中科院院士母國光談我國光電產業發展

　　近年來，中國慢慢形成“光谷”熱，但背后只有數量的擴張，卻沒有質量的突出和市場份額的占有。中國科學院院士、光學家母國光分析了我國光電產業低水平重復建設的現狀，指出光學產業的未來發展重點宜在數碼相機、投影電視、網絡光學器件以及圍繞多媒體的光學器件，希望中國的光學產業用擁有自主知識產權的優質產品占領市場。

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

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

　　記者：美國的光學，不是僅僅盯在光的一兩項產品或技術上，而是內涵很廣泛。

　　母國光：1999年，美國國家研究理事會（National Research Council）出臺關于光學的戰略研究報告——《駕馭光》（Harnessing Light），可以看作是美國的21世紀的光學工程發展的戰略報告。他們不是簡單地把光學和光學工程當做單一的產業，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點，怎么發展和駕馭光學才能獲得最好的社會效益，提升人類的生活質量?！恶{馭光》從6個角度解析光學和光學工程。

　　一是信息技術和遠程通信中的光學。國內外都有共識，將來的通訊主要是光通訊，需要大量的光學和光學器件。所以把傳統的光學、現代的電子技術和光子學技術整合在一起發展寬帶的光學，發展網絡，作為今后網絡發展的物質基礎和技術基礎。但光信息技術涵蓋的領域很寬，它包含傳輸、處理、存儲和顯示技術。

　　二是保健醫學和生命科學中的光學。醫學、生命科學的發展，要求把光的技術、光子的技術應用進去，把光學、光電子技術以及微電子結合起來，應用到醫學、生物學里去。激光和光學進入家庭和醫院的應用，在未來一二十年是很大的產業。

　　三是傳感、照明和能源中的光學。據我了解，我國長春光機所在信息采集技術方面起到很重要的作用。它的跟蹤經緯儀、各種鏡頭和光學儀器，是美國預見未來20年里很重要的項目。比如，現在我國的衛星能“看”地面多大范圍，分辨率是多少？而美國的衛星分辨率是多少？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？這樣產生的社會需要，是推動技術和產業發展的重要動力。照明和能源更是影響人類社會生活的重要物質條件，光學技術的任務就在于提供新型高效率的、高亮度的、經濟的照明和創造新型的如核聚變的能源，這些技術的每一次進步都會對社會進步產生直接影響。

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

　　五是重大制造工業中光學、光電子以及光技術的應用。目前，世界頂尖的技術是芯片，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。然而，什么是核心呢？是光學。沒有頂尖的光學它怎么能刻畫出幾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的東西。這種東西現在只有日本能生產，美國自己生產不了。這種重大工業，包括飛機的制造、汽車的制造等，沒有光學、光學工程和光電子技術的參與是不行的。所以，它把光學在精密制造中的應用列成僅次于國防工業的第五大項。

　　六是光學本身的發展。在新的情況下，不再只有那些傳統的光學，比如二元光學等。這些新技術的產生，會使得現在的很多設備完全變樣。而MOEMS之類的微光機器件，在生物技術、精密制造等領域都有了不起的前景。美國在這里預見的6個方面的光學是未來20年社會的需要，將對人類的生活和行為產生重要的影響。

　　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的發展、光學工程的發展和光電子的發展有些新的思考，而不是要大家跟著媒體的宣傳或國際專業公司的廣告而擁向同一方向，集中搞一樣東西。目前，我國同業們在相關科技項目的申報和企業的產業發展里，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之弊，同時也表現了對于當代光學科學和工程發展趨勢缺乏應有的認識之嫌。市場是推動產業發展的前提和動力，而我們現在在光學產業方面還似乎看不到有此綜合考慮的形式，似乎看不到有發展得比較好的光學產業，所以美國的這個報告值得深思。

　　記者：請舉例說明光學產業的崛起。

　　母國光：比如照相機的發展。三四十年前，照相機是珍貴東西，沒多少人有照相機。直到20世紀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的技術。然而，日本人看到相機在世界市場上有潛在的發展勢頭，就以“一生懸命”的精神發展相機?，F在，全世界制造出來的各種各樣的照相機有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市場，先開始做機械的，改善鏡頭，提高質量；進一步做自動的，再進一步是數碼的。不斷地改進，不斷地更新，不斷有自己的知識產權。不僅是照相機被它搶到了，高級鏡頭也由它來制造，芯片的核心技術也被它掌握了。由于照相機做得好，其它各種精密制造和光學的東西也帶上去了。所以，通過照相機產業，現在日本使自己在光學和光學工程領域具有舉足輕重的位置。甚至美國的哈勃望遠鏡也有日本的技術。這說明它是從一個具體的產品來發展自己，一步一步的，而不是很多廠一擁而上。相機這個例子的核心在于創新，以不斷創新的產品來占有市場，才是真正的生命力所在。日本并沒有成立什么“光谷”，但占領了絕大部分照相機和攝像機市場。它給了我們一個啟示，消費性的產品能夠既有市場，又能發展工業，是發展光學工程及光學產業的一個非常重要的途徑。

　　記者：現在照相機技術的發展呈現什么樣的趨勢？它對光學研究提出了什么要求？

　　母國光：目前，照相機有兩個趨勢，一個是用化學膠片；另一個是電子成像相機，也就是數碼的。從市場來看，數碼相機具有很快的發展優勢，雖然價錢稍微貴一點兒，質量還差一點兒，但它的發展潛力會很大。因為從整個指標來看，一個單反光的135膠卷照相機，最高的分辨率可以達到1600萬象素；而現在的數碼相機達到600萬象素，但與多媒體系統相匹配時它的質量也已夠用。數碼相機的瓶頸在哪兒呢？首先就是提高分辨率。而分辨率提高不只是光學本身的技術，還需要傳感技術好，CCD做得好，微電子技術做得好，CMOS做得更好，所以，實際上是把微電子技術跟現在精密制造技術和光技術合在一起，才能提高數碼相機的分辨率；第二就是相機里的存貯芯片也要靠微電子和材料的進步。要妥善解決這兩個技術問題并不容易。我國有幾家引進的數碼相機生產，全部是給外邊加工，很少有自己的技術。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。如果一個企業家有承擔風險的膽量投資，網羅人才，集中力量攻之，就不見得不行。但如果只是拿錢去購置設備和引進生產線，進行檔次不高的生產，暫時賺些錢，將來一定還是不行。

　　還有電視和背投。我們現在做CRT電視的各廠，生產線都是引進的。國內現在大概有百十條生產線做CRT，當初都能賺點兒錢，現在都發愁。它們如果不做電視，產值沒了，就要關閉。做吧，一臺連200塊錢都賺不了。因為沒有自己創新的技術，CRT完了，廠子也就完了。當然從目前看，CRT還不至于立刻被淘汰。

　　現在的問題是能不能在照相機、電視機更新和網絡換代的時候，抓住時機，努力創新，迎頭趕上，而不是“擦肩而過”。

　　光學和光電子學有很好的市場前途，而且這個新潮會越來越高，數碼相機和投影電視以及網絡多媒體聯接的光電器件，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，結果前面等著我們的還是擦肩而過。如果相反，我們抓住光學和光電子這個新興的市場，圍繞著數碼相機、投影電視以及網絡多媒體所需的光學器件領域，走自主創新的道路，在技術關鍵上有所突破，發展自己的品牌，結果就是迎頭趕上。

　　記者：我國光學事業面臨這樣的機遇，要真正發展好，還需要克服什么不足？

　　母國光：國內光學事業現在處于新的起點，這是百年不遇的好機會。前兩年，深圳舉行第三屆國際光電子產業博覽會，原計劃二三百戶參展，實際上有千余戶參展，很多新企業來參展，產品是新的，人都很年輕。這說明我國光電子產業大有前途，只要堅持在技術的自主知識產權上下大功夫，走自主創新的道路，并在全國同業間協調好，把視野放得寬一點，使得發揮的空間更大，使中國的光學產業用優質產品占領廣闊的國際市場。

摘自：科學時報