به گزارش خبرنگار اجتماعی خبرگزاری تسنیم، در گذار به اقتصاد دانش‌بنیان و عصر دیجیتال، فناوری‌های میکرو به‌عنوان زیربنای انقلاب صنعتی چهارم، نقشی تعیین‌کننده در بازآرایی زنجیره‌های ارزش جهانی، امنیت ملی و تاب‌آوری اقتصادی ایفا می‌کنند.

اکنون که در سال 1405 قرار داریم، ارزیابی دقیق عملکرد زیست‌بوم فناوری کشور در سال گذشته (1404) امری حیاتی برای جهت‌دهی به سیاست‌گذاری‌های آتی است. بر اساس ماده 1 «سند ملی توسعه علوم و فناوری نانو»، فناوری‌های مواد، قطعات و سیستم‌هایی که در آن‌ها حداقل یکی از ابعاد در مقیاس میکرو (0.1 تا 1000 میکرون) باشد، به‌عنوان فناوری میکرو طبقه‌بندی می‌شوند.

این گستره بنیادین، حوزه‌هایی نظیر مواد دارای اندازه میکرو، میکروالکترونیک، سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (MEMS)، میکروروبات‌ها، آزمایشگاه روی تراشه (Lab-on-a-chip) و میکروحسگرها را در برگرفته و حوزه‌هایی مانند میکروبیولوژی و سایر زیرمجموعه‌های زیست‌فناوری از شمول این تعریف مستثنی شده‌اند.

تحلیل‌های کلان نشان می‌دهد که ستاد توسعه فناوری‌های نانو و میکرو، در راستای مأموریت‌های خود، برنامه‌های توسعه‌ای سال 1404 را بر چهار حوزه تمرکز اصلی شامل «میکروالکترونیک و نیمه‌هادی‌ها»، «سامانه‌های پایش خودتوان»، «الکترونیک چاپی» و «ابزارهای تشخیص بر بالین (POCT)» استوار کرده است.

اجرای موفقیت‌آمیز بیش از 40 پروژه کلان توسعه فناوری و بازار در این حوزه‌ها، نشان‌دهنده یک تغییر پارادایم از تحقیقات صرفاً آکادمیک به سمت خلق ارزش صنعتی و نفوذ در صنایع سنگینی نظیر نفت، گاز و پتروشیمی است.

تحلیل اقتصاد سیاسی و تغییر پارادایم در تأمین مالی زیست‌بوم فناوری

برای درک عمیق دستاوردهای فنی سال 1404، ضروری است مختصات اقتصاد سیاسی و مدل‌های تأمین مالی حاکم بر این زیست‌بوم واکاوی شود. توسعه زیرساخت‌های میکروالکترونیک نیازمند سرمایه‌گذاری‌های عظیم (CAPEX) است که با بودجه‌های محدود دولتی همخوانی ندارد.

گذار از بودجه‌های انقباضی به اهرم‌سازی مالیاتی

بررسی اسناد بودجه‌ای نشان می‌دهد که کل بودجه مصوب ستاد توسعه فناوری نانو و میکرو در سال 1404 رقمی معادل 330 میلیارد تومان بوده است که از این میزان تنها حدود 70 درصد (معادل 250 میلیارد تومان) محقق و تخصیص یافته است.

این بودجه محدود، در مقایسه با استانداردهای جهانی توسعه نیمه‌هادی‌ها، چالشی اساسی محسوب می‌شود. با این حال، نهادهای سیاست‌گذار برای عبور از این تنگنا، به سمت استفاده از ابزارهای نوین تأمین مالی و نوآوری در خط‌مشی‌گذاری چرخش کرده‌اند. مهم‌ترین این ابزارها، بهره‌گیری از ظرفیت «اعتبار مالیاتی تحقیق و توسعه» مبتنی بر بند «ت» ماده 11 قانون جهش تولید دانش‌بنیان بوده است.

در سال 1404، با ابتکار نهادهای متولی، ظرفیت اعتباری عظیمی بالغ بر 7 همت (7000 میلیارد تومان) از محل اعتبار مالیاتی به‌عنوان اهرمی قدرتمند برای ترغیب شرکت‌های بزرگ و هلدینگ‌های اقتصادی تعریف شد.

این سیاست‌گذاری به شرکت‌های دارای پروانه بهره‌برداری اجازه می‌دهد تا معادل هزینه‌های انجام‌شده در پروژه‌های تحقیق و توسعه فناوری‌های نوظهور نظیر میکروالکترونیک را به‌عنوان اعتبار مالیاتی از بدهی مالیاتی عملکرد خود کسر کنند. این رویکرد، بار تأمین مالی را از دوش بودجه انقباضی دولت برداشته و ترازنامه صنایع بزرگ را مستقیماً به هسته‌های فناور متصل کرده است.

سرمایه‌گذاری‌های زیرساختی و هدف‌گذاری‌های کلان صنعتی

علاوه بر مکانیسم اعتبار مالیاتی، دولت چهاردهم با تزریق سرمایه‌گذاری هدفمند 200 میلیون دلاری در حوزه هوش مصنوعی و میکروالکترونیک، گام‌های عملی برای تبدیل کشور به قطب فناوری منطقه برداشته است.

در راستای تعمیق بازار محصولات بومی، سیاست «تولید بار اول» با جدیت پیگیری شده و هدف‌گذاری برای افزایش حجم قراردادهای تولید بار اول به 1.5 میلیارد دلار تا پایان سال محقق شد. این قراردادها به‌عنوان مهم‌ترین ابزار کاهش فاصله میان صنعت و فناوری، تضمین می‌کنند که ریسک استفاده از فناوری‌های میکروالکترونیک بومی برای صنایع بزرگ (نظیر پتروشیمی خلیج‌فارس) پوشش داده شود.

توسعه زیرساخت‌های استراتژیک و اتخاذ راهبرد تولید بدون کارخانه (Fabless)

صنعت نیمه‌هادی در سطح جهانی با هزینه‌های تأسیس بسیار بالا روبرو است؛ ساخت یک کارخانه ذوب و ریخته‌گری نیمه‌هادی (Foundry) پیشرفته نیازمند ده‌ها میلیارد دلار سرمایه‌گذاری است. با توجه به تحریم‌های فناوری و محدودیت‌های منابع در ایران، استراتژی کلان سال 1404 بر توسعه مدل «تولید بدون کارخانه» (Fabless) و تقویت حلقه‌های طراحی و بسته‌بندی (Packaging) متمرکز شد.

راه‌اندازی مرکز ملی پیشران طراحی تراشه ایران

مهم‌ترین دستاورد کالبدی سال 1404، افتتاح «مرکز ملی پیشران طراحی تراشه ایران» در فضایی به مساحت 500 متر مربع بود. این مرکز با هدف ایجاد یک شبکه ضدتحریمی برای طراحی تراشه و توسعه دفاتر طراحی داخلی در دانشگاه‌های برتر (نظیر شریف، امیرکبیر و علم و صنعت) پایه‌گذاری شد.

تجمیع کتابخانه‌های مالکیت فکری (IP) و ابزارهای اتوماسیون طراحی الکترونیک (EDA Tools) در این مرکز، وابستگی شرکت‌های داخلی به نرم‌افزارهای تحریمی را به شدت کاهش داده و بستر لازم برای طراحی ICهای کاربردی را فراهم آورده است.

برای پشتیبانی از فرآیند طراحی که نیازمند محاسبات سنگین است، «مرکز ملی زیرساخت پردازش سریع» با ظرفیت عملیاتی 90 پتافلاپس راه‌اندازی شد. همچنین آغاز به کار «ابرپردازش میکروالکترونیک ایران» ظرفیت محاسباتی موردنیاز برای شبیه‌سازی و اعتبارسنجی مدارهای مجتمع را به صورت متمرکز تأمین کرد.

خدمات نمونه‌سازی چندپروژه‌ای (MPW) و دسترسی به Foundries

ایجاد دسترسی به خدمات ویفرهای چندمنظوره (Multi-Project Wafer - MPW) یکی از گلوگاه‌های اصلی توسعه طراحی تراشه بود که در سال 1404 برطرف شد. با انتشار فراخوان‌های عمومی، دسترسی پژوهشگران و شرکت‌های ایرانی به پنج کارخانه ساخت تراشه (Foundry) در سطح بین‌المللی با گره‌های فناوری 28 تا 180 نانومتر (به ویژه فناوری 180nm BCD) فراهم شد.

مشارکت نزدیک به 100 نفر از اساتید و دانشجویان در این فراخوان‌ها، منجر به انتخاب بیش از 40 طرح برای ساخت نمونه اولیه شد و خدمات نمونه‌سازی به بیش از 10 شرکت و مرکز تحقیقاتی ارائه شد. یکی از خروجی‌های درخشان این فرآیند، طراحی و ساخت موفقیت‌آمیز تراشه میکروکنترلر 32 بیتی بومی با معماری متن‌باز برای کاربردهای صنعتی و همچنین طراحی سیم‌کارت نسل جدید با استفاده از اعتبار مالیاتی اپراتورهای تلفن همراه بوده است.

توسعه پردیس‌های فناوری و زیرساخت‌های فیزیکی

در کنار بخش طراحی، زیرساخت‌های تجمیع شرکت‌های دانش‌بنیان نیز گسترش یافت. «پردیس میکروالکترونیک و فوتونیک ایران» (IMP) با ظرفیت استقرار بیش از 60 شرکت تأسیس شد که نقش شتاب‌دهنده تخصصی این حوزه را ایفا می‌کند.

همزمان، مشارکت در راه‌اندازی «پردیس ریزفناوری پرتو» و تکمیل خط پیشرفته بسته‌بندی تراشه‌های موردنیاز صنایع عمومی با تخصیص حمایت 7 میلیون دلاری به سرانجام رسید. همچنین در سال 1404، طرح‌ریزی و ایجاد زیرساخت‌های اولیه برای نخستین «نانوفب ملی ایران» (National Nanofab) و آزمایشگاه ملی تراشه‌های کوانتومی با مشارکت سازمان انرژی اتمی و وزارت دفاع کلید خورد.

حوزه تمرکز اول: توسعه زنجیره ارزش فناوری میکروالکترونیک و نیمه‌هادی‌ها

برنامه توسعه میکروالکترونیک در سال 1404، افزون بر توسعه زیرساخت، بر دو محور «توسعه فناوری» و «تعاملات و جریان‌سازی» استوار بود.

رصد فناوری و طرح‌های مطالعاتی مرز دانش

سیاست‌گذاری دقیق نیازمند آینده‌پژوهی است. ستاد نانو در سال 1404 پنج طرح مطالعاتی جامع را برای ترسیم نقشه راه دهه آینده به انجام رساند :

1. تحلیل فناوری‌های تحول‌ساز در افق ده‌ساله آینده: این پژوهش اولویت‌بندی فناوری‌های پیشران را انجام داد و اثبات کرد که هوش مصنوعی، محاسبات کوانتومی و رباتیک هوشمند، بیشترین ظرفیت تحول بنیادین را دارا هستند؛ امری که سرمایه‌گذاری در صنعت تراشه‌سازی را اجتناب‌ناپذیر می‌سازد.

2. محاسبات نورومورفیک و هوش الهام‌گرفته از مغز: با نزدیک شدن معماری سنتی فون‌نیومن به محدودیت‌های فیزیکی و حرارتی، معماری نورومورفیک به‌عنوان آینده پردازش بررسی شد. این مطالعه بر پتانسیل قطعاتی نظیر ممریستورها (Memristors) و مواد تغییر فاز برای کاهش مصرف توان در محاسبات لبه‌ای (Edge Computing) متمرکز بود.

3. حرکت هوشمند در آینده متصل و خودران: تحلیل جامع فناوری‌های وسایل نقلیه خودران شامل حسگرهای LiDAR، RADAR، ارتباطات V2X، و استانداردهای ایمنی ISO26262. بازار جهانی این حوزه در سال 2035 بالغ بر 760 میلیارد دلار پیش‌بینی شده است.

4. ریزپرنده‌ها و سامانه‌های رهگیری آن‌ها: بررسی ابعاد فنی پهپادهای نانو و میکرو، چالش‌های سطح مقطع راداری پایین، و طراحی ماژول‌های پردازشی مینیاتوری برای مأموریت‌های پایش.

5. همگرایی زیست و الکترونیک (بیوالکتریک): واکاوی کاربرد سیگنال‌های الکتریکی در پزشکی، طراحی رابط‌های زیستی-الکترونیکی برای تحریک عصبی، پروتزهای هوشمند و چالش‌های زیست‌سازگاری.

علاوه بر این، طرح جامعی برای شناسایی و پایش شرکت‌های سازنده تجهیزات مرتبط با زنجیره ساخت ادوات میکروالکترونیک (مانند کوره‌ها، سامانه‌های خلأ، لیتوگرافی و پلاسما) اجرا شد تا ظرفیت‌های بالفعل و بالقوه ماشین‌سازی داخلی برای تجهیز Cleanroomها ارزیابی شود.

شناسایی و حمایت از شبکه‌های فناورانه

برای تحقق اهداف فناورانه، فراخوان مشترک «حوزه‌های نوظهور و آینده‌ساز» با بنیاد ملی علم ایران (INSF) در فروردین 1404 برگزار شد. تمرکز این فراخوان بر تراشه‌های نوری، محاسبات کوانتومی، اسپینترونیک و مواد پیشرفته بود.

طرح زیر جزئیات طرح‌های پژوهشی و رساله‌های دکتری منتخب این فراخوان را نشان می‌دهد که حاکی از فعالیت گسترده دانشگاه‌های سراسر کشور در لبه‌های تکنولوژی است:

هم‌افزایی با «پردیس میکروالکترونیک و فوتونیک ایران» نیز به برگزاری فراخوانی اختصاصی در حوزه سنسورهای مبتنی بر MEMS برای کاربردهای صنعتی منجر شد. در نتیجه این همکاری، پروژه‌های کاربردی نظیر «ساخت شتاب‌سنج فوق‌دقیق»، «طراحی کانتیلور فعال برای میکروسکوپ نیروی اتمی»، «سامانه مغناطیس‌نگاری قلب (MCG) بر بالین مبتنی بر حسگرهای MEMS-SAW»، «سنسور فشار میکروپیرانی برای محدوده خلأ متوسط» و «طراحی فلومتر هوشمند گاز شهری» در دانشگاه‌های شریف، تهران، شهید بهشتی و حکیم سبزواری مورد حمایت قرار گرفتند.

توسعه تعاملات و دیپلماسی فناوری

در بعد بین‌المللی، انزوای فناورانه با رویکرد توسعه همکار‌ی‌های شبکه‌ای شکسته شد. برگزاری سمپوزیوم بین‌المللی "Transformative Technologies: Five-Year Outlook" در آبان 1404 با چهار نشست تخصصی و حضور پژوهشگرانی از چین و جامعه متخصصان ایرانی مقیم خارج، شبکه‌ای از تبادلات علمی را شکل داد.

خروجی این سمپوزیوم تعریف پروژه‌های مشترک میان دانشگاه‌های ایران و چین در زمینه‌هایی چون "معماری شبکه‌های عصبی اسپایکی مبتنی بر ممریستور" (همکاری دانشگاه شهید بهشتی و دانشگاه پکن)، "شناسایی ناهنجاری‌های قشری با پردازش حلقه بسته EEG-fNIRS" (همکاری دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، دانشگاه تهران و دانشگاه Westlake) و "توسعه حسگرهای پوشیدنی مجهز به هوش مصنوعی لبه (TinyAI)" (همکاری دانشگاه شهید رجایی و دانشگاه گوانگژو) بود.

همچنین، اعزام شرکت‌های ایرانی به فروم و نمایشگاه میکروالکترونیک روسیه و مذاکرات استراتژیک با مدیران مرکز فناوری نانو زلنوگراد (ZNTC)، گامی عملی برای ایجاد زنجیره‌های تأمین جایگزین و مقابله با محدودیت‌های بلوک غرب به شمار می‌رود.

حوزه تمرکز دوم: توسعه زنجیره ارزش فناوری سامانه‌های پایش خودتوان

گسترش اینترنت اشیا (IoT) و پارادایم صنعت 4.0، چالش بنیادینی به نام «تأمین انرژی گره‌های حسگری» ایجاد کرده است. استقرار میلیون‌ها حسگر در محیط‌های دورافتاده، خشن یا متحرک (نظیر خطوط لوله انتقال انرژی یا پایش سلامت سازه)، امکان تعویض دوره‌ای باتری‌ها را از نظر اقتصادی و لجستیکی ناممکن می‌سازد.

فناوری «سامانه‌های پایش خودتوان» (Self-Powered Systems) که قادرند انرژی پیرامونی (مکانیکی، حرارتی، امواج الکترومغناطیس) را به الکتریسیته تبدیل کنند، راه‌حلی استراتژیک برای این چالش محسوب می‌شود.

تحلیل لایه‌های فناوری و روندهای جهانی

ستاد توسعه فناوری‌های نانو و میکرو در سال 1404 با اجرای طرح مطالعاتی «حسگرهای هوشمند در افق آینده تحول دیجیتال»، معماری حسگرهای نسل آینده را در سه لایه همگرا تبیین کرد:

1. برداشت انرژی (Energy Harvesting): بهره‌گیری از مواد پیزوالکتریک، تریبوالکتریک و ترموالکتریک برای تبدیل انرژی‌های تلف‌شده محیطی به توان الکتریکی مصرفی.

2. پردازش لبه‌ای و هوش تعبیه‌شده (Edge AI / TinyML): انتقال بار پردازشی از سرورهای ابری به لبه شبکه (درون خود حسگر) جهت کاهش شدید حجم داده‌های ارسالی و در نتیجه کاهش مصرف توان.

3. اتصالات کم‌مصرف: یکپارچگی با پروتکل‌های بی‌سیم فوق کم‌مصرف نظیر BLE، LoRa و NFC.

در مطالعه مکمل دیگری با عنوان «تحلیل حوزه سنسور»، متادیتا و اطلاعات بیش از 1800 پروژه سنسوری مرتبط با ستاد، با استفاده از 11 شاخص کلیدی (شامل TRL، روش شناسایی، پلتفرم حسگری و قابلیت حمل) آنالیز شد تا شکاف‌های موجود میان تحقیقات آزمایشگاهی و نیازهای بازار شناسایی شود.

پژوهش‌های مرز دانش در حوزه حسگرهای خودتأمین

فراخوان‌های حمایتی برگزار شده در سال 1404، به طور خاص بر تلفیق نانومواد پیشرفته با ماژول‌های برداشت انرژی متمرکز بودند. خروجی فراخوان مشترک با بنیاد ملی علم ایران، پروژه‌هایی مبتنی بر هوش مصنوعی، حسگرهای تنفسی و حسگرهای پوشیدنی بود.

تصویر زیر نقشه‌راه پژوهشی این حوزه را نشان می‌دهد:

در گام بعدی، فراخوان مشترک با پردیس میکروالکترونیک و فوتونیک ایران با تمرکز ویژه بر ارسال بی‌سیم داده و سامانه‌های هیبریدی برگزار شد که 10 طرح پیشگام از میان آن‌ها برگزیده شدند:

نقطه عطف فعالیت‌های سال 1404، موفقیت ستاد در انتقال این فناوری‌ها از فاز اثبات مفهوم (TRL 3) به محیط‌های عملیاتی (TRL 7-9) بود. در محور توسعه صنعتی، با بهره‌گیری از گرنت‌های حمایتی و اتصال به شبکه تقاضا، طرح‌های استراتژیکی نظیر «توسعه سنسورهای خودتوان بر پایه فناوری پیزوالکتریک جهت نظارت بر لوله‌های انتقال نفت و گاز»، «سنسور دمای متصل به IoT با قابلیت برداشت انرژی از محیط» و «حسگر چسبان خودتوان بی‌سیم» با موفقیت تجاری‌سازی شدند.

آمارها نشان می‌دهند که حسگرهای بومی و پیشرفته‌ای نظیر «آشکارساز شعله»، «حسگرهای ناوبری حین حفاری» و «حسگر گازی شناسایی هیدروژن سولفید» با استفاده از تسهیلات برنامه «رینکست» (حمایت از R&D در شرکت‌های صنعتی) وارد چرخه بهره‌برداری در صنایع عظیم پتروشیمی کشور شده‌اند؛ دستاوردی که گامی بلند در جهت ایمن‌سازی سایبری و فیزیکی زیرساخت‌های انرژی کشور در برابر مخاطرات خارجی محسوب می‌شود.

حوزه تمرکز سوم: توسعه زنجیره ارزش فناوری الکترونیک چاپی

الکترونیک چاپی (Printed Electronics)، با جایگزینی روش‌های کاهشی، پرهزینه و آلاینده سنتی (نظیر فوتولیتوگرافی و اسیدکاری مدارهای چاپی) با فرآیندهای افزایشی (نظیر چاپ جوهرافشان و آئروسل روی بسترهای پلیمری منعطف)، در حال ایجاد انقلابی در تولید تجهیزات الکترونیکی است. ویژگی‌های بارز این فناوری شامل هزینه سرمایه‌ای پایین‌تر، قابلیت تولید رول‌به‌رول (R2R) و سازگاری با محیط زیست است.

حضور هژمونیک در فرآیند استانداردسازی بین‌المللی

در دنیای فناوری‌های نوظهور، تنظیم‌گری و تدوین استاندارد معادل در اختیار داشتن قدرت نرم و کنترل بازارهای آینده است. ستاد توسعه فناوری‌های نانو و میکرو در سال 1404 حضور فعال و استراتژیکی در کمیته فنی الکترونیک چاپی (TC119) سازمان بین‌المللی الکتروتکنیک (IEC) داشت.

مشارکت در هشتاد و نهمین اجلاسیه بین‌المللی IEC 2025، بررسی 16 پیش‌نویس استاندارد مرجع و ارسال 69 نظر کارشناسی، جایگاه فنی ایران را در این حوزه تثبیت کرد. استانداردهای مورد واکاوی طیف وسیعی از الزامات این صنعت را شامل می‌شدند:

• اندازه‌گیری وزن و حجم قطرات در تجهیزات چاپ جوهرافشان.
• روش‌های سنجش مقاومت الکتریکی و یکنواختی لایه‌های رسانا در سطوح بزرگ.
• بررسی خواص رئولوژیکی جوهرها و تحرک‌پذیری بار فضایی در نیمه‌هادی‌های آلی.
• پارامترهای ارزیابی کیفیت الگوهای چاپ‌شده (مانند عرض خطوط، لبه‌دار بودن و ابعاد شکل).
• الزامات کنترل کیفیت لیبل‌های NFC/QR ضدتقلب تولید شده به روش رول‌به‌رول.
• ارزیابی استحکام تماس برشی و تغییرات مقاومت تحت شرایط حرارتی برای مدارهای قالب‌گیری شده (In-mould electronics).

بومی‌سازی جوهرهای رسانا و نانومواد پیشرفته

بزرگترین مانع اقتصادی در توسعه الکترونیک چاپی، وابستگی به جوهرهای رسانا مبتنی بر فلزات گران‌بها (به ویژه نانوذرات نقره) است. روند جهانی به سمت جایگزینی نقره با نانومواد کربنی (گرافن و نانولوله‌های کربنی) با هدایت الکتریکی فوق‌بالا است.

دستیابی به هدایت الکتریکی بالغ بر 3,000,000 زیمنس بر متر (S/m) در جوهرهای نانویی در سطح جهانی، نشان‌دهنده بلوغ این مواد برای جایگزینی کامل جوهرهای فلزی در کاربردهایی نظیر تگ‌های RFID و سپرهای تداخل الکترومغناطیسی (EMI) است.

در همین راستا، سیاست حمایتی ستاد نانو در فراخوان مشترک سال 1404 با بنیاد ملی علم ایران، دقیقاً بر محور توسعه مواد پیشرفته و بهینه‌سازی فرآیندهای تولید جوهر متمرکز بود.

تصویر زیر پروژه‌های منتخب این فراخوان، جهت‌گیری علمی کشور برای شکستن انحصار جوهرهای وارداتی را نشان می‌دهند:

توسعه جوهرهای پایه آب مبتنی بر ترکیب مس، گرافن و نقاط کوانتومی، نوآوری برجسته‌ای است که ضمن کاهش چشمگیر هزینه‌ها نسبت به نقره، بر چالش ذاتاً اکسیدپذیر بودن مس غلبه کرده و پایداری شیمیایی مدار چاپ‌شده را در بلندمدت تضمین می‌کند.

حوزه تمرکز چهارم: توسعه زنجیره ارزش فناوری ابزارهای تشخیص بر بالین (POCT)

تغییر پارادایم پزشکی از رویکرد درمانی-متمرکز به رویکرد پیشگیرانه-شخصی‌سازی‌شده، نیازمند ابزارهایی است که بتوانند آزمایش‌های پیچیده آزمایشگاهی را به سرعت، با هزینه کم و در محل حضور بیمار (Point-of-Care) انجام دهند.

در کشوری با گستردگی جغرافیایی و تنوع اقلیمی ایران، توسعه تجهیزات POCT صرفاً یک پیشرفت فناورانه نیست، بلکه رکنی از پدافند غیرعامل، امنیت زیستی و عدالت در توزیع خدمات سلامت محسوب می‌شود.

همگرایی فناوری‌های ژنتیک، میکروفلوئیدیک و حسگرهای زیستی

در سال 1404، هم‌افزایی ساختاری میان ستاد توسعه نانو و میکرو، بنیاد ملی علم و پردیس میکروالکترونیک، منجر به تجمیع منابع برای توسعه پلتفرم‌های تشخیصی شد.

فراخوان‌های این حوزه طیف گسترده‌ای از فناوری‌های همگرا را شامل می‌شدند: پلتفرم‌های میکروسیالاتی (Microfluidics) گریز از مرکز و مبتنی بر کاغذ، زیست‌حسگرهای الکتروشیمیایی و اپتیکی (فلورسنس و کمی‌لومینسانس) و فناوری‌های پیشرفته ژنتیکی نظیر تکثیر ایزوترمال (LAMP) و ابزارهای ویرایش ژنوم CRISPR-Cas.1

در فاز توسعه محصول نزدیک به بازار، فراخوان مشترک با پردیس میکروالکترونیک به انتخاب پروژه‌هایی با قابلیت ادغام با اینترنت اشیا (IoT) و هوش مصنوعی منتهی شد:

1. سامانه میکروسیالی تشخیص سریع ویروس پاپیلوم انسانی (HPV) بر پایه فناوری موج آکوستیک سطحی (SAW) - (دانشگاه خواجه نصیر).

2. کیت تشخیص فوری آلودگی باکتریایی آب و غذا با فناوری بیولومینسانس - (شرکت روژان فاژ داده).

3. سنسورهای مینیاتوری الکتروشیمیایی گاز خون برای تست‌های بالینی - (دانشگاه تهران).

4. بیوسنسور ایزوترمال-نانویی جهت غربالگری سویه‌های سرطان‌زای هلیکوباکتر پیلوری - (پژوهشگاه رویان).

5. سنسور الکتروشیمیایی پلیمر قالب‌زده مولکولی (MIP) برای شناسایی مارکر التهابی IL-6 - (دانشگاه تهران).

6. سنجش خودکار HI بر بستر میکروفلوئیدیک گریز از مرکز - (شرکت فناوران ریزتراشه افق).

تجاری‌سازی صنعتی و ورود به بازار سلامت

تکمیل زنجیره نوآوری منوط به حضور در بازار است. ستاد نانو در سال 1404 با بهره‌گیری از ابزارهای مالی نظیر تسهیلات ارزان‌قیمت و گرنت‌های تجاری‌سازی، توانست شش طرح کلیدی را به فاز تولید نهایی و اخذ مجوزهای ورود به بازار برساند.

این حمایت‌ها به شرح زیر بوده است:

حوزه تشخیص ژنتیک انسانی: تخصیص تسهیلات به شرکت «ژن لیان نوین دانش» برای ساخت کیت تشخیص سریع ناقلان و بیماران آتروفی عضلانی نخاعی (SMA).

حوزه هماتولوژی و آنالیز بالینی: حمایت از شرکت «طراحان احساس نیک فناوری» برای ساخت دستگاه شمارش و افتراق سریع گلبول‌های سفید خون (WBC)، و اعطای گرنت به پروژه توسعه میکروسکوپ مجهز به نرم‌افزار آنالیز اسپرم و همچنین دستگاه پرتابل تشخیص گروه خونی.

حوزه دامپزشکی: توسعه کیت تشخیص بیماری اسهال دام توسط شرکت «آزما بهساز مبتکر».

همچنین موفقیت در اتمام پروژه‌های کلان ادوار گذشته نظیر «دیسک‌های میکروسیالاتی سنجش فاکتورهای چربی خون»، «تخلیص اسیدهای نوکلئیک ویروس HPV در پلتفرم میکروفلوئیدیک» و «دیسک‌پلیر تست‌های PCR»، توانمندی شرکت‌های بومی (مانند فناوران ریزتراشه افق) را در بومی‌سازی تجهیزات High-Tech پزشکی اثبات کرد.

گزارش عملکرد ستاد توسعه فناوری‌های نانو و میکرو در سال 1404، نمایانگر بلوغ ساختاری، سیاستی و تکنولوژیک در مواجهه با چالش‌های توسعه فناوری در بستر اقتصاد تحریمی است؛ تحلیل داده‌ها و اقدامات انجام شده، حاوی دلالت‌های راهبردی متعددی برای آینده صنعت کشور است:

1. معماری ضدشوک و حاکمیت فناورانه: استراتژی توسعه شبکه طراحی بدون کارخانه (Fabless) و راه‌اندازی «مرکز ملی پیشران طراحی تراشه ایران»، هوشمندانه‌ترین واکنش به انحصار جهانی در زنجیره تأمین نیمه‌هادی‌ها است. با ایجاد زیرساخت‌های محاسباتی عظیم (ابرپردازش 90 پتافلاپسی) و دسترسی به خدمات ساخت تراشه (MPW)، گلوگاه طراحی IC شکسته شده و امکان بومی‌سازی قطعات حساس صنعتی (نظیر میکروکنترلرهای 32 بیتی و تراشه‌های ارتباطی V2X) فراهم شده است.

2. همگرایی تکنولوژیک در خدمت پایداری زیرساخت‌ها: توسعه بی‌سابقه حسگرهای خودتأمین (Energy Harvesting) و ادغام آن‌ها با مدل‌های هوش مصنوعی لبه (TinyML) و شبکه‌های IoT، نویدبخش ایجاد شبکه‌های پایش صنعتی کاملاً مستقل و بی‌نیاز از تعمیر و نگهداری باتری است. رسوخ موفقیت‌آمیز این حسگرهای پیزوالکتریک و گازی در تأسیسات پیچیده پتروشیمی ایران، اثربخشی این رویکرد را در تأمین امنیت و بهینه‌سازی تولید انرژی ملی به اثبات رسانده است.

3. نوآوری نهادی در اقتصاد فناوری: گذر از اتکای صرف به بودجه‌های عمومی (که در سال 1404 با تخصیص محدود 250 میلیارد تومانی مواجه بود) و فعال‌سازی ظرفیت 7000 میلیارد تومانی «اعتبار مالیاتی تحقیق و توسعه»، یک رنسانس در تأمین مالی نوآوری محسوب می‌شود. این معماری مالی جدید، سرمایه‌های سرگردان صنایع سنگین را به سمت سرمایه‌گذاری خطرپذیر در شرکت‌های دانش‌بنیان میکروالکترونیک هدایت کرده و شکل‌گیری یک بازار تضمین‌شده را از طریق قراردادهای «تولید بار اول» (با چشم‌انداز 1.5 میلیارد دلار) مسجل ساخته است.

4. دموکراتیزه کردن سلامت با همگرایی بیومیکرو: پیشرفت‌های چشمگیر در توسعه الکترونیک چاپی و ابزارهای تشخیص بر بالین (POCT)، نظام سلامت کشور را از تمرکزگرایی و وابستگی به تجهیزات گران‌قیمت وارداتی دور کرده است. تولید کیت‌های کاغذی و میکروسیالاتی مبتنی بر ویرایش ژنی و حسگرهای آپتامر برای تشخیص سریع سرطان و بیماری‌های ژنتیکی، قابلیت تاب‌آوری شبکه بهداشت و درمان کشور را در مواجهه با بحران‌های زیستی به‌طور فزاینده‌ای ارتقا داده است.

در نهایت، سال 1404 را می‌توان سال نهادینه‌سازی پایه‌های زیرساختی و قانونی توسعه فناوری میکرو در ایران دانست. انتقال موفقیت‌آمیز ده‌ها پروژه از محیط‌های کنترل‌شده آزمایشگاهی (TRL 2-3) به محیط‌های خشن صنعتی (TRL 7-9)، نشانگر آن است که اکوسیستم میکروالکترونیک ایران، با عبور از فاز یادگیری، اکنون به موتور محرک پایداری زیرساخت‌ها و توسعه اقتصاد دانش‌بنیان تبدیل شده است. تداوم این مسیر نیازمند حفظ ثبات در سیاست‌گذاری‌های مالیاتی و تعمیق همکاری‌های استراتژیک در بلوک‌های نوظهور اقتصادی است.

انتهای پیام/