大家一个很感性的认识，就是我们这个MEMS的器件，这个系统，为什么具有非常强大的生命力。
第二个方面我们要谈到，有些场合它必须要微型尺寸，大了就不行。这个日本通产省，从1991年开始，展开了一项耗资250亿日元的研究计划。这个里面，有两个目标样件，分别是可以进到电厂设备内部去进行非破坏性检测维修，这样的微小机器人。还有一个，是可以进入人体血管，进行病情诊断和治疗的微型系统，日本政府已经起动了这两个研究的项目。那么在这样狭小的空间里面，是我们传统的办法根本无法实现的。在这种场合下面，所以我们必须要求它（微型）。
另外，微型化后在行为发生的机理和表现的效能看，它还有许多意想不到的优点。这个我们可以再来举一个例子。从它们承载能力看，就是相对承载能力，微型的器件比我们宏观的器件的承载能力会高很多。为什么呢？这个我们举一个很通俗的例子。右上角一个蚂蚁它能够搬动一个，比它身体还要大得多的一个载荷，但是你让一个大象要抬五个大象起来，它肯定抬不了。那么它的原理在什么地方？可能大家学到，如果是机械制造的领域，还有一些物理领域就知道，叫做尺度效应、尺寸效应，scaling effect，它这个就是尺度效应一个很重要的具体的表现。
第二个特点，它抗破坏的能力很强。大家知道，如果把一个蚂蚁或一个小昆虫，从很高的地方把它放下来，很少有把它跌死的，它跌不死，小昆虫。但是我们人要是从这个几米高掉下来，我看反正够呛。那什么原因呢？就是本身小的东西承载能力就增强了。第二个整体尺寸。我们不说蚂蚁了，我们说材料，它整体尺寸的缩小会减低这个结构的缺陷的总数量，缺陷的总数量降低了，只有毫米见方的一个硅的芯片，要比整个四英寸的硅盘，这个圆盘，它的抗击打能力要强得多。
第三个方面，微型器件做得越小，它的固有频率就越高。它可以感知的外部信号的范围就更大。质量越小、频率越高，这是我们自然界的已经是一个很重要的规律了。比如说苍蝇和蜜蜂，它翅膀振动的频率可以很高，每秒钟可以振二百次，黄蜂可以每秒钟振到上千次，但是你要叫老鹰振上千次，它就完了，它大，它振不了。
你比如说现在的电子助听器，电子助听器是一个很大的市场，它里面那个感知原件，很重要的，声音接受了以后，怎么把它放大，靠感知元件，它现在主要就是用MEMS技术来制造的，做得很微小的这个助听器，现在也是技术含量很高，声音非常非常清晰，那么它的振动频率可以到百千赫兹以上。所以它可以很清晰地来感知到20千赫以下的声音振动的信号，就是超音波以下的声音，它完全没有问题，它可以很真实地还原出来，所以我们就看到了这个优点。
那么最后一点，我们现在采用的这个微机电系统，我们希望在相关子系统上面，都运用我们MEMS的技术，能够使它大大地缩小，而性能基本上都能够具备原来的性能，这样子我们就可以来构建一个比较小的复杂系统。这个左边是美国一家公司研制的，跟手掌这么大的微型飞机，这个微型飞机已经可以在空中飞行30分钟，距离可以达到几公里。微型飞机现在进行研究的，和我们航模的遥控是不一样。遥控是在可视距离里头，是由操纵手来操纵，看到你这个飞机是可以的，叫它左飞、右飞、上飞、下飞。微型飞机它是有智能的，它是自主来飞行的，这是一个很大的差别。我们航模飞机也可以做得比较小，但是它还不是真正意义上的微型飞机。就象这种系统就很复杂。
我们来谈一谈微机电系统，它怎么样来发挥它的作用，有什么途径。我们感觉现在是两种途径。
一种途径，就是我们通过MEMS发展的这种技术、这种产品，用于替代我们原来的传统的这些产品，借助微型化来改善我们原来产品的功能，这是一个很重要的途径。比如说在汽车行业里面，基于我们现在所说的微机电技术的微型加速度器，现在大量地取代了传统的安全气囊控制的系统。那么传统的加速度计是分立的，一般是装在汽车的最前面，然后用线路把它连到我们的控制系统，然后再和气囊连起来。这样子的一套设备，一个控制上面、时间上面，它因为分立比较滞后。另外，它的价格一般都在几十美元到上百美元，还不是很精密的加速度计，很出名的是丹麦的BK加速度计，它是很贵。那么用MEMS技术加工的加速度计非常得小，而且它是浑然一体，一个整体，非常小，装在上面，不需要专门的连接。它的重量轻、价格低，每套不到10个美元，对于大批量生产的公司来讲，这是一个很重要的数据。
第二个，我介绍一下，就是形成新的产品。就是MEMS技术，还给我们开拓了一个新的领域，也许是以前我们根本就没有知道的一个领域，或者我原来就根本没有这样的产品，那么这个，我们可以看一看，从1990年开始实施的人类基因组的计划，当时从制定计划的时候，希望在十几年内，要测定人类基因组全部的DNA的序列，并且要绘出基因的谱图，那么这个对人类的生命研究，对身体健康，具有很大的意义。一直到1998年，世界上的研究人员用了近10年的时间，才完成了不到6％这样的工作量。
到了1998年人类发明了毛细管电泳的生物芯片，这个芯片问世以后，在不到两年的时间内，科学家们就完成了剩余的94％的工作。所以2000年的6月，美、中、日、英、法、德六国科学家，向世界公布了人类基因组工作的草图，这个里面，就是生物芯片的问世起到了极其重要的作用。那么生物芯片就是通过MEMS加工技术，在固体芯片的表面上面，我们构件了微流体的分析单元和系统，能够实现对于基因、蛋白质，还有其它生物组分的准确、快速和大量的信息测试。
姜澄宇：那么微机电系统既然是这么样有用，这么样有广阔的前景，我们自然要问一个问题，这么小的系统，我们很难想象，什么60微米的电机、转轴，怎么做出来的？这个想法的起源是1959年，上一个世纪的中叶，有一个著名的物理学家叫理查德·菲尔曼，他是诺贝尔奖金的获得者，他在加州工学院一个著名的演讲里面，首先提出了发展微型器件和微技术这样的一个设想。
那么1961年的时候，第一个硅压力的传感器问世了，这表明了硅这种材料，不但可以做微电子的材料，而且可以做微机械的结构材料。1967年，表面微加工的技术问世了，就是surface micro machining，这个技术问世了。它能够在硅机底上面形成有活动自由度的微型结构，我们在硅上面能制造出一些微型的细小结构。1970年，第一个硅微加速度计问世。1979年，惠普公司开发第一个由微加工得到的喷墨头，现在打印机的喷墨头，上面有很多很多的微细小孔，而且什么时候喷，什么时候不喷，哪个孔喷，哪个孔不喷，这是很复杂的一个技术，现在大家用起来觉得很自然了，其实这里面很有学问。1992年，美国北卡罗莱纳微电子中心，产生了一套标准化的表面微加工工艺，这是我们对微加工技术，逐步逐步地前进。
我们现在可以回顾一下说，以美国为代表的这种技术，实际上是从集成电路加工的技术、体加工技术、表面加工技术和键合技术，发展成为我们目前来制造微机电系统的主要手段。
1982年在德国诞生了一个所谓的叫做LIGA技术，实际上就是通过X光的光刻、电铸和注塑，这个技术有一个很大的特点，它可以制造具有很大的深宽比的微机械结构。我们普通的光刻，刻不了非常深，它可以刻得很深，一个表面的图形它可以一直往下面刻，通过X光来实现，这个办法，所以这个技术也是非常有用的。
第三个是以日本为代表的。日本人从九十年代开始，提出的发展思路，跟美国、跟德国不一样。它怎么说呢，它是用大机器制造小机器，小机器制造微机器，他走的这个路。但是它也有特色，因为用那几种办法呢，我们很难做到很细小的，比如说是金属的微小的零件，日本的这种办法可以做得很小。这个是日本人，用大机器做小机器的办法，做了一台小车床，这个小车床是一个厘米见方，这很小了，水平已经是相当高。右边这个是日本的一些高校，他们研发的一个叫做光诱导微机器人，这个机器人也很小，你看它比一个硬币还要小。这个机器人有98个微零件，很不容易。你说这么小的东西里面98个微零件，还要进行微装配，这个水平也是很高的。
那么现在还有一种就是，从底层往上层做，怎么办呢？它实际上用专门的仪器，比如说原子力仪，用这个仪器来操纵分子和原子，来形成微机构，就是我把分子这个往这儿堆，这个往那儿堆，就像砌墙一样的，这个分子是一块砖，那个是一块瓦，然后这个是水泥，怎么样子把它弄起来，这就是从底层往上做的一种办法。当然现在这个办法要形成一些很有用的东西，还要有一段路程。
第四个方面我想介绍一下，做一些展望，既然说这是一个小精灵，确实是一个小精灵，它能够做很多原来我们所不能做的事情，或者比以前做得更好，这么多的事情。但是我觉得很多的老百姓，他们还会有一个误解，他们觉得微机电系统好像是非常地高深，仅仅是学术研究里面的阳春白雪。实际上我们身边，很多地方已经在用了，可能大家还没有意识得到，但是这些微系统往往不是作为一个整体的产品来进行使用的，就好比一个冰箱、一个洗衣机给你拿来就可以这样用。它往往是作为一个大系统的一个组成部分，它把它的特定功能贡献给了完整功能的一个大系统，完成了一个非常好的功能，它