發(fā)展傳感網(wǎng)將對中國未來國際政治經(jīng)濟地位產(chǎn)生重大影響

    2008年隨著全球經(jīng)濟危機的爆發(fā)，美國多年來通過金融及科技手段建立的不合理的世界經(jīng)濟舊秩序終于倒塌。在新的國際經(jīng)濟秩序建立過程中，中國能否順利實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變，將直接決定中國未來在國際社會中所處的政治經(jīng)濟地位。

    過去幾十年里，美國一方面通過金融手段控制世界資源，另一方面則通過高科技不斷提高生產(chǎn)效率，從而用高生產(chǎn)效率的產(chǎn)品來進一步換取發(fā)展中國家廉價的低生產(chǎn)效率資源。與美國的發(fā)展途徑不同，中國過去十幾年GDP的發(fā)展主要依靠三駕馬車：出口、投資與消費。其中出口大部分來自于廉價資源的輸送（人力資源、土地、生產(chǎn)資料等），所以才有“幾億條牛仔褲換取一架飛機”的心酸GDP。投資則主要來自于國家財政收入的增加而帶來的投入，其中國家財政收入的增加在很大程度上來自于透支未來土地資源之收益。而消費在GDP中的比重在發(fā)展過程中卻不斷降低。

    中國要擺脫被發(fā)達國家剝削資源的狀態(tài)，就一定要進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，占領(lǐng)科學(xué)技術(shù)的制高點，提高生產(chǎn)效率來換取別國低生產(chǎn)效率資源，進而擺脫被發(fā)達國家剝削的現(xiàn)狀。目前，中國過去十年依仗的房地產(chǎn)業(yè)更多的提高了很多行業(yè)的產(chǎn)能（如鋼鐵、水泥等），而沒有大幅度提高生產(chǎn)效率，只是透支和消耗將來資源，并不具備可持續(xù)性。因此，中國需要培育一個類似于美國當年“星球大戰(zhàn)計劃”的國家經(jīng)濟發(fā)展引擎，以帶動國家整體科技水平的發(fā)展和生產(chǎn)效率提高，并替代目前的房地產(chǎn)業(yè)，幫助中國實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變。

    在這樣的歷史背景下，溫家寶總理在無錫考察時，高瞻遠矚地提出“傳感網(wǎng)”這一信息化國家策略。傳感網(wǎng)被認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后的新一輪信息技術(shù)革命，是信息技術(shù)領(lǐng)域未來競爭的制高點和產(chǎn)業(yè)升級的核心驅(qū)動力。發(fā)展傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)不僅是我國提升信息產(chǎn)業(yè)核心競爭力、增創(chuàng)發(fā)展新優(yōu)勢的戰(zhàn)略選擇，也是改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、提升社會信息化水平的重要途徑，對經(jīng)濟發(fā)展和社會生活都將產(chǎn)生重要影響。

    總理給大家指明了未來中國信息化發(fā)展的方向，同時也給大家留下了一個命題，即如何發(fā)展傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，孕育并發(fā)展出新的行業(yè)，帶動傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中各企業(yè)的發(fā)展，帶動國家萬億GDP的發(fā)展，使傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成為未來中國新的經(jīng)濟引擎。

MEMS產(chǎn)業(yè)在整個傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中最具發(fā)展空間

    顧名思義，傳感網(wǎng)包括“傳”（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化及傳輸，集成電路）、“感”（數(shù)據(jù)采集，傳感器）以及“網(wǎng)”（數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用）三個核心環(huán)節(jié)。

    由于目前“網(wǎng)”（應(yīng)用）環(huán)節(jié)直接面對國內(nèi)終端客戶，且中國在軟件方面與發(fā)達國家的差距并非很大，中國企業(yè)在這個環(huán)節(jié)有著天然的優(yōu)勢，因此問題的核心是能否以“網(wǎng)”（應(yīng)用市場）來帶動“傳”（集成電路）“感”（傳感器）環(huán)節(jié)。如果“網(wǎng)”（應(yīng)用市場）做的很好，但是在“傳”（集成電路）和“感”（傳感器）環(huán)節(jié)仍為國外把控，那么傳感網(wǎng)則只是另外一個PC產(chǎn)業(yè)，即使中國有Lenovo，但是其內(nèi)部核心部分皆為國外掌控，只有低端的外圍部分為國內(nèi)生產(chǎn)。這也明顯違背了總理提出傳感網(wǎng)這一國家信息化策略的初衷。

    而在“傳”（集成電路）環(huán)節(jié)方面，中國在過去幾十年內(nèi)則一直處于落后地位。傳感網(wǎng)的出現(xiàn)為中國扭轉(zhuǎn)這種落后局面提供了最佳機會。這主要得益于：一方面，半導(dǎo)體的技術(shù)升級已接近極限，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已由技術(shù)競爭轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)模競爭和標準競爭；另一方面，傳感網(wǎng)對半導(dǎo)體企業(yè)而言是一個新興市場，中國有機會通過制定自己的標準，為境內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)的發(fā)展解決標準這一先天發(fā)展缺陷，培育出具有全球影響力的IC設(shè)計公司。

    就半導(dǎo)體的技術(shù)特點而言，集成電路類似于人類的數(shù)據(jù)處理中心——“大腦”，龐大的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是建立在一個“腦細胞”——“晶體管”的基礎(chǔ)上，而所有功能的實現(xiàn)則通過“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”——“互連”得以實現(xiàn)。自從平面制造工藝以及集成電路發(fā)明以來，人們在隨后的幾十年內(nèi)做的主要工作就是按照“摩爾定律”——不斷地縮小晶體管以實現(xiàn)在單位面積內(nèi)集成更多的晶體管來實現(xiàn)越來越復(fù)雜的功能。西方發(fā)達國家在過去幾十年中就是憑借對半導(dǎo)體技術(shù)的不斷升級，成功對中國實行阻擊，讓中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直處于相對落后的狀態(tài)。所幸的是，半導(dǎo)體的技術(shù)升級（摩爾定律）已經(jīng)接近極限，目前集成電路已進入SOC（system on chip，芯片系統(tǒng)）階段，由技術(shù)競爭轉(zhuǎn)變?yōu)橐?guī)模競爭以及標準競爭。例如高通公司正是憑借其CDMA標準在短時間內(nèi)成為世界最大的IC設(shè)計公司，而臺灣聯(lián)發(fā)科公司則憑借其規(guī)模優(yōu)勢成為IC設(shè)計公司的新銳。但在沒有新興市場出現(xiàn)的情況下，中國半導(dǎo)體公司可搶占的只是一些規(guī)模不大的縫隙市場，談不上發(fā)展壯大。例如在縫隙市場中生存并發(fā)展的銳迪科（主要生產(chǎn)銷售手機外圍芯片）、格林微（主要生產(chǎn)銷售CMOS圖像傳感器）、瑞芯微（多媒體芯片）等。

    因此，傳感網(wǎng)的出現(xiàn)對中國半導(dǎo)體企業(yè)而言是一個新的發(fā)展機會。中國近十年來通過國家的巨大投入、鼓勵并吸引海外高端IC設(shè)計人才回國創(chuàng)業(yè)等方式，成功地縮小了中國與發(fā)達國家在技術(shù)上的差距，這使得中國在傳感網(wǎng)的發(fā)展初期可以建立自己的技術(shù)標準。技術(shù)標準的確立可以為境內(nèi)企業(yè)解決標準這一發(fā)展缺陷，以市場培育產(chǎn)業(yè)，一舉改變中國企業(yè)數(shù)十年的行業(yè)落后局面。

    相對于上述兩個環(huán)節(jié)，傳感網(wǎng)在“感”（傳感器）這個環(huán)節(jié)的企業(yè)則面臨更大的歷史機遇。傳感網(wǎng)是由許許多多功能相同或不同的傳感器節(jié)點組成，每一個傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)采集模塊猶如人的各個感覺器官，包括多種傳感器以測量所在周邊環(huán)境中的聲音、光、熱、紅外、振動等信號。

    傳感網(wǎng)的特殊應(yīng)用對傳感器提出了微型化、功耗低、價格低、可靠性高、抗干擾性強等要求。傳統(tǒng)傳感器通常有著體積大、功耗高、價格高、可靠性差等缺點，不能滿足傳感網(wǎng)節(jié)點的要求，而微電子機械加工（MEMS）技術(shù)的發(fā)展為傳感器的上述要求提供了解決辦法。如果說半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是利用先進制造技術(shù)把人最核心的部分“大腦”進行微型化，那么MEMS產(chǎn)業(yè)則是利用微加工這種先進制造工藝將“人”整個系統(tǒng)進行微型化，其中包括人的感覺器官，即傳感器。

    近年來，MEMS(微電子機械系統(tǒng))技術(shù)推動著半導(dǎo)體界"超越摩爾定律"的變革，在國內(nèi)外得到了迅猛的發(fā)展。世界經(jīng)過昨天的真空電子管時代，正跨越現(xiàn)在的固體電子時代進入明天的MEMS時代。MEMS產(chǎn)品將廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)控制、航天及醫(yī)療等領(lǐng)域。2010年全球MEMS市場將突破100億美元。與成熟的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸降低的毛利率相比，MEMS作為一個新興的產(chǎn)業(yè)，因其較高的技術(shù)壁壘，一直保持著可觀的利潤率。雖然目前全球MEMS市場規(guī)模與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)3,000億美金的市場規(guī)模相距甚遠。但是MEMS做為一個全球新興市場，當前所處發(fā)展階段相當于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在70年代剛剛興起的時候，發(fā)展?jié)摿�巨大�?/P>

關(guān)于如何發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)的思考

    在上述行業(yè)大背景下，中國MEMS產(chǎn)業(yè)面臨著眾多優(yōu)勢及機遇。首先，中國作為一個大國，有著人力資源的優(yōu)勢：

    ·中國有著眾多國家基金支持（如863、973、電子發(fā)展基金、核高基等）的研究所及大學(xué)，培養(yǎng)了眾多的MEMS專業(yè)人才，涉及到了MEMS基礎(chǔ)研究的各個方面（材料、工藝、器件、可靠性、封裝等等），可以滿足基礎(chǔ)研發(fā)的需求。

    ·中國擁有龐大的在美國及歐洲留學(xué)及工作的MEMS人才，如加以利用，可以解決高端研發(fā)人才缺乏的問題。

    其次，中國MEMS產(chǎn)業(yè)更多的機遇則來自于現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)環(huán)境：

    ·市場時機方面：MEMS產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)尚屬新興行業(yè)，國內(nèi)外企業(yè)都還處于跑馬圈地的過程中，這為中國MEMS產(chǎn)業(yè)迎頭趕上國際先進水平提供了較好的戰(zhàn)略時機。

    ·市場空間方面：傳感網(wǎng)的國家策略為國內(nèi)MEMS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的市場機遇。

    ·工業(yè)基礎(chǔ)方面：中國的MEMS產(chǎn)業(yè)可以在現(xiàn)有的半導(dǎo)體工業(yè)基礎(chǔ)改進發(fā)展，適當投入一些專有設(shè)備，不需要重復(fù)建設(shè)，既可以解決半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中落后產(chǎn)能問題，為現(xiàn)有相當部分半導(dǎo)體企業(yè)開辟新的發(fā)展空間，又可以在較短時間內(nèi)實現(xiàn)MEMS產(chǎn)業(yè)的較大發(fā)展。就芯片加工而言，大量存在的4、6、8寸硅片代工廠為發(fā)展中國的MEMS產(chǎn)業(yè)奠定了良好的工業(yè)基礎(chǔ)，而美國由于早就將中低端硅片生產(chǎn)向中國轉(zhuǎn)移，因此并不存在這樣完備的具有梯次的加工體系。這是中國特有的MEMS工業(yè)發(fā)展優(yōu)勢。具體而言，與半導(dǎo)體不斷按比例縮小特征尺寸的特點不同，MEMS產(chǎn)品在一定尺寸范圍內(nèi)，不需要不斷縮小尺寸。這就意味著中國現(xiàn)在所謂的半導(dǎo)體“落后產(chǎn)能”可以在MEMS產(chǎn)業(yè)大放異彩。例如4寸硅片代工廠在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)毫無競爭力，然而卻很適合MEMS產(chǎn)業(yè)中“小批量，多品種”的高附加值的高端產(chǎn)品的開發(fā)。6寸硅片代工廠則適合大量的分立MEMS器件的開發(fā)，而8寸硅片代工廠則更適合集成MEMS器件的開發(fā)。就產(chǎn)品封裝而言，國內(nèi)現(xiàn)有大批技術(shù)相對落后的半導(dǎo)體封裝廠，略加改造后，這些封裝廠就很適合開發(fā)MEMS封裝技術(shù)。

    ·行業(yè)特點方面：與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)黃金“摩爾定律”不同，MEMS的黃金定律則為“一類產(chǎn)品線，一種制造工藝”。對半導(dǎo)體而言，做“腦細胞”的工藝是一樣的，因此可以不斷復(fù)制，而對MEMS而言，做眼睛的工藝很難來做鼻子，做鼻子的工藝很難來做耳朵。MEMS的目前這種制造工藝非標準化的特點就決定了現(xiàn)在沒有一個公司覆蓋全部市場，形成壟斷地位。這樣就留了足夠的戰(zhàn)略發(fā)展空間給中國的MEMS公司。

    隨著近幾年MEMS市場的興起，全球最大的幾家半導(dǎo)體代工廠（例如臺機電、聯(lián)電）都已開始介入MEMS產(chǎn)業(yè)，除此之外，國內(nèi)一些半導(dǎo)體代工大廠也已開始進入MEMS代工領(lǐng)域，如中芯國際、上海先進半導(dǎo)體等，這為國內(nèi)MEMS芯片制造提供了很好的生產(chǎn)平臺。

    盡管中國的MEMS產(chǎn)業(yè)面臨良好的發(fā)展機遇，但不容忽視的是，與國外MEMS產(chǎn)業(yè)界相比，目前國內(nèi)MEMS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展存在以下問題：

    ·缺乏MEMS產(chǎn)業(yè)鏈的支持。國內(nèi)要發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)，則必須要象半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)那樣建立從器件模型、模擬工具、制造加工到封裝測試等完整產(chǎn)業(yè)鏈的支持。雖然目前國內(nèi)有發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)鏈良好的工業(yè)基礎(chǔ)，但是由于代工廠以及封裝廠對新興MEMS產(chǎn)業(yè)的陌生，并沒有開展相關(guān)MEMS業(yè)務(wù)。此外，代工廠以及封裝廠也缺乏相關(guān)技術(shù)來源。上述因素導(dǎo)致中國在MEMS產(chǎn)業(yè)鏈方面的建設(shè)基本處于空白狀態(tài)。

    ·缺乏高端研發(fā)人員，與歐美發(fā)達國家相比，我們的研發(fā)水平相對較低，從基礎(chǔ)研究上就處于落后地位；亦缺乏經(jīng)驗豐富的本土MEMS工程師，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)化難度較大。

    ·沒有MEMS產(chǎn)業(yè)的工業(yè)積累，國內(nèi)一些科研院所普遍仍處于摸索狀態(tài)，基本集中于某些不計成本、滿足特定目的、小批量的特種MEMS傳感器制造，如國防應(yīng)用。

    ·國內(nèi)創(chuàng)業(yè)環(huán)境較差，對很多MEMS初創(chuàng)公司來說較難募集到資金。

    由于存在上述發(fā)展障礙，國內(nèi)外的MEMS技術(shù)差距正在不斷增大。目前國內(nèi)絕大部分MEMS公司的技術(shù)能力只能達到壓力傳感器的初級水平，惟有蘇州敏芯微電子技術(shù)有限公司（以下簡稱“敏芯”）在技術(shù)難度更高的硅麥克風領(lǐng)域取得了突破，技術(shù)能力已達到國際先進水平。而與之相對的是，國外公司已經(jīng)在技術(shù)難度相對較高的領(lǐng)域不斷突破，如微投影儀、單芯片相機、微型燃料電池、硅振蕩器等等。

    如果不及時對國內(nèi)的MEMS產(chǎn)業(yè)實施扶持，則日后MEMS產(chǎn)業(yè)大有可能步半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的后塵，陷入競爭力不強、回報率太低的惡性循環(huán)。具體而言，MEMS做為一個新興技術(shù)，其研發(fā)周期較長且資金投入巨大。中國如果不能及時跟上國外研發(fā)步伐，隨著時間推移，即使中國在以后掌握了某些核心技術(shù)，但是屆時可能又落入了知識產(chǎn)權(quán)的陷阱。類似于高通公司壟斷CDMA市場的案例，在一些大的MEMS市場，國外大公司事實上已經(jīng)形成了技術(shù)以及知識產(chǎn)權(quán)的壟斷，如德州儀器公司壟斷了DLP（數(shù)字投影儀）市場，惠普等企業(yè)壟斷了噴墨打印頭市場等等。

    綜上所述，國內(nèi)的MEMS產(chǎn)業(yè)雖然面臨大好的發(fā)展機遇，但也存在不容忽視的問題。那么中國該如何發(fā)展自己的MEMS產(chǎn)業(yè)？在此方面，結(jié)合敏芯多年的實戰(zhàn)經(jīng)驗，建議政府在以下方面進行突破：

    首先，站在全局的位置，做好科學(xué)的全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)劃。以敏芯發(fā)展中遇到的問題為例，在產(chǎn)品研發(fā)初期，初創(chuàng)公司需要有一個良好的研發(fā)平臺，而初創(chuàng)公司不可能獨自建立此平臺。敏芯的策略是與中科院納米所進行合作，借用其平臺進行研發(fā)。因此一個公共的對全社會開發(fā)的研發(fā)平臺對發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)尤為重要。當敏芯完成產(chǎn)品研發(fā)后，卻又面臨產(chǎn)業(yè)鏈資源整合問題。敏芯的策略為技術(shù)整體轉(zhuǎn)移至代工廠并委托其代工。從敏芯發(fā)展過程中遇到的困難可以看到，MEMS要想順利地實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，則政府應(yīng)主動打造“MEMS初創(chuàng)公司—公共研發(fā)平臺—代工廠—封裝廠”的全產(chǎn)業(yè)鏈全局而非分割規(guī)劃的模式，讓產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的企業(yè)在早期就通過政府的推動建立起戰(zhàn)略合作的關(guān)系。

    其次，提供專項資金支持，并提高其利用效率。如前所述，國內(nèi)發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)擁有良好的工業(yè)基礎(chǔ)，同時亦面臨千載難逢的市場機遇，而如何打破國外MEMS公司的技術(shù)壟斷則是中國MEMS產(chǎn)業(yè)能否順利突圍的重點。目前，集成電路行業(yè)得到了國家大量資金的支持，如“核高基”等重大專項等，而MEMS傳感器作為傳感網(wǎng)的核心環(huán)節(jié)，更應(yīng)當?shù)玫絿�家大力的支持。政府資金支持應(yīng)改變“體制內(nèi)流通”以及“少而廣”的模式，在全社會范圍內(nèi)選擇技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)予以重點支持。敏芯在產(chǎn)業(yè)鏈不成熟時，堅持對MEMS全產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)進行研發(fā)，為推動產(chǎn)業(yè)鏈整合，主動將研發(fā)成果與產(chǎn)業(yè)鏈上其他環(huán)節(jié)的戰(zhàn)略合作伙伴分享，如敏芯將MEMS麥克風工藝研發(fā)成果轉(zhuǎn)移入中芯國際，將封裝工藝轉(zhuǎn)移入傳統(tǒng)麥克風廠商，協(xié)助其進行技術(shù)繼產(chǎn)品升級，而所有研發(fā)費用皆為自籌。大量的研發(fā)費用給敏芯造成了較大的負擔，限制了其它產(chǎn)品線的研發(fā)。因此希望政府能對體制外、能帶動MEMS產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步的、具備研發(fā)優(yōu)勢的企業(yè)予以重點支持，從而提高專項資金的利用效率。

    再次，政府引導(dǎo)與市場運作相結(jié)合。在MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，短期內(nèi)利用政府的行政推動力量，鼓勵技術(shù)創(chuàng)新，培育重點企業(yè)，打造MEMS產(chǎn)業(yè)鏈，奠定發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)的良好基礎(chǔ)。同時，也應(yīng)充分利用市場配置資源的作用，讓各優(yōu)勢企業(yè)自由結(jié)合，發(fā)揮企業(yè)的主動性與積極性，奠定MEMS產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展的長效機制。

    綜上所述，傳感網(wǎng)是中國未來發(fā)展的經(jīng)濟引擎，發(fā)展傳感網(wǎng)將對中國未來國際政治經(jīng)濟地位產(chǎn)生重大影響。而“感”做為傳感網(wǎng)中的核心環(huán)節(jié)之一，將催生中國的MEMS產(chǎn)業(yè)，在傳感網(wǎng)各個環(huán)節(jié)中最具發(fā)展空間。政府在如何發(fā)展MEMS產(chǎn)業(yè)方面大有可為。

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