“過(guò)去我們總想著買(mǎi)芯片就解決問(wèn)題了，對(duì)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(guó)信息產(chǎn)業(yè)的一個(gè)教訓(xùn)。”

談起國(guó)產(chǎn)集成電路遭遇“卡脖子”之痛的根源，近日，半導(dǎo)體物理學(xué)家、中科院院士夏建白在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)開(kāi)門(mén)見(jiàn)山地說(shuō)。

“造船不如買(mǎi)船”的教訓(xùn)

當(dāng)前，大、智、云、移、物飛速發(fā)展，但集成電路卻成為我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的一塊短板，特別是以制造業(yè)為主的芯片下游是我國(guó)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(guó)起步不晚。夏建白表示，建國(guó)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(guó)開(kāi)始相關(guān)研究了。1958年，在王守武等科學(xué)家的努力下，中科院半導(dǎo)體所制造出首個(gè)硅單晶晶體管，還做成了第一臺(tái)通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)103機(jī)。1970年發(fā)射的東方紅衛(wèi)星上播送的《東方紅》樂(lè)曲用的就是國(guó)產(chǎn)芯片。

“但當(dāng)時(shí)整個(gè)的趨勢(shì)是‘造船不如買(mǎi)船，買(mǎi)船不如租船’。這樣一來(lái)就產(chǎn)生了對(duì)外依賴(lài)性，別人一卡就容易出問(wèn)題。”在近日舉行的北京地區(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(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》說(shuō)。

類(lèi)似的教訓(xùn)不止于此。他舉例說(shuō)，上世紀(jì)70年代，為打破國(guó)際上對(duì)中國(guó)的禁運(yùn)，在我國(guó)半導(dǎo)體物理學(xué)奠基人、中科院半導(dǎo)體所所長(zhǎng)黃昆帶領(lǐng)下，半導(dǎo)體所與中科院物理所、沈陽(yáng)科技儀器廠三家單位聯(lián)合，經(jīng)過(guò)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(guó)際水平，在國(guó)際上引起震動(dòng)。

讓夏建白覺(jué)得有些諷刺的是，我國(guó)成功制造出分子束外延設(shè)備后，國(guó)外就不再對(duì)中國(guó)禁運(yùn)。“但我們自己也不爭(zhēng)氣，都去買(mǎi)國(guó)外的設(shè)備。結(jié)果我們生產(chǎn)了兩臺(tái)，就沒(méi)法繼續(xù)下去了，沈陽(yáng)科學(xué)儀器廠也就倒閉了。”夏建白有些遺憾地說(shuō)，“這說(shuō)明中國(guó)要發(fā)展高科技儀器設(shè)備，一定要自主地生產(chǎn)，不能只依靠別人。”

急需工科人才補(bǔ)短板

在夏建白看來(lái)，我國(guó)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(guó)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不大，做出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量也不算太高。”他坦言，“因?yàn)橐婚_(kāi)始做，專(zhuān)利是人家的，做起來(lái)既花錢(qián)，又賺不了錢(qián)，所以國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)不多。”

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。“過(guò)去，我們培養(yǎng)人偏重于理科，但工科對(duì)于解決實(shí)際問(wèn)題很重要。”

夏建白舉例說(shuō)，美國(guó)通用電氣公司前副總裁紐曼（Gerhard Meumann）就是學(xué)徒出身，二戰(zhàn)后接手通用電器，在他領(lǐng)導(dǎo)下做成了先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。讓通用與英國(guó)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(guó)面臨的一個(gè)‘卡脖子’問(wèn)題。在這些關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備的研發(fā)中，都要工匠發(fā)揮作用。”他說(shuō)。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)分析成分也很難制造出來(lái)，還需要知道其冶煉、加工過(guò)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。

我國(guó)集成電路領(lǐng)域的人才和國(guó)際相比缺口較大。去年1月才，我國(guó)集成電路升級(jí)為一級(jí)學(xué)科。今年4月底，清華大學(xué)又成立集成電路學(xué)院。這些都是我國(guó)集成電路人才培養(yǎng)的“及時(shí)雨”。不過(guò)，人才仍然缺乏“一下子趕上來(lái)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(jí)，業(yè)界認(rèn)為摩爾定律已趨極限。面對(duì)這一技術(shù)極限以及我國(guó)對(duì)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(lái)，未來(lái)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(guó)內(nèi)光電子的水平并不低，將來(lái)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(zhǎng)時(shí)間，磁性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器也是一個(gè)新的突破口。這些方向也給中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇。

與此同時(shí)，他表示，盡管中國(guó)現(xiàn)在是世界第二大經(jīng)濟(jì)體，但人均國(guó)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(guó)際第一，要看看哪個(gè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、對(duì)國(guó)防更重要，就投入巨大力量來(lái)做。集成電路肯定是要有所為的領(lǐng)域。”