中國科學院院士黃維帶領柔性電子技術革命

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文／記者許祖華 2021-10-31 10:00

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黃維。圖／新華社

浙江嘉興的工作人員展示柔性芯片和柔性微系統。圖／中新社

參觀者體驗智能方向盤，該方向盤通過加裝柔性電子感應設備，可對駕駛員的生理狀態進行監測。圖／中新社

觀眾參觀「柔性電子書」。圖／新華社

西北工業大學柔性電子器件制備實驗室。圖／西北工業大學提供

觀眾參觀「柔性電子書」。圖／新華社

文／記者許祖華

黃維是最早一批從事柔性電子（黃黃維是最早一批從事柔性電子（Flexible electronics），特別是有機電子和塑料電子研究，並長期活躍於此領域的世界頂尖學者。一九九○年代初開始，在有機電子學、柔性電子學等領域取得了大量系統性、創新性的研究成果。

他是中國科學院院士，也是西北工業大學柔性電子前沿科學中心首席科學家，他認為，柔性電子技術能夠為能源革命、醫療技術變革等提供創新，是中國大陸自主創新引領未來產業發展的重要戰略。

日前，黃維接受新華社記者專訪，講述了他對顛覆性技術「柔性電子+」產業創新發展的思考。

柔性電子原創成果

記者：為什麼要加快發展柔性電子產業？

黃維：柔性電子技術以柔性材料為基礎、柔性電子器件為平台、光電技術應用為核心，是將物理學、化學、材料科學，與工程、力學、光學工程、生物學、生物醫學工程、基礎醫學等學科高度交叉融合後形成的顛覆性科學技術。

通俗講，柔性電子就是將有機、無機，或者有機無機複合（雜化）材料沉積在柔性基底上，形成以電路為代表的電子（光電子、光子）元器件及集成系統的一門新興交叉科學技術。柔性電子器件具備柔軟、質輕、透明、便攜、可大面積應用的特性，大大擴展了電子器件的適用範圍。

柔性電子技術可與人工智能、材料科學、泛物聯網、空間科學、健康科學、能源科學和數據科學等關鍵核心科技深入交叉融合，進而引領信息科技、健康醫療、航空航天、先進能源等領域的創新變革，帶動相關產業實現全新跨越。

柔性電子技術是一場全新的電子技術革命。美國、歐盟、澳洲等發達經濟體的政府機構、高等院校和科研單位競相投入大量資金與人力，設立研究中心與技術聯盟，重點支持柔性信息顯示、柔性電子器件、健康醫療設備等方面的研究及產業化，在柔性顯示與綠色照明、柔性能源電子、柔性生物電子和柔性傳感技術等領域取得領先地位。

近年，中國大陸將與柔性電子息息相關的新一代信息產業、先進材料、生物技術、可再生能源等列入國家戰略新興產業。抓住這一絕佳的歷史性機遇，實現超常規、跨越式的開道超車，最重要的是，想在別人開闢的賽道上彎道超車，就必須大力推進柔性電子學科發展在關鍵領域和「卡脖子」的地方下大功夫，在前瞻性、戰略性領域打好主動仗，勇做新時代科技創新的排頭兵。

建立科技創新重鎮

記者：中國大陸柔性電子技術和產業發展情況如何？

黃維：目前，大陸柔性電子產業在很多方面引領世界科技前沿。我們首先提出了新的概念和方向，產生了大量原創成果。

一些大學院所在柔性電子學領域具有長期工作基礎，為柔性電子器件的設計與製造提供了重要的理論指導，對柔性電子學的理論完善和柔性電子產業的迅速發展具有重要支撐作用，有利於推進大陸在電子信息產業領域的轉型升級。

例如北京大學、清華大學、東南大學、華南理工大學、華東理工大學、中國科學院蘇州奈米技術與奈米仿生研究所等單位，在生物電子和柔性傳感領域取得了一定科研成果。復旦大學、南京郵電大學、南京工業大學、廈門大學、南京信息工程大學、福建師範大學等，先後建立先進材料與柔性電子研究基地，取得了國際領先的研究成果。

我所在的團隊先後在復旦大學、南京郵電大學、南京工業大學、西北工業大學等率先建立先進材料與柔性電子研究基地，取得了一系列國際領先的研究成果，獲批有機電子與信息顯示國家重點實驗室、江蘇省柔性電子重點實驗室、柔性電子材料與器件工業和信息化部重點實驗室等科技創新平台，以及教育部柔性電子國際合作聯合實驗室等基地。

此外，我們還在西北工業大學建設了柔性電子前沿科學中心，積極實施全球拓展戰略，吸引海外高端人才。我們還啟動建設了多個省部級以上研發基地，形成了一個在柔性電子領域令全球同行矚目的科技創新、人才培養重鎮。

如今，柔性電子學已經成為大陸一級交叉學科，包括有機電子學、塑料電子學、生物電子學和印刷電子學等四個二級學科。

柔性電子產業發展前景廣闊。以有機顯示為例，它包括液晶顯示、OLED顯示以及基於鈣鈦礦材料的新型顯示等。比如，現在很多年輕人喜歡的柔性屏智能手機就是OLED顯示的一個重要組成部分，由此可以了解到柔性電子產業前景廣闊，我們在這方面著力會有大作為。

加快布局八大領域發展MILPA學科

記者：為什麼說柔性電子是一種顛覆性科學技術創新？

黃維：顛覆性科技創新主要有三種形式。第一，在基礎研究取得創新突破，帶來的重大技術變革；第二，長期技術積累與跨領域科技創新突破，導致量變到質變，最終發生顛覆性跨越提升；第三，在現有科技基礎上的商業模式創新。

目前，在技術驅動產業進步方面，大陸已初步形成供給轉變下的前沿突破、供需驅動下的快速迭代、需求牽引下的融合創新三種發展路徑。但是，不同技術創新模式面臨諸多問題，關鍵戰略性技術「卡脖子」現象仍然存在。因此，要從整體視角、關鍵機制和激勵導向、人才評價考核等方面完善創新體制機制，注重功能性創新政策普惠性和競爭性。

新產業的基礎是新技術思惟，努力發展根部技術成為必然選擇。這不是簡單的技術延伸或者修修補補，我們在基礎研究方面還有很大提升空間。

中國大陸缺乏重大原創性科研成果，很多卡在基礎學科上。發展好公共技術基礎，才可以發展好具有超高產業附加值特徵的戰略性新興產業。當前，我們要厚植根部技術，解決關鍵技術瓶頸背後的核心科學問題，加快推進「柔性電子+」未來產業的發展步伐。

記者：大陸在科學前沿應如何布局、發力？

黃維：面對新一輪科技革命和產業變革同大陸轉變發展方式的歷史性交匯期，應牢牢把握未來顛覆性科技創新的機遇，加快「FAMISHED」等為代表的科學技術前沿領域的發展步伐。「FAMISHED」是指最有可能產生顛覆性技術創新的八大領域，包括柔性電子、人工智能、材料科學、泛物聯網、空間科學、健康科學、能源科學和數據科學等。大陸應在上述科學技術前沿的八大領域進行重點布局，加強基礎研究與原始創新，掌握關鍵核心技術，加速孕育顛覆性技術變革和群體性技術突破，不斷催生新經濟、新業態、新模式，謀求生產力質的飛躍。

基礎科學領域的發展對大陸原始創新之路極其重要。面向最有可能孕育顛覆性科技創新的八大科技前沿領域，我們建議著力發展MILPA學科，亦即作為科學技術基礎工具的數學科學、以信息科學為代表的應用學科、以生命科學為代表的前沿學科、以物質科學為代表的基礎學科、與自然科學互補共進的藝術科學。

此外，關注知識生產模式轉型背景下的知識生產情境，盡力打破學科的內外部界限，嘗試不同學科之間的滲透、合作、融合，推進跨學科知識生產模式，促進具有異質性與融合性的知識生產，不斷增強知識生產能力。

新華社港台部供稿

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