中科院院士母國光談我國光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　近年來，中國慢慢形成“光谷”熱，但背后只有數(shù)量的擴(kuò)張，卻沒有質(zhì)量的突出和市場份額的占有。中國科學(xué)院院士、光學(xué)家母國光分析了我國光電產(chǎn)業(yè)低水平重復(fù)建設(shè)的現(xiàn)狀，指出光學(xué)產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展重點(diǎn)宜在數(shù)碼相機(jī)、投影電視、網(wǎng)絡(luò)光學(xué)器件以及圍繞多媒體的光學(xué)器件，希望中國的光學(xué)產(chǎn)業(yè)用擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品占領(lǐng)市場。

　　記者：近年來，北京、上海很多地方都加大了對光電子產(chǎn)業(yè)的投入，有人認(rèn)為中國正在形成“光谷”熱。

　　母國光：“光谷”最早是1998年美國亞利桑那大學(xué)“光學(xué)科學(xué)中心”（Optical Science Center）提出來的，之后法國、英國和意大利響應(yīng)。美國很重視對戰(zhàn)略的研究，從市場和可預(yù)見到的社會生活的需要來預(yù)測光學(xué)的發(fā)展。1998年，武漢提出建設(shè)“光谷”，之后是長春和廣州。不少沒提“光谷”的地方，如上海、深圳和北京中關(guān)村，也多從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)上投入，大力發(fā)展光學(xué)、光電子、光學(xué)工程和微電子加光子工程，中國實(shí)際上正在形成有發(fā)展空間的光電子產(chǎn)業(yè)。從這個意義來說，中國慢慢形成了“光谷”熱。

　　記者：美國的光學(xué)，不是僅僅盯在光的一兩項產(chǎn)品或技術(shù)上，而是內(nèi)涵很廣泛。

　　母國光：1999年，美國國家研究理事會（National Research Council）出臺關(guān)于光學(xué)的戰(zhàn)略研究報告——《駕馭光》（Harnessing Light），可以看作是美國的21世紀(jì)的光學(xué)工程發(fā)展的戰(zhàn)略報告。他們不是簡單地把光學(xué)和光學(xué)工程當(dāng)做單一的產(chǎn)業(yè)，而是把社會生活的需求和將來的需求作為研究問題的出發(fā)點(diǎn)，怎么發(fā)展和駕馭光學(xué)才能獲得最好的社會效益，提升人類的生活質(zhì)量?！恶{馭光》從6個角度解析光學(xué)和光學(xué)工程。

　　一是信息技術(shù)和遠(yuǎn)程通信中的光學(xué)。國內(nèi)外都有共識，將來的通訊主要是光通訊，需要大量的光學(xué)和光學(xué)器件。所以把傳統(tǒng)的光學(xué)、現(xiàn)代的電子技術(shù)和光子學(xué)技術(shù)整合在一起發(fā)展寬帶的光學(xué)，發(fā)展網(wǎng)絡(luò)，作為今后網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)。但光信息技術(shù)涵蓋的領(lǐng)域很寬，它包含傳輸、處理、存儲和顯示技術(shù)。

　　二是保健醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)中的光學(xué)。醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)的發(fā)展，要求把光的技術(shù)、光子的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)去，把光學(xué)、光電子技術(shù)以及微電子結(jié)合起來，應(yīng)用到醫(yī)學(xué)、生物學(xué)里去。激光和光學(xué)進(jìn)入家庭和醫(yī)院的應(yīng)用，在未來一二十年是很大的產(chǎn)業(yè)。

　　三是傳感、照明和能源中的光學(xué)。據(jù)我了解，我國長春光機(jī)所在信息采集技術(shù)方面起到很重要的作用。它的跟蹤經(jīng)緯儀、各種鏡頭和光學(xué)儀器，是美國預(yù)見未來20年里很重要的項目。比如，現(xiàn)在我國的衛(wèi)星能“看”地面多大范圍，分辨率是多少？而美國的衛(wèi)星分辨率是多少？同樣的高度，它能看見我們，而我們看不見它，這不等于我們是瞎子嗎？這樣產(chǎn)生的社會需要，是推動技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要動力。照明和能源更是影響人類社會生活的重要物質(zhì)條件，光學(xué)技術(shù)的任務(wù)就在于提供新型高效率的、高亮度的、經(jīng)濟(jì)的照明和創(chuàng)造新型的如核聚變的能源，這些技術(shù)的每一次進(jìn)步都會對社會進(jìn)步產(chǎn)生直接影響。

　　四是軍用光學(xué)裝備?，F(xiàn)代的軍事現(xiàn)代化，不妨說就是現(xiàn)代武器的設(shè)備、設(shè)施的光電化和信息化。沒有這些就沒有它的自動化。光學(xué)在光學(xué)工程和軍事中的重要性不言而喻。

　　五是重大制造工業(yè)中光學(xué)、光電子以及光技術(shù)的應(yīng)用。目前，世界頂尖的技術(shù)是芯片，英特爾是世界知名的大芯片廠。芯片刻線可以做到0.5μm、0.28μm、0.13μm甚至到納米級。顯然，這是頂尖的技術(shù)。然而，什么是核心呢？是光學(xué)。沒有頂尖的光學(xué)它怎么能刻畫出幾μm精度的芯片？用紫外光、更短的X光束刻畫是未來的方向。不能解決這個問題，就不能刻畫出未來更先進(jìn)的東西。這種東西現(xiàn)在只有日本能生產(chǎn)，美國自己生產(chǎn)不了。這種重大工業(yè)，包括飛機(jī)的制造、汽車的制造等，沒有光學(xué)、光學(xué)工程和光電子技術(shù)的參與是不行的。所以，它把光學(xué)在精密制造中的應(yīng)用列成僅次于國防工業(yè)的第五大項。

　　六是光學(xué)本身的發(fā)展。在新的情況下，不再只有那些傳統(tǒng)的光學(xué)，比如二元光學(xué)等。這些新技術(shù)的產(chǎn)生，會使得現(xiàn)在的很多設(shè)備完全變樣。而MOEMS之類的微光機(jī)器件，在生物技術(shù)、精密制造等領(lǐng)域都有了不起的前景。美國在這里預(yù)見的6個方面的光學(xué)是未來20年社會的需要，將對人類的生活和行為產(chǎn)生重要的影響。

　　記者：這個報告給予我們什么啟示呢？

　　母國光：這個報告讓我們對光學(xué)的發(fā)展、光學(xué)工程的發(fā)展和光電子的發(fā)展有些新的思考，而不是要大家跟著媒體的宣傳或國際專業(yè)公司的廣告而擁向同一方向，集中搞一樣?xùn)|西。目前，我國同業(yè)們在相關(guān)科技項目的申報和企業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展里，都比較集中在某些方面。這一方面可能有過度集中和低水平重復(fù)之弊，同時也表現(xiàn)了對于當(dāng)代光學(xué)科學(xué)和工程發(fā)展趨勢缺乏應(yīng)有的認(rèn)識之嫌。市場是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提和動力，而我們現(xiàn)在在光學(xué)產(chǎn)業(yè)方面還似乎看不到有此綜合考慮的形式，似乎看不到有發(fā)展得比較好的光學(xué)產(chǎn)業(yè)，所以美國的這個報告值得深思。

　　記者：請舉例說明光學(xué)產(chǎn)業(yè)的崛起。

　　母國光：比如照相機(jī)的發(fā)展。三四十年前，照相機(jī)是珍貴東西，沒多少人有照相機(jī)。直到20世紀(jì)七八十年代后它才開始慢慢普及。那時，德國擁有世界上最好的制造照相機(jī)的技術(shù)。然而，日本人看到相機(jī)在世界市場上有潛在的發(fā)展勢頭，就以“一生懸命”的精神發(fā)展相機(jī)。現(xiàn)在，全世界制造出來的各種各樣的照相機(jī)有14億臺，其中50%～60%是日本人造的。日本人從德國人的手里搶奪了照相機(jī)市場，先開始做機(jī)械的，改善鏡頭，提高質(zhì)量；進(jìn)一步做自動的，再進(jìn)一步是數(shù)碼的。不斷地改進(jìn)，不斷地更新，不斷有自己的知識產(chǎn)權(quán)。不僅是照相機(jī)被它搶到了，高級鏡頭也由它來制造，芯片的核心技術(shù)也被它掌握了。由于照相機(jī)做得好，其它各種精密制造和光學(xué)的東西也帶上去了。所以，通過照相機(jī)產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)在日本使自己在光學(xué)和光學(xué)工程領(lǐng)域具有舉足輕重的位置。甚至美國的哈勃望遠(yuǎn)鏡也有日本的技術(shù)。這說明它是從一個具體的產(chǎn)品來發(fā)展自己，一步一步的，而不是很多廠一擁而上。相機(jī)這個例子的核心在于創(chuàng)新，以不斷創(chuàng)新的產(chǎn)品來占有市場，才是真正的生命力所在。日本并沒有成立什么“光谷”，但占領(lǐng)了絕大部分照相機(jī)和攝像機(jī)市場。它給了我們一個啟示，消費(fèi)性的產(chǎn)品能夠既有市場，又能發(fā)展工業(yè)，是發(fā)展光學(xué)工程及光學(xué)產(chǎn)業(yè)的一個非常重要的途徑。

　　記者：現(xiàn)在照相機(jī)技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)什么樣的趨勢？它對光學(xué)研究提出了什么要求？

　　母國光：目前，照相機(jī)有兩個趨勢，一個是用化學(xué)膠片；另一個是電子成像相機(jī)，也就是數(shù)碼的。從市場來看，數(shù)碼相機(jī)具有很快的發(fā)展優(yōu)勢，雖然價錢稍微貴一點(diǎn)兒，質(zhì)量還差一點(diǎn)兒，但它的發(fā)展?jié)摿艽?。因?yàn)閺恼麄€指標(biāo)來看，一個單反光的135膠卷照相機(jī)，最高的分辨率可以達(dá)到1600萬象素；而現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)達(dá)到600萬象素，但與多媒體系統(tǒng)相匹配時它的質(zhì)量也已夠用。數(shù)碼相機(jī)的瓶頸在哪兒呢？首先就是提高分辨率。而分辨率提高不只是光學(xué)本身的技術(shù)，還需要傳感技術(shù)好，CCD做得好，微電子技術(shù)做得好，CMOS做得更好，所以，實(shí)際上是把微電子技術(shù)跟現(xiàn)在精密制造技術(shù)和光技術(shù)合在一起，才能提高數(shù)碼相機(jī)的分辨率；第二就是相機(jī)里的存貯芯片也要靠微電子和材料的進(jìn)步。要妥善解決這兩個技術(shù)問題并不容易。我國有幾家引進(jìn)的數(shù)碼相機(jī)生產(chǎn)，全部是給外邊加工，很少有自己的技術(shù)。目前的情況是我們做加工，賣的是別人的牌子，最后出的是別人的產(chǎn)品。但我們能不能克服這些困難呢？問題就在于能不能把相機(jī)里面的CCD做得好，把CMOS做得更好，把存貯芯片的密度做得更高，把鏡頭做得更好，而且成本低廉，這是難點(diǎn)。如果一個企業(yè)家有承擔(dān)風(fēng)險的膽量投資，網(wǎng)羅人才，集中力量攻之，就不見得不行。但如果只是拿錢去購置設(shè)備和引進(jìn)生產(chǎn)線，進(jìn)行檔次不高的生產(chǎn)，暫時賺些錢，將來一定還是不行。

　　還有電視和背投。我們現(xiàn)在做CRT電視的各廠，生產(chǎn)線都是引進(jìn)的。國內(nèi)現(xiàn)在大概有百十條生產(chǎn)線做CRT，當(dāng)初都能賺點(diǎn)兒錢，現(xiàn)在都發(fā)愁。它們?nèi)绻蛔鲭娨暎a(chǎn)值沒了，就要關(guān)閉。做吧，一臺連200塊錢都賺不了。因?yàn)闆]有自己創(chuàng)新的技術(shù)，CRT完了，廠子也就完了。當(dāng)然從目前看，CRT還不至于立刻被淘汰。

　　現(xiàn)在的問題是能不能在照相機(jī)、電視機(jī)更新和網(wǎng)絡(luò)換代的時候，抓住時機(jī)，努力創(chuàng)新，迎頭趕上，而不是“擦肩而過”。

　　光學(xué)和光電子學(xué)有很好的市場前途，而且這個新潮會越來越高，數(shù)碼相機(jī)和投影電視以及網(wǎng)絡(luò)多媒體聯(lián)接的光電器件，這是一個大市場。如果在這種情況下，我們還是跟在別人后面搞一些加工制造，或者限于引進(jìn)，結(jié)果前面等著我們的還是擦肩而過。如果相反，我們抓住光學(xué)和光電子這個新興的市場，圍繞著數(shù)碼相機(jī)、投影電視以及網(wǎng)絡(luò)多媒體所需的光學(xué)器件領(lǐng)域，走自主創(chuàng)新的道路，在技術(shù)關(guān)鍵上有所突破，發(fā)展自己的品牌，結(jié)果就是迎頭趕上。

　　記者：我國光學(xué)事業(yè)面臨這樣的機(jī)遇，要真正發(fā)展好，還需要克服什么不足？

　　母國光：國內(nèi)光學(xué)事業(yè)現(xiàn)在處于新的起點(diǎn)，這是百年不遇的好機(jī)會。前兩年，深圳舉行第三屆國際光電子產(chǎn)業(yè)博覽會，原計劃二三百戶參展，實(shí)際上有千余戶參展，很多新企業(yè)來參展，產(chǎn)品是新的，人都很年輕。這說明我國光電子產(chǎn)業(yè)大有前途，只要堅持在技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)上下大功夫，走自主創(chuàng)新的道路，并在全國同業(yè)間協(xié)調(diào)好，把視野放得寬一點(diǎn)，使得發(fā)揮的空間更大，使中國的光學(xué)產(chǎn)業(yè)用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品占領(lǐng)廣闊的國際市場。

摘自：科學(xué)時報