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褚君浩院士:传感器是智能化系统非常重要的核心技术


  来源: 中国金融信息中心 时间:2022-05-10 编辑:清风
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近日,第十九期“海上院士讲坛”在中国金融信息中心举行。中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员、复旦大学教授褚君浩院士,作题为“第四次工业革命和智能时代”的主题报告。


褚君浩指出,传感器是智能化系统一个非常重要的核心技术。发展高性能的传感器芯片非常重要,用更低的成本,实现更快的速度,更智能化的应用。有了好的传感器,就能握紧核心技术,再通过互联网的技术,把传感的信息传出去加以分析,进而达成多功能集成化、无线通信化、柔性化、微型化。



第四次工业革命


18世纪,第一次工业革命起源于英国,以机械化为特征。当时先有蒸汽机,随着技术和性能的不断提高,大机器生产取代手工劳动,整个世界开始机械化。进而,生产力得到解放和发展,出现拥有资产的阶层,改变了世界的面貌;劳动力从农村走向城市,开始了城市化的进程。


19世纪,第二次工业革命,以电气化为特征。由于在实验室里面发现电磁学规律,从而发明了电动机和发电机。当时,美德两国处于领先地位,电力的广泛应用及石油的大量开采,将科学技术成就循序运用到生产中,推动了世界经济的迅速增长,进一步改变了人民的生活方式;垄断资本影响国家和世界的政治和经济生活;加强了世界联系,同时带来了环境污染。


工业革命是技术和科学交叉推动,科学推动技术,技术转化为应用,应用对技术提出要求,技术要解决问题,又想办法从科学上来解决,以此循环。好比,第一次工业革命是从技术开始,然后到科学,再到技术。第二次工业革命就不一样了,完全是从科学开始,然后到技术再到科学。


20世纪, 第三次工业革命,以信息化为特征。从科学出发到技术再到科学,由此发展。通过原子物理、量子力学、固体物理、现代光学和半导体科学规律的发现,使得我们在半导体晶体管、集成电路、激光、光纤、电磁波、巨磁阻效应等方面,得到了技术性的发展,进而促进了电子技术、微电子技术、原子能技术、光学技术、新材料技术、信息技术等一系列新兴产业的发展。


那么,新的工业革命驱动力是什么?


1.能源和环境问题突显, 全球可持续发展面临巨大压力


过去北冰洋都是冰,北极熊觅食时,在冰上打个洞,鱼游过来,就可以捞鱼吃。可是,随着冰川融化,没有地方打洞,最终造成大熊吃小熊,这也是人们去旅游时能看到小熊骨骼的原因。倘若北极格陵兰岛冰盖全部融化,海平面将上升7.2米!对上海来说,浦东海拔高度和海平面距离不到2米,浦西只有3到4米。如果海平面上升7.2米,意味着浦东要全部浸到水里去了。


2. 人类不断追求更加美好的生活


我们过去看黑白的电视,后来看彩色的电视,屏幕越来越大,将来可能会看看立体的电视。激光全息摄影就是其中一种方案,人们也在为之研究。


3. 信息科学技术高度发展为工业革命创造条件


现在基于物质科学新发现、微纳米器件和制造新技术;基于脑科学和认知科学发展,促进高度智能化;数字化发展成为大数据,程序化发展到智能化,小型化发展到微纳化,网络化由机—机网络发展到人—机—物网络。举个例子,现在集成电路发展非常困难,尺寸越来越小,摩尔定律接近临界,将来可能就要研究自旋电子学。自旋电子器件高速度、低功耗,可实现更高集成度,还能融合光、电、磁,实现存储、计算、传感为一体的器件,从而实现更高速的集成电路。


信息、生物、材料、能源、环境等领域的一些重大突破已出现萌芽,很多思想、理念、技术都会发生大的跃变。人类进入后IT时代,迎接智能时代。所以第一次工业革命是机械化,第二次工业革命是电气化,第三次工业革命是信息化,第四次工业革命总趋势就是智能化。它的特点就是智慧融入物理的实体系统里面,简称智慧融物。现在第四次工业革命有以下三个特征:信息科学技术在物理数学生物基础上进一步提升;多领域发现和发明多轨并行、交叉推动;信息科学技术和多领域科学技术深度融合,将信息渗透到各个领域,由此用信息技术提升能级。


关键词:褚君浩 传感器 智能化系统    浏览量:3272

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