■本報(bào)記者 馮麗妃

“過去我們總想著買芯片就解決問題了，對自己制造集成電路并不是很重視，造成了目前芯片‘卡脖子’的狀態(tài)。這是給我國信息產(chǎn)業(yè)的一個(gè)教訓(xùn)?！闭勂饑a(chǎn)集成電路產(chǎn)業(yè)遭遇“卡脖子”之痛的根源，半導(dǎo)體物理學(xué)家、中科院院士夏建白近日接受《中國科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)直言。

“造船不如買船”的教訓(xùn)

當(dāng)前，集成電路成為我國信息產(chǎn)業(yè)的一塊短板，而以制造業(yè)為主的芯片下游是我國集成電路產(chǎn)業(yè)最薄弱的環(huán)節(jié)。

事實(shí)上，集成電路在我國起步不晚。夏建白表示，新中國成立之初，王守武、湯定元、洪朝生、林蘭英等半導(dǎo)體物理學(xué)家就相繼回國開始相關(guān)研究了。1958年，在王守武等科學(xué)家的努力下，首個(gè)硅單晶晶體管制造成功，還做成了第一臺通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)103機(jī)。1970年發(fā)射的“東方紅一號”衛(wèi)星播送《東方紅》，用的就是國產(chǎn)芯片。

“但當(dāng)時(shí)的趨勢是‘造船不如買船，買船不如租船’。這樣一來就產(chǎn)生了對外依賴性，別人一卡就容易出問題?！痹诮张e行的北京地區(qū)廣受關(guān)注學(xué)術(shù)成果報(bào)告會(huì)（集成電路領(lǐng)域）間歇，夏建白對《中國科學(xué)報(bào)》說。

類似的教訓(xùn)不止于此。夏建白舉例說，上世紀(jì)70年代，為打破國際上對中國的禁運(yùn)，在我國半導(dǎo)體物理學(xué)奠基人、中科院半導(dǎo)體研究所所長黃昆帶領(lǐng)下，該所與中科院物理研究所、沈陽科學(xué)儀器廠三家單位聯(lián)合，經(jīng)過兩三年的時(shí)間，自主研制出分子束外延設(shè)備，且質(zhì)量達(dá)到國際水平，在國際上引起震動(dòng)。

可讓夏建白覺得有些諷刺的是，我國成功制造出分子束外延設(shè)備后，國外就不再對中國禁運(yùn)?！拔覀冏约翰粻帤?，都去買國外的設(shè)備。結(jié)果生產(chǎn)了兩臺就沒法繼續(xù)下去了?！彼z憾地說，“這說明中國要發(fā)展高科技儀器設(shè)備，一定要自主生產(chǎn)，不能只依靠別人。”

急需工科人才補(bǔ)短板

在夏建白看來，我國集成電路存在的短板不光是芯片制造中關(guān)注度頗高的光刻機(jī)，還有工藝設(shè)備。

“這方面我國產(chǎn)業(yè)規(guī)模不大，做出來的產(chǎn)品質(zhì)量也不算太高?！彼寡?，“因?yàn)橐婚_始做，專利是人家的，做起來既花錢，又賺不了錢，所以國內(nèi)相關(guān)企業(yè)不多?！?/p>

那么，如何彌補(bǔ)工藝設(shè)備的短板呢？他的建議是，多培養(yǎng)工科博士或工匠，加強(qiáng)動(dòng)手能力?！斑^去，我們偏重于理科，但工科對于解決實(shí)際問題很重要?！?/p>

夏建白舉例說，美國通用電氣公司前副總裁Gerhard Neumann就是學(xué)徒出身，二戰(zhàn)后接手通用電氣，領(lǐng)導(dǎo)研制了先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，讓通用與英國勞斯萊斯成為兩個(gè)主要引領(lǐng)全球商用大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造的公司。

“與集成電路一樣，航空發(fā)動(dòng)機(jī)也是我國面臨的一個(gè)‘卡脖子’問題。在這些關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備的研發(fā)中，需要工匠發(fā)揮作用?！彼f。比如航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，即便拆除后分析其中的化學(xué)成分也很難制造出來，還需要知道其冶煉、加工過程，才能讓它耐高溫、有更高壽命，這些就需要擁有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的工匠。

目前，集成電路被升級為一級學(xué)科、高校成立集成電路學(xué)院等，這些都是我國集成電路人才培養(yǎng)的“及時(shí)雨”。不過，夏建白表示，我國相關(guān)人才仍然缺乏，“一下子趕上來不容易”，工科教育還得加強(qiáng)，應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)前景廣闊

隨著芯片微縮至納米級，業(yè)界認(rèn)為摩爾定律已趨極限。面對這一技術(shù)極限以及我國對集成電路的重大需求，當(dāng)前，科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界都在不斷嘗試延續(xù)摩爾定律，降低集成電路成本。

在夏建白看來，未來半導(dǎo)體發(fā)展前景廣闊。一方面，從光電技術(shù)發(fā)展角度看，與集成電路發(fā)展現(xiàn)狀相比，國內(nèi)光電子的水平并不低，將來向光電集成方向發(fā)展有很大空間。另一方面，從半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展角度看，二維材料的研究熱度已經(jīng)持續(xù)了較長時(shí)間，磁性半導(dǎo)體存儲器也是一個(gè)新的突破口。這些方向也將帶來新機(jī)遇。

夏建白還表示，盡管中國現(xiàn)在是世界第二大經(jīng)濟(jì)體，但人均國民生產(chǎn)總值仍不夠高，經(jīng)濟(jì)總量仍不夠強(qiáng)大。因此，發(fā)展高科技也要“有所為，有所不為”。“我們不可能所有的事情都做國際第一，要看看哪個(gè)對國民經(jīng)濟(jì)、對國防更重要，就投入巨大力量來做。集成電路肯定是要有所為的領(lǐng)域?！?/p> 《中國科學(xué)報(bào)》 (2021-05-10 第1版 要聞)


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