无论是“北京大学5.19校园开放日”，还是“双创未名孵化计划终期路演暨北京大学创新创业青年论坛”，都有一个熟悉而有力的声音——“中国芯”需要“中国新”，这是北京大学信息科学技术学院张海霞老师由衷的感慨。
近日，“北京大学招生办”微信团队的记者们对张海霞老师进行了专访。近距离见到张老师，我们的第一印象是老师身姿笔挺，浑身上下有一股蓬勃向上、雷厉风行的精气神，丝毫不输年轻人，又比年轻的同学们多了几分成熟和从容。
谈及最近引发社会关注的热点话题——“中兴事件”，张老师联系自己的专业讲了很多。从中国微电子事业的产生与发展，到现在“缺芯少魂”惨遭“锁喉”的不利现状；从微电子人才的匮乏，到社会整体对微电子行业发展的忽视；从原始创新的必要性，到现当代青年肩上的社会责任……言辞之中流露出一片惋惜、一丝无奈、一份隐忧，却也不乏对未来中国微电子事业良好发展的积极期盼，展现了一位学者高度的责任感和社会担当。
“微电子，一场没有硝烟的战争”
“美国制裁中兴事件”的爆发不是偶然，更并非首次。2016年3月，美国高通公司就曾宣布停止向中兴提供芯片，中兴股票立刻停牌，这在当时成为一个轰动的事件。近期，这令人痛心疾首的封锁遏制重演：中兴事件爆发，股票再次停牌，甚至一度传闻中兴会申请破产，接下来就是华为宣布完全退出美国市场。一系列连锁反应，背后的核心问题正是 “中国芯”的缺失。
作为专业的研究者，“为什么现今中国微电子行业的发展一直受制于人？”，这个问题一直萦绕在张老师的心头。纵观我国微电子事业开创和发展的曲折历程，她发现，中国微电子行业的起步并不晚。1947年世界第一个晶体管问世，而中国最早的半导体专业在1956年就由北京大学创立了。接下来几年，这里汇集了中国最顶尖的头脑。她略带骄傲地说：“全国最牛的学生都在这里培训。”到上世纪50年代末、60年代初，中国已经可以生产自己的晶圆材料，也建造了一批工厂。
但由于“文革”，这些相关的科研和训练全部中断，我国刚刚稳健起步的微电子事业陷入停滞。中国停下了脚步，世界却没有停留等待，并且以一种规模生产的方式将这一产业推上了巅峰。当80年代的中国再次打开国门之时，CPU出现了、个人电脑出现了……世界上的新事物层出不穷，而中国以往的积淀已然微薄。
面对巨大的技术鸿沟，中国自己没有生产能力，只能购买外来的产品和技术。但是由于市场庞大，购买量日益增长，国内的产业思维出现了惯性：只要有资金，就不断购买国外的成熟技术，却从未想过如果没有这些购买渠道，中国的电子产业将何去何从。长此以往，中国大量进口芯片，可是技术却并没有“进口”，没有真正内化，为创造自己的微电子产业服务。中国不断扩大进口，体量日渐增长，却成为了一个没有骨头支撑的“巨人”，我国在国际市场上毫无竞争力。目前，我国集成电路产品产量只占全球7%，而市场的需求量却接近全球1/3。2017年进口额高达2600亿美元，连续5年排名第一，是排名第二的原油进口的两倍，超过铁矿石、钢、铜和粮食的进口费用总和。在这场战争中，中国输得很彻底。回顾这些曲折往事，张老师不无感慨，惋惜之情溢于言表。
短暂的唏嘘后，张老师却也振作精神，分析了中兴受制于人的现状：“在上次出现了全球关注的问题之后，中兴依然不知反思、不求创新，这是不对的。别人拿贸易大棒打，我们先别拿政治眼光看，从技术、发展的角度看，是我们的思想出了问题。微电子是一场没有硝烟的战争，谁没有核心技术，在这个战争中就失败了，就受制于人。现在就是这样的情况，我们要把它提到议事日程上。”在清醒地看到中国微电子产业面临的问题之后，我们除了从技术上追赶、强调原始创新，别无他法。
“中国芯”需要“中国新”
对“中兴事件”，张老师并不悲观。她认为这件事是一个引子，若能由此引发社会各界开始关注“中国芯”，将目光投向微电子行业，并认识到基础构架性行业的重要性。制造中国“真芯”，需要中国“新”。如果社会能认识到这一点，也不失为因祸得福。这里的“新”，是原始创新，是全社会从一个新的视角来看待微电子行业，也是以后微电子行业在中国的“历劫新生”。
张老师非常认同一位原IBM工程师说的话：“真正的原始创新是什么，一定要从原始架构上去想。”而芯片，就是电子产业的原始架构。在这个基础上，上层的技术才能良好运作。张老师强调，要发展，就必须咬定芯片自主研发，就要原始创新。最早意识到必须研发生产自己的“芯”、并获得成功的公司是华为。华为的第一桶金也仅仅是作代理商卖别人的商品。但是华为的工作人员能够不断学习解剖，逐渐研发自己的产品。初代产品性能有差距，就放弃城市市场到要求相对较低的乡村销售，不断试错，最终完善了自己的产品。而华为体量做大后同样面临“芯”的问题。它不再满足于进口美国的芯片，而是想要自己的“芯”。于是成立了海思公司，有一批技术人员，利用每年研发经费的10%-20%专门做芯片。
做芯片难吗？张老师答道：“没错，技术研发很艰难。但是也并没有其他人想象中那么难。海思公司的员工，并不是当时业界最精英的人才，却仅仅靠着一股不服输的拼劲儿，遇到问题就死磕，直到最终解决，没有经历我们想象中那么漫长的时间就做出了自己的初代芯片。他们凭借坚韧，芯片不断迭代，最终真的做出了成功的芯片。最新面世的华为P20 Pro，使用的就是自己的麒麟芯片，在指甲盖大小的芯片上集成了55亿个晶体管，实现了世界之最的突破！因为使用自己的芯，所以软硬件结合更加完美，使用体验远超其他产品。”
她加重了语气：“从这里可以看到，思想有多重要，思考方式有多重要。”在中国，资金不是问题，有实力的公司有很多，但只有华为想到了要去坚持原始创新，所以现在华为有了自己的知识产权，成为中国品牌的骄傲。这不仅仅是一颗“芯”的问题，更多要看到路线，正确的路线最终导向的是中国需要自己的原始创新。
前路铺就，未来可期
从微电子专业在中国建构之时起，北京大学就有很多前辈投身其中，探索中国的微电子发展事业。从上世纪50年代的物理系半导体研究所开始，北京大学在微电子方面为国家发展做出了不小的贡献。黄昆院士领衔创建了我国第一个半导体物理专业，王阳元院士开办了我国第一家世界级芯片代工厂——中芯国际。在中国最早开始对各种EDA工具的研发项目中，如“熊猫系统”，北大都是其中的主力军。
在纳米器件上，黄如院士做出了一系列重要贡献。比如，她发展了适于10纳米以下集成电路的围栅纳米线器件理论及技术，系统揭示了器件关键特性的新变化及其物理根源，提出了可大规模集成的新工艺方法，成功研制出低功耗围栅纳米线器件及模块电路。
长江特聘教授彭练矛老师一直致力于研发碳纳米晶体管，利用它制作计算机，做CMOS，令全世界为之惊叹。他抛弃了用硅制作晶体管和器件的传统道路，尽管当时有很多人并不看好，但他坚持不懈，历经十余年，最终研制成功了世界上第一个5纳米碳纳米管CMOS器件。这一晶体管工作速度3倍于英特尔最先进的14纳米商用硅材料晶体管，能耗只有其1/4。而这一科研突破给中国芯片产业提供了换道超车的可能性。5纳米碳纳米管CMOS器件也成功入选了2017年度“中国高等学校十大科技进展”。
另外，北大化学系校友尹志尧博士带着他的团队成功研发出7纳米刻蚀机，已达到世界半导体生产工艺先进水平。
“在微电子领域中有这样一批怀着创新创业抱负的人在不断努力，相信我们一定会看到中国不再受制于人的光明时刻！”张老师充满希望地说道。
未来微电子行业的发展，除了将芯片越做越小的“More Moore”之路，还有另外一条与其他产业结合，加入MEMS、光电子等功能的“More Than Moore”道路。这两条路中国都必须走，但是在多功能结合的道路上，中国有很多机会，也有自己的优势。这些年热门的“物联网”、“智慧城市”等概念，就是多样化的体现。这在个方向的探索上，华为公布了世界物联网协议——NB-IoT，这给之后的研发探索了更多的机会。虽然现在受制于人，但中国的微电子发展拥有光明的未来。
在满怀信心之余，张老师指出了当前并不乐观的人才培养现状：大量的学生倾向于选择“软学科”而对基本架构的问题缺乏关注。一方面是由于基础构架学科成果产生较慢，经济效益较低；另一方面是由于行业中形成了依赖国外现成框架的惯性。如此一来，国内建立的高楼大厦都是空中楼阁，当外国将基础撤走，中国的大厦就会倾倒。现在微电子专业学生不多，其中能够坚持下去、做出成绩的就更少，不免令人叹息。学科人气不足，大量人才流失，社会引导严重不足。张老师认为，如果政府能够加强引导，或许社会就能够意识到这个领域是多么迫切需要人才，不管是对国家、对社会，还是对全人类都有贡献。此外，广大学子也应勇于用自己稚嫩的肩膀承担起属于自己的社会责任。
北大一直以来都是中国微电子行业的先锋，所以更应该强调微电子的原始创新，而且北大有这样的传统，也有相应的实力。很多前辈投身研究，能够给后辈学子更多的支持和鼓励！聚天下英才的北大，应该反思什么是核心科技，我们究竟应该怎么做。正如张老师在“双创未名孵化计划终期路演暨北京大学创新创业青年论坛”中的点评所说：“社会责任有两点：首先就是真，我们北大的学生要真实面对我们的社会，面对我们所在的真实情况，找到真正的问题；其次是一种“死磕”的精神，从现在开始去死磕，不管是材料还是芯片，还是其他的技术，只有把这个山翻过，我们才真的得救了，我们才真的走上了自主的道路。如果仅仅着眼于利益、绞尽脑汁投机取巧，没有一点社会责任意识，这就是不是北大学生，北大的学生就要有很强的社会责任！”
采访结束，目送张老师笔挺的背影，我们的心中回响起掷地有声的“铁肩担道义”。自李大钊先生写下这句话后，多少北大人以文人之肩担起为国为民的理想和志向。直到今天，在向青年们疾呼社会责任的张老师身上，仍闪现着北大人的精神光辉。
美编：赖雯燕
记者：李昊霖、陈思、何雨婵
摄影：李昊霖、何雨婵
编辑：黄炜鑫
审校：汪雪倩
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