【聚焦高水平学科——电子科学与技术】 为科研锻造超越可能的翅膀
编者按:
北京大学深圳研究生院作为北京大学“双一流”建设的重要组成部分, 在2021年建院二十周年之际,正式纳入广东省新一轮高水平大学重点学科建设序列,其中“材料与化学基因组学”、“人居环境科学与技术”、“电子科学与技术”、“应用经济学”为首批四个重点学科。如今,深研院围绕“问题导向、南北联动、AI牵引、创新融合”的未来发展理念,将充分发挥四个重点学科的“头雁效应”,持续培植基础学科的原始创新,激励交叉学科、新兴学科涌现,持续深化学科布局与广东省、深圳市产业布局的紧密结合。
“未来,我们希望AI for Science真正成为北大深研院的符号,不仅是在电子科学与技术这一门学科,更能成为惠及每一个南燕人的工具与桥梁。”北京大学深圳研究生院信息工程学院院长田永鸿教授在谈及电子科学与技术学科发展前景时说道。
南北联动,对标区域所求
北京大学的电子科学与技术学科是北京大学建设“新工科”的主力学科,是首批国家集成电路人才培养基地的建设单位。在第四轮学科评估中综合实力名列前茅,获评 A 类学科,入选首批“世界一流大学和一流学科建设(双一流)”学科。
北京大学的电子科学与技术学科主要分布在北京的信息科学技术学院和深圳的研究生院,目前已相继成立与信息学科相关的人工智能研究院、集成电路学院、计算机学院、成立电子学院、智能学院。
在区分地位上,北京的学科主要从事信息领域的前沿基础研究和学术型人才(本科和研究生)的培养,而深圳的学科主要从事信息领域的先进工程技术研究和创新型高端技术人才(仅研究生)的培养。两地秉持资源共享和优势互补的原则,相互促进,共同发展,均为北京大学建设世界一流电子科学与技术学科的重要战略组成。
成立于2002年的信息工程学院,见证了南燕的奠基与成长,也在充分结合北京大学的综合学科优势和粤港澳大湾区的信息产业优势的基础上,在科学研究、技术开发和人才培养等方面取得了累累硕果。一批科研成果在我国的信息行业得到广泛应用并产生了显著经济效益,多次获国家、广东省和深圳市政府的科技奖励。
学院创建以来,从未停下发展探索的脚步。学院先后开设了软件工程(2004-2009年)、电子与通信工程(2004-2007年)、计算机软件与理论(2004-2009年)、计算机系统结构(2003-2011年)、集成电路与系统(2009-2013年)、微电子学与固体电子学(2002年2022年)、计算机应用技术(2010年至今)、通信与信息系统(2021年至今)、集成电路科学与工程(2022年至今)等9个专业,后经深研院学科建设调整,信息工程学院现保留开设三个专业:集成电路科学与工程、计算机应用技术、通信与信息系统。
20年筚路蓝缕,信息工程学院已成为北京大学信息学科的重要组成部分。信息工程学院结合深圳区域经济与社会发展需求,合理设置研究方向,持续围绕学科建设与共性技术研究领域来开展科学研究,承担了973、863、国家自然科学基金等国家课题以及省、市、企业合作科研项目497项,在微电子器件与工艺、集成电路与系统、计算机应用、数字多媒体等领域取得了系列研究成果,建立了厚实的学科优势。学院王荣刚教授认为,“信息工程学院充分利用深圳信息产业发达的区位优势,面向产业应用需求开展科学研究,这对引导学生发现有价值的科学问题、培养学生解决实际问题的能力以及毕业就业都大有助益。”
信息工程学院在技术开发和应用方面也取得了令人瞩目的成果。图像与视频处理孔雀创新团队在超高清视频编解码方面的成果入选中国高等院校十大科技进展,获得国家技术发明一等奖、中国电子学会技术发明特等奖、2020年深圳市技术发明一等奖;半导体显示与光电技术团队开发的先进显示和集成技术在企业获得应用并产生显著经济效益。其中“集成于电视面板上的栅驱动电路技术研究”项目成果获2019年度深圳市技术发明一等奖。
“我们建设电子科学与技术学科的初心有两个:一是面向广东省及深圳市战略性支柱产业与新兴产业发展需求,二是与北京的科研计划相区分”。据《北京大学深圳研究生院高水平大学建设方案(2022—2026)》电子科学与技术学科建设方案所示,该学科未来锚定的学科方向包括半导体显示与医学成像、数字智能与扩展现实和集成电路与系统。
迎难而上,破除技术壁垒
电子科学与技术学科是信息科技领域的基础与核心学科,也是我国“卡脖子”技术的主要领域。当前国内对微电子、光电子、集成电路等技术高度重视,其中集成电路科学与工程已经成为一级学科,而这些方向与北京大学深圳研究生院的电子信息学科布局十分吻合。与此同时,广东省是我国电子信息产业大省和强省,深圳市是我国集成电路设计产业的重镇,是集成电路产品的重要集散地,良好的产业环境为信息学科发展提供了十分适宜的土壤。
在这样的国家战略和区域优势下,电子科学与技术学科实现了长足的发展。近三年来,电子科学与技术学科承担国家和省部级项目 49 项,深圳市项目 41 项,科研项目入账总经费 1.64 亿元。出版学术专著 2 部,发表 JCR 一区高水平论文 100 余篇,CCF A 类会议论文 36 篇。获授权发明专利 172件,其中授权美国发明专利 26 件。获国家技术发明奖一等奖 1 项(第2 单位),中国电子学会技术发明特等奖 1 项(第 2 单位),深圳市科学技术奖一等奖 2 项(第 1 单位)。包括学科带头人田永鸿教授及其团队、主要学术骨干张兴教授及其团队、主要学术骨干王荣刚教授及其团队等,在半导体显示和集成电路、CMOS集成电路工艺与设计技术、多媒体信息处理技术等领域均取得了突破性的成就,其中相当一部分学术成果已经实现了规模化。
以王荣刚教授为带头人的项目AVS3视频标准为例,其是全球首个已推出的面向8K及5G产业应用的视频编码标准,技术先进,专利清晰,已经做到了首次领先国外标准制定完成,并被使用在2021年中央电视台春节联欢晚会上。此外,王荣刚教授为超高清视频产业发展做出了关键技术贡献,且该项目还获得了深圳市技术发明奖一等奖。他表示,深圳非常重视8K产业,并出台了很多专项来支持一些芯片、接口及终端的研制,期待通过深圳市“20+8”的计划,未来能真正把深圳的超高清产业做大做强。
奋勇向前,抢占改革高地
“我们的愿景是,到2026年,我们学科在相当一批领域都能达到国内一流水平,部分细分领域迈向国际领先水平。学科主动融入和支撑广东省的电子产业发展的能力进一步提升,在重点建设学科方向上取得创新性先导性成果。”田永鸿教授表示,这些学科包括半导体显示与医学成像、数字智能与扩展现实、集成电路与系统等方向。届时电子科学与技术学科的梯队生态初步形成,对北京大学新一轮“双一流”建设电子科学与技术、集成电路科学与工程等相关信息科学与技术类学科的贡献实现明显提升。另外,田永鸿教授还提到学科目前拥有的软硬条件尚不够完整和先进,与其他兄弟院系相比,现有实验室缺乏一些高水平学科建设所需的科学仪器、设备以及相配套的空间。
为此,在短期目标内(截至2026年),电子科学与技术学科意图在学科水平、师资队伍、人才培养和科学研究、社会服务与文化传承等方面均取得突破。同时该学科还将积极搭建国家集成电路技术产教融合创新平台(深圳),形成有效的产学研合作机制,一方面对接各级政府资源,一方面引入企业资源,在高强度培养高水平集成电路领域缺乏的高端人才的同时,形成集成电路产业技术发展的资源池。此外,该学科还计划在集成电路和半导体光电两个具体方向上,争取分别组建广东省省级科研平台。
面向国家特别是粤港澳大湾区新一代信息技术的重点领域和支柱产业的需求,电子科学与技术学科致力于建设成为国际一流、粤港澳大湾区顶尖的学科,成为服务于国家和区域经济发展战略的高水平科研平台和高端创新型人才的培养高地,在支撑北京大学“双一流”建设中的信息科学技术相关学科贡献卓著,充分利用北京大学的学科综合优势和深圳市的地缘综合优势,广开源路,为学科的建设和发展保驾护航。
“挑战是不可避免的,特别是在这个学科。今天,我们做的都是过去从未做过甚至想象过的事情!今天我们对未来的所有想象都太保守了!”田永鸿教授总结道,“为了不被淘汰,必须奋勇向前。”
本期文字:雷浩然
指导老师:王琳
本期排版:南燕新闻社 特黑
本期校对:南燕新闻社 怡宝
审核编辑:王惠
审核发布:王可佳
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