OSC《2024財年投資戰(zhàn)略》的第一項計劃是小企業(yè)投資公司 （SBIC） 關鍵技術計劃，該計劃通過優(yōu)先排序的方法，確定需要優(yōu)先發(fā)展、集中精力科研的關鍵行業(yè)和供應鏈的投資，第一步將優(yōu)先引導資金向這些技術領域的公司投資，尤其值得注意的是，12項優(yōu)先技術中，包含了傳感器硬件、量子傳感兩大傳感器技術：

?納米材料和超材料（先進材料）

在 1 到 100 nm 之間任何尺寸的材料，其物理和化學性質可能與塊狀材料不同。

?生物能量學（生物技術）

利用與高效應用的能量轉換、儲存和轉移相關的生物過程和原理。

?合成生物學（生物技術）

使用技術設計、修改或創(chuàng)造自然界中不存在的新型生物系統(tǒng)。

?開放式無線接入網(wǎng)絡（FutureG和5G）

開放式無線接入網(wǎng)絡 （ORAN） 是移動網(wǎng)絡架構的持續(xù)轉變，它使服務提供商能夠使用來自各種供應商的非專有子組件。

?傳感器硬件（集成傳感和網(wǎng)絡）

捕獲和測量物理輸入（如光、溫度、濕度、運動等）的物理設備，可轉換為數(shù)據(jù)以供人或機器解釋。

?組裝、測試和封裝（微電子）

通過先進的工具、機器和技術組裝、封裝和檢查完全制造的微電子芯片的過程。

?材料（微電子）

用于微電子制造的關鍵部件、原材料和稀土元素。

?量子計算（量子科學）

量子計算利用量子力學原理，使用量子比特（可以使用原子實現(xiàn)），與經(jīng)典計算機相比，實現(xiàn)指數(shù)級的計算加速。

?量子安全（量子科學）

量子安全是指開發(fā)和實現(xiàn)抵抗量子計算機攻擊的加密方法和協(xié)議。

?量子傳感（量子科學）

量子傳感利用量子力學的原理和特性，開發(fā)出能夠進行異常準確和靈敏測量的傳感器。

?電池存儲（可再生能源發(fā)電和存儲）

利用化學反應在電池內轉換和儲存能量來儲存化學能的過程，如鋰離子、鉛酸和其他技術。

?太空服務和設備（太空技術）

與衛(wèi)星和其他航天器發(fā)射和運行有關的服務，如衛(wèi)星通信、地理空間情報、全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)、空間加油和服務、通過空間發(fā)射快速全球運送貨物，以及終端和接收器等相關地面設備。

這12項先進技術領域，主要集中在先進材料、生物技術、傳感技術、開發(fā)式網(wǎng)絡、微電子、量子科學、新能源、太空技術等尖端科技，將是美國國防部未來重點投資并吸引私人資金投資的領域。其中，傳感器硬件（集成傳感和網(wǎng)絡）、量子傳感均屬于傳感器技術領域。

通過這項政策，再次展現(xiàn)了美國對發(fā)展尖端傳感器技術的高度重視。

世界第一大傳感器強國！美國有多重視傳感器技術的發(fā)展？40年來政策、資金源源不斷發(fā)展傳感器技術！

美國傳感器實力有多強？

目前，全球公認的傳感器技術強國有美國、德國、日本等國家，其中，美國是全球傳感器技術實力、體量最大的國家，穩(wěn)居全球傳感產(chǎn)業(yè)TOP 1。

此前的相關報告顯示，美國約占到了全球傳感器產(chǎn)業(yè)份額的30%左右。

并且，在越高端的傳感器領域，美國企業(yè)所占比例越多，以航空傳感器為例，據(jù)航空產(chǎn)業(yè)網(wǎng)2023年發(fā)布《航空傳感器市場專題報告》顯示，全球航空傳感器企業(yè)約150家，從地理分布看，美國的航空傳感器企業(yè)數(shù)量最多，全球占比達到7成以上；其次是英國法國、德國等國家。

▲全球航空傳感器企業(yè)分布(按國別)，來源：航空產(chǎn)業(yè)網(wǎng)

毫無疑問，美國是全球傳感器第一強國！為什么美國傳感器實力這么強？

從美國國防部公布的《2024財年投資戰(zhàn)略》最新戰(zhàn)略中，我們可以窺視一二，里面12個優(yōu)先發(fā)展技術方向就有兩個涉及傳感領域——傳感器硬件、量子傳感，美國傳感器技術實力的強來自于美國政府及產(chǎn)業(yè)界對傳感技術的重視。

現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱是傳感器技術、通信技術和計算機技術，美國認為，計算機技術是核心，敏感技術、光電子技術是關鍵和重點，新材料、微電子技術是支撐和基礎。通信與計算機結合，以及多元化、新技術的融合代表著美國信息技術發(fā)展方向。

美國著名商業(yè)雜志《福布斯》認為，當前，甚至今后幾十年內，影響和改變著世界經(jīng)濟格局和人們生活方式的10大科技產(chǎn)品，傳感器列為10大科技產(chǎn)品之首。

早在20世紀80年代，美國早就聲稱世界已進入傳感器時代，并在80年代初成立了國家技術小組（BGT），幫助政府組織和領導各大公司與國家企事業(yè)部門的傳感器技術開發(fā)工作。

美國國家長期安全和經(jīng)濟繁榮至關重要的22項技術中有6項與傳感器信息處理技術直接相關。關于保護美國武器系統(tǒng)質量優(yōu)勢至關重要的多項關鍵技術之中，8項為傳感器技術。美國空軍2000年舉出15項有助于提高21世紀空軍能力關鍵技術，傳感器技術名列第二。

2004年，美國國家科學基金會（簡稱NSF）發(fā)布特別報告《傳感器革命》（The Sensor Revolution），指出發(fā)展傳感器技術的重要性，NSF是美國獨立的聯(lián)邦機構，相當于中國國家自然科學基金委員會，擔負著促進國家科學進步的責任。同時，NSF是美國大學、機構和智庫基礎研究的最大資金來源之一，因此NSF影響著美國基礎科學的研究動向。

據(jù)中國傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長郭源生教授此前介紹，美國國家科學基金會NSF自2010年起，每年有69億美元的財政預算用于發(fā)展高技術產(chǎn)業(yè)，其中為聯(lián)邦政府所批準的物聯(lián)網(wǎng)傳感器基礎研究項目提供大約20%的資金。

隨著量子科技的發(fā)展，使用量子技術的量子傳感器逐漸走向落地，2022年3月，美國國家科學和技術委員會(NSTC)量子信息科學小組委員會(SCQIS)率先發(fā)布了名為《將量子傳感器付諸實踐》的報告，宣布量子傳感成為美國國家發(fā)展戰(zhàn)略。

從1980年代開始，近40多年來，美國的資金、政策源源不斷支持本國傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

最偉大的傳感器制造技術——MEMS技術的誕生地，美國引領全球先進傳感技術發(fā)展！

美國擁有龐大、成熟的工業(yè)基礎，在源源不斷的政策、資金支持體系的支持下，美國引領全球先進傳感技術的發(fā)展！

MEMS即微機電系統(tǒng)（Microelectro Mechanical Systems），利用集成電路制造技術和微機械加工技術，把微傳感器、微執(zhí)行器制造在一塊芯片上的微型集成系統(tǒng)，使現(xiàn)代傳感器實現(xiàn)了智能化、小型化、低功耗，從而讓傳感器在智能時代應用廣泛，是當今傳感器最重要的制造技術。

早在20世紀60年代，美國斯坦福等大學就從事MEMS領域的研究開發(fā)，佐治亞理工學院和美國加利福尼亞大學洛杉磯分校等眾多美國大學幾乎都建立有自己的MEMS晶圓生產(chǎn)線。美國麻省理工學院、斯坦福大學、加利福尼亞大學伯克利分校、凱斯西儲大學等還開發(fā)用于MEMS研究的設備、儀器等，支撐其技術研究。

1987年，美國伯克利加州大學發(fā)明了MEMS微馬達，被認為是MEMS技術的開端。

六年后，1993年美國ADI公司的微加速度計產(chǎn)品大批量應用于汽車防撞氣囊，MEMS正式走入產(chǎn)業(yè)化階段。

在美國硅谷，圍繞MEMS工藝技術為基礎，根據(jù)不同行業(yè)和功能的需求，展開的不同封裝結構的各種傳感器產(chǎn)品創(chuàng)新，已經(jīng)持續(xù)了近25年，形成的千奇百怪、五花八門的各種類型傳感器產(chǎn)品，應用領域不斷擴展，得到了各行業(yè)的廣泛認同與接受。

除MEMS技術外，美國亦引領全球先進傳感器隨機數(shù)的發(fā)展。據(jù)資料顯示，美國約有1,300家生產(chǎn)和開發(fā)傳感器的廠家，100多個研究院所和院校。

此外，美國科技公司也非常重視傳感技術的開發(fā)，以及設備投入。

例如美國霍尼韋爾公司的固態(tài)傳感器發(fā)展中心，每年用于設備投資就有5000萬美元，擁有包括計算機輔助設計、單晶生長、加工、圖形發(fā)生器，對步重復照像、自動涂膠和光刻、等離子刻蝕、濺射、擴散、外延、蒸鍍、離子注入化學氣相沉積、掃描電鏡、封裝和屏蔽動態(tài)測試等最先進的成套設備和生產(chǎn)線，而且是大約每三年左右就要更新其中大部分儀器設備，聲稱只有這樣，才能保證其技術領先水平。

結語

美國國防部戰(zhàn)略資本辦公室 （OSC）的《2024財年投資戰(zhàn)略》，再次讓我們認識到，世界第一大強國對傳感器技術的重視。

傳感器作為高研發(fā)門檻、產(chǎn)出回報慢的高科技產(chǎn)業(yè)，從上世紀80年代以來，40多年來，在持續(xù)不斷的政策、資金支持下，美國才逐漸成長為全球傳感技術強國，這對我們發(fā)展傳感器產(chǎn)業(yè)具有啟示作用。

而不止傳感器技術，在當前競爭激烈的國際環(huán)境下，提前預研、緊跟甚至領先世界先進水平進行科研對于保持競爭優(yōu)勢至關重要。過去被動跟隨、臨時抱佛腳的做法已經(jīng)不能滿足發(fā)展的需要，需要更加注重前瞻性的戰(zhàn)略規(guī)劃和創(chuàng)新驅動的科研機制。

審核編輯 黃宇