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微纳系统是特征尺度为微米、纳米的微型器件或系统，微米、纳米肉眼几不可见，但这方寸之地却孕育着极大的创新机遇。

微纳系统这一革命性的新技术，被广泛应用于航空航天、手机和消费电子、汽车、生物医疗、工业自动化、物联网、智能制造等众多领域：喷墨打印机里的微喷头、汽车安全气囊里的微加速度计、医学上测量血压的微压力传感器、投影仪里的数字微镜芯片、计算机网络中的微光交换系统……它们虽体量微小，却在精准、迅速而深刻改变着我们的生活。

西北工业大学航空航天微纳系统创新团队“20年磨一剑”，在微机电系统领域艰辛探索，于方寸之间开启创新舞台，并取得斐然成果，于2010年和2011年连获两项国家技术发明二等奖。

立足前沿，描绘微纳蓝图

微机电系统兴起于上世纪末。1992年，以“师夷长技以自强”为方向，青年学者苑伟政到法国国立高等机械与微技术学院进行学习研究，成为我国最早开展微机电系统研究的青年学者之一。

学成归国，面临无资金、无场地、无设备等一系列困境，凭着一股迎难而上、坚忍不拔的毅力，苑伟政带领一批年轻人日夜操劳，终于筹备并组建了西北工业大学微机械与微细加工技术研究室，在我国较早开展微机电系统研究。

1995年，微机械与微细加工技术研究室最早在国内开展研究生培养，招收该学科硕士和博士；1996年“微机电系统”被列为“九五”时期“211工程”重点建设学科方向。

“十五”期间，学科建设迎来飞速发展机遇。2002年，获批为国内唯一的微纳技术领域国防重点学科；2005年立项建设陕西省微/纳米系统重点实验室；2007年，以微纳系统技术为主干方向申报获批机械电子工程国家重点学科；2011年立项建设空天微纳系统教育部重点实验室。

实验室以微机电系统技术为核心，以纳机电系统（NEMS）技术为深入方向，以面向航空、航天、航海及国家重大需求的微纳系统及相关技术研究为重点和特色。主要研究方向包括航空航天微机电系统技术、微纳器件设计制造技术、微纳功能结构技术等。在面向三航的典型应用微系统、MEMS集成设计等方向上达到国内领先、国际先进水平。

实验室具备国内一流、国际先进研究条件，在微机电系统设计、制造、自主研发方面有雄厚实力。实验室拥有一整套四英寸硅基微加工线，是国内少有面向全国开放的微纳制造和研发平台之一。形成了支持硅表面加工、湿法体硅加工、高深宽比干法刻蚀、聚合物基等工艺的微制造平台，拥有自主知识产权的MEMS集成设计平台，已经为国内60多家单位提供了微纳加工及相关器件研发支持。

引领方向，彰显创新实力

实验室在航空航天微纳系统方面进行了大量的基础和工程应用研究，近年来，获国家重大专项，863、973等国家级项目几十项，项目经费累计超过1.2亿元。

在研究成果方面，获国家技术发明二等奖2项、省部级科技奖8项；已授权国家发明专利120项；出版学术专著及教材3部，其中《微机电系统(MEMS)制造技术》获国家科学技术学术著作出版基金资助。在国内外重要学术刊物上发表论文280余篇，包括在本领域顶级学术期刊Journal of Microelectromechanical systems上发表8篇学术论文，名列国内前茅。

2010年度，团队“飞行器流动测控灵巧蒙皮”研究成果获国家技术发明二等奖。该成果研究开发用于飞行器流动测控的微系统及相关MEMS器件技术，使传统蒙皮具有传感、制动和控制等功能。研制的MEMS器件体积小、重量轻、耗能低，在流速超过台风、飓风的实验环境中成功实现飞行器流动测控，使测量的空间分辨率更高，动态响应更快，控制更精细，实现了传统方法难以达到的卓越性能。

2011年度，团队“微机电系统泛结构化设计技术”又获国家技术发明二等奖。该成果打破了国际垄断，使我国继美、法之后，进入能够自主开发大型MEMS 设计工具的先进国家行列。该技术已在航空航天、兵器、精仪、通信等领域40多家单位推广应用，特别是可为国家重点工程提供定制式设计，产生了重大经济和社会效益。

在长期探索中，团队形成六大学科方向：灵巧蒙皮方向和MEMS设计方向获得国家技术发明奖；微惯性方向，微陀螺和微航姿测量系统在国家重大工程中获得应用；微光学方向，微型谐振扫描镜及微型投影显示仪已形成产品，市场前景可喜；生物微机电系统方向取得重要突破，研制的无鞘流聚焦微流控芯片小批量用于中国地面空间站实验；微纳复合结构方向开展了飞机机翼防冰和航行器减阻的研究，获得了重要进展。

人才摇篮，拓展学术舞台

20载辛勤耕耘，领军者年富力强，新生代纷纷涌现，创新成果精彩纷呈，2011年入选教育部创新团队。在这支充满青春活力的团队里，40岁以下的中青年骨干占团队人数的80%。其中“长江学者”特聘教授1人、“千人计划”引进教授1人、“科技部中青年创新领军人才计划”1人，“中组部万人计划”1人，“教育部新世纪优秀人才”4人。

在“开放、共享、融合、创新”的人才培养理念指引下，团队建成博、硕、本梯次合理的人才培养体系，为西部地区和国防单位输送了一大批微纳系统创新人才。培养出全国优秀博士学位论文奖获得者、国家技术发明奖获得者、德国洪堡学者等一批拔尖创新人才。学科平台建设方法被清华大学、重庆大学等众多高校和单位借鉴。编著教材被上海交通大学等几十所高校院所和台湾地区列为教学参考书。发起的创新竞赛吸引了美、日、德等15个国家和地区的学生参赛。学生勇夺国际一等奖，创新作品得到国务院副总理刘延东、科技部部长万钢高度赞扬。得到了诺贝尔奖获得者崔琦教授等十几位国内外院士专家的充分肯定。2014年获得国家级教学成果一等奖。

立足自身实际的同时，实验室积极开展国际国内学术交流与合作，与美国加州理工学院、加州大学伯克利分校、德国弗莱堡大学、英国南安普顿大学等有良好的学术合作，与中国商飞上海飞机设计研究院、中国空气动力研究与发展中心等一大批航空航天国家骨干单位建立了紧密的产学研合作关系。实验室教师两次作为中国代表参加世界微机械峰会。一名学生在微机电系统领域国际顶级会议第29届IEEE MEMS大会中，与3名分别来自伯克利大学、斯坦福大学、约翰·霍普金斯大学的学生一起获杰出论文奖，获得了良好的国际声誉。

雄关漫道真如铁，而今迈步从头越。对西北工业大学航空航天微纳系统创新团队来说，成绩已成为过去，瞄准国家重大需求和国际前沿，他们将继续扬帆起航。

责编/庞贝

团队获国家技术发明二等奖