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日期:2015-01-04 阅读次数:4524
 
 
【中国科学报】蒋庄德 从“零的突破”到“高端领跑”

 

    编者按:西安交大蒋庄德院士是我国高端MEMS(微机电系统)传感技术的开拓者和带头人,他因在此领域的杰出贡献荣获2014年何梁何利基金奖的“科学与技术进步奖”。《中国科学报》进校专访蒋庄德院士,并于1月2日第五版刊登了本报记者张行勇、通讯员刘昱含撰写的文章“蒋庄德 从‘零的突破'到‘高端领跑'”,现全文转载,以飨读者。

 

    从“零的突破”到“高端领跑”,这位2014年度何梁何利奖得主花了整整二十年。蒋庄德的心得是:“做学问、做研究切忌跟风,要不受各种‘热闹’干扰方可。只有坐得住,才能立得稳。”

    愈深厚,愈亲切——这是许多人在接触学科“大牛”都会有的感受,而这也正是中国工程院院士、西安交通大学教授蒋庄德给很多人的感觉。这位刚刚获得2014年度何梁何利基金“科学与技术进步奖”的学者,日前接受了《中国科学报》记者的专访。在位于西安交通大学曲江校区“高端制造装备协同创新中心”微纳芯片、传感器研发实验室外的展柜前,蒋庄德亲自介绍了团队近些年在微型机械电子系统(MEMS)和纳米技术领域取得的成果,顺便科普了不少学科基础知识。

    蒋庄德长期从事微纳制造和精密测量技术等方面的研究,在耐高温压力传感器及系列MEMS器件、数字化精密测量技术与装备的工程科技领域作出了重要贡献,并在微纳米技术相关基础理论等方面开展了创新性研究。在微纳制造技术领域,他主持研制的耐高温压力传感器及系列MEMS器件,解决了航空航天、军工、石化、先进制造等领域高温恶劣环境下的压力/加速度测量难题,打破了国外的技术封锁和垄断,并将MEMS产品推向工程应用,引领和带动了高端MEMS传感器技术的发展。

    2013年当选中国工程院机械与运载工程学部院士的他,如今依然将自己看作后生晚辈。他对记者说:“还是多采访报道西安交大的老教授们,他们是我的老师和前辈,默默无闻、踏踏实实地在西部奉献一生,更令人敬佩!”

曙光总在困难后

    1977年,22岁的蒋庄德从西安交大机械制造专业毕业后留校任教。后获西安交通大学机械制造专业工学硕士学位和英国伯明翰大学机械工程专业博士学位。

    上世纪90年代初,MEMS和纳米技术成为世界高新科技竞争的制高点。美国早在上世纪80年代就声称世界已进入传感器时代,日本工商界人士声称《支配了传感器技术就能够支配新时代》。

    当时已经留校任教的蒋庄德,敏锐地意识到了这一发展趋势和巨大潜力。1993年,他率先向学校提交了《关于立即开展纳米技术和微型机械研究的报告》。

    然而,作为机械、电子等学科的交叉领域,MEMS和纳米技术研究当时在国内属于新兴领域,西安交大并没有任何基础,基本处于无资金、无队伍、无专业实验室的“三无”状态。最终,学校提供了两万块钱作为启动资金,支持蒋庄德开展全新的探索性研究。

    蒋庄德从骊山微电子公司买了一批二手设备,自己动手在实验室搭了一个简易暗室,推板车、安设备,除了上课就泡在实验室里;走流程、摸工艺,即使条件非常有限,他还是一次次重复,力求做到更好、做到极致。后来组织几位研究生成立了首个科研小组,大家齐心协力,在一个完全陌生的领域中边学边做。在姚熹院士“赞助”的实验室里奋战了几个月,最终成功研制了分度圆直径为300微米的硅基渐开线齿轮和阵列式硅微传感器。

    随着研究前景的日益明晰,蒋庄德获得了越来越多的支持:国家自然科学基金、国防青年基金、教育部博士点基金、国家重点实验室基金……特别是在学校的支持下,团队终于结束了“借壳”生活,从中科院化学所购置了扫描隧道显微镜(STM)等仪器设备,拥有了一个50平方米左右的超净实验室。

    最艰苦的时期在日后回忆起来往往是最珍贵的记忆,回想初创时期的种种艰辛,蒋庄德心生感慨:“尽管随之而来的是在研发过程中遇到的各种技术难题与瓶颈,但咬牙挺过困难时期必定会出现曙光。这是自己的体会。”

 

十年基础,十年应用

    有了硬件设备的支持,蒋庄德在MEMS和纳米技术领域的研究一路高歌猛进。2000年,国家“863”计划先进制造技术领域预研项目001号“耐高温压力传感器”进行招标,全国共有8家科研单位竞标,几乎全部是行业翘楚。蒋庄德所带领的团队一举夺魁,并在一年的时间里顺利结项,获得了高度认可。后来科技部的相关重点项目也由蒋庄德带领的团队领衔。

    在突破了一系列技术难题之后,蒋庄德团队开发了具有自主知识产权的MEMS耐高温、耐高压、高过载、超高g值和集成传感器等系列产品,不仅打破了国外的技术封锁与垄断,而且将很多项目成果实现产业化,广泛应用于航空航天、兵器、船总、石化等不同领域的数百家军工和民用企业。

    从“零的突破”到“高端领跑”,蒋庄德花了整整二十年。“十年基础、十年应用”,尽管当中也是一波三折,却也总算是守得云开见月明。说起这种坚持到底的态度和动力从何而来,他的答案是这是西安交大的老前辈们传承给自己的“基因”——既要有“扎下去”的科学精神,也要有“走出去”的战略眼光。

    既是师长、也是“老搭档”的卢秉恒院士是蒋庄德20多年科研路的见证者,他也感慨于“老搭档”的这股子韧劲儿:“他20多年来的研究,突破了MEMS器件能看不能动、能动不能用的困局,终于在国内率先将微机电系统传感器技术推向工程应用。”

    总结这20多年来的经验心得,蒋庄德的答案和他从前辈那儿学到的一脉相承:“做学问、做研究切忌跟风,要不受各种‘热闹’干扰方可。只有坐得住,才能立得稳。”

 

承前启后,砥砺品行

    个人价值唯有在团队支持下才能得以升华,这是蒋庄德一直以来坚持的观点。他总是感恩于前辈和学校对起步阶段的自己所给予的支持,而现在,他也像自己的前辈一样支持自己的学生——“这是一种精神的传承”。

    周惠久、谢友柏、汪应洛、屈梁生、卢秉恒、蒋庄德——六人都是从西安交通大学机械学科教师中产生的院士。回忆起与老师交往的细节,蒋庄德至今历历在目,与屈梁生先生深夜讨论、与卢秉恒院士在车间同甘共苦……其中让蒋庄德印象特别深刻的是,当时站讲台可谓是“要求很高”:正式上课前必须试讲,被老师们挑了一堆毛病后至少改个两三遍。这些砥砺磨炼和耳濡目染,将求真求实、淡泊名利的传统学者精神,彻彻底底地“种”到了蒋庄德身上。

    蒋庄德格外重视对青年教师的培养。1999年师从蒋庄德的赵玉龙,如今已是国家杰出青年基金获得者、教育部长江学者特聘教授。1992年至今,蒋庄德培养的研究生已超百名,其中很多如今都已经成为领域内的耀眼“明星”。

    “画好了道,你们只管往前跑,甩开膀子,别有压力和顾虑。”这是现今身为长者的蒋庄德经常对学生们说的话。

    以校为家,爱国爱校。作为全国人大常委,蒋庄德长期关注教育、科技和民生领域,曾先后提出“校车安全”“加强和落实青少年法制教育”“节能减排”等多个议案。如今履新兼任陕西省科协主席的他,将为创新型省份的建设带来何种春风,令人充满期待。

文章链接:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2015/1/310719.shtm?id=310719

 

 

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