領(lǐng)域,柔性電子的應用已經(jīng)經(jīng)歷了一代、二代、三代、四代,未來鈣鈦礦光伏同樣值得期待。
根據(jù)7年前某研究機構(gòu)預測,到2028年,中國制造的柔性電子在泛物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應用規(guī)模將突破3000萬美元,預計占未來10—15年柔性電子整體市場的40%份額。
因此,我認為,柔性電子產(chǎn)業(yè)不僅市場前景廣闊、增長迅猛,更將逐步發(fā)展為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要支柱,在未來產(chǎn)業(yè)格局中占據(jù)主導地位。
原標題:筑柔性電子強國之路 實現(xiàn)科技創(chuàng)新“開道超車”——訪中國科學院院士、柔性電子全國重點實驗室主任黃維
■來源:中國城市報記者 杜英姿 鄭新鈺
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