本刊記者 黃雪霜 楊 潔

集成人生路 宇耕大講堂
——訪北京大學微納電子學研究院首席科學家、中國科學院院士王陽元

本刊記者 黃雪霜 楊 潔

語文課上，王陽元交了一篇曾引起全班爭鳴的作文，題目是《未來的科學家——宇耕在成長》?！坝罡笔峭蹶栐o自己起的筆名，意思是“宇宙的耕耘者”，從此，在科學探索的夢想舞臺上，他辛勤耕耘，樂此不疲。

燕園婆娑，博雅未名；

學問深處，朗朗書聲；

星漢燦爛，若出其里；

日月之行，若出其中。

草長鶯飛的季節(jié)，燕園深處，有那么一首套用曹操《步出夏門行》的名句來表明自己心志和對年輕一代學子成長與期望的詩歌，在未名湖畔上空回蕩。詩的作者是我國微電子領域戰(zhàn)略科學家、北京大學教授，北京大學微納電子學研究院首席科學家、中國科學院院士王陽元。雖為科學家，但他的言談舉止里總能透出儒雅的氣質(zhì)，與北大深厚的文學底蘊交相呼應。

仰望北大百年歷史星空，名師薈萃，星光燦爛，包羅萬象。作為現(xiàn)代中國學術建立和發(fā)展的縮影，北大每個發(fā)展階段，都吸納和涌現(xiàn)出許多在學界領銜的著名學者，其中赫然寫有王陽元院士的名字。這位大半生都在北大學習和工作的世紀老人，一生中有太多叫人敬佩的閃光點：

20世紀70年代，他主持研究成功我國第一塊3種類型1024位MOS動態(tài)隨機存儲器，是我國硅柵N溝道MOS技術開拓者之一；

在1024位MOS DRAM研制基礎上，從實踐中他提出了兩個重要的科學問題，并在80年代對此開展了系統(tǒng)的研究工作：

多晶硅薄膜物理和電學性質(zhì)的研究。20世紀80年代，他提出了多晶硅薄膜“應力增強”氧化模型與應用方程，被國際同行認為“在微電子領域處理了一個對許多研究者都有重要意義的問題”。他還與韓汝琦教授合作研究了多晶硅薄膜摻雜濃度與遷移率的關系，解釋了國際文獻報導的看似相互矛盾的結(jié)果；發(fā)現(xiàn)了磷摻雜對硅固相外延速率增強效應以及CoSi2柵對器件抗輻照特性的改進作用；

MOS絕緣層物理研究。先與吉利久教授合作提出了新的可動離子輸運過程分析及其測試方法；繼則與譚長華、許銘真教授合作在國際上首次提出了MOS絕緣層三個基本物理參量的獨立測試方法；

上世紀90年代，他在SOI/CMOS器件模型和電路模擬工作方面，主持提出了SOI器件浮體效應模型和通過改變器件參量來抑制浮體效應的工藝設計技術，擴充了SPICE模擬軟件。在SOI/ CMOS新結(jié)構電路研究方面，開發(fā)了新的深亞微米器件模型和電路模擬方法，研究成功了多種新型器件和電路；與張利春教授、倪學文教授等一起提出了超高速多晶硅發(fā)射極晶體管的新器件與工藝模型，開發(fā)了成套的先進雙極集成電路工藝技術，這對獨立自主發(fā)展我國集成電路產(chǎn)業(yè)具有重要意義；

上世紀90年代后期，他開始研究微機電系統(tǒng)（MEMS），主持開發(fā)了三套具有自主知識產(chǎn)權的MEMS工藝，開發(fā)了多種新型MEMS器件并向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，獲得一批發(fā)明專利。

21世紀以來，他又致力于研究亞0.1μm納米新結(jié)構器件和集成技術的研究開發(fā)；并著重產(chǎn)學研結(jié)合，注重我國納米級的集成電路產(chǎn)業(yè)大生產(chǎn)關鍵技術的研究，以建設自主知識產(chǎn)權。

在1986～1993年期間，他領導研制成功了我國第一個大型集成化的ICCAD系統(tǒng)，使我國進入能自行開發(fā)大型ICCAD工具的先進國家行列；在研究集成電路發(fā)展規(guī)律基礎上提出了我國集成電路產(chǎn)業(yè)和設計業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略建議。為此，他曾于2001年2月根據(jù)國務院科教領導小組的安排，走進中南海直面國務院領導和各部委領導作《微電子科學技術和集成電路產(chǎn)業(yè)》的科技講座。

為推動我國微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，作為發(fā)起人之一，他與國際集成電路業(yè)界的同事共同創(chuàng)建了中芯國際集成電路制造有限公司，成為我國集成電路制造業(yè)的領軍公司，領導建成了我國第一條12英寸納米級集成電路大生產(chǎn)線。

50余年來，王陽元共發(fā)表科研論文320多篇，出版著作8部，現(xiàn)有20項重大科技成果；獲全國科學大會獎、國家發(fā)明獎、國家科技進步獎、光華科技基金一等獎等共21項國家級和部委級獎勵，并獲得北大首屆蔡元培獎。

歷大半世紀風雨砥礪，青絲變白發(fā)。近5年，王陽元將更多的精力轉(zhuǎn)移到了國家發(fā)展及行業(yè)領域戰(zhàn)略性思考及關注年輕一代的培育工作上，正如他所說：“只要人類社會存在，教育就是永恒的主題；只要人的生命存在，學習就是不竭的任務?！币苍S正是因為他多年對園丁這一職業(yè)的眷顧，才有了他將我們的采訪當成是一次“講堂”的特殊模式，在寬敞的辦公室里，他將早已準備好的課件娓娓道來，以集成電路的科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展為主線，上至國家戰(zhàn)略，下至國計民生，加之以耐心詳盡地答疑解惑，給我們上了一堂深入?yún)s不乏生動的課。

國之講堂 ——強國轉(zhuǎn)變，路在何方？

基于國家經(jīng)濟發(fā)展和集成電路如何從消費大國走向產(chǎn)業(yè)強國的戰(zhàn)略需求都有哪些？

如何抓住21世紀前30年微納電子學科發(fā)展的機遇期？

微納電子學科發(fā)展戰(zhàn)略研究的基礎性與戰(zhàn)略性、規(guī)律性與前瞻性、創(chuàng)新性與實踐性，凝聚性與開放性如何體現(xiàn)？

“開課”之初，王院士就引出了三大發(fā)人深省的戰(zhàn)略性思考，而這三大思考也正是他近5年來，不斷在思索的問題。

緊跟著王院士的講述，我們首先進入到了我國從集成電路消費大國走向產(chǎn)業(yè)強國的美好愿景和要實現(xiàn)這一愿景我國所面臨的尷尬困境里。

1987年，在中共召開的第十三次全國代表大會上，有一位中國建設“總設計師”鄧小平，畫下了中國到21世紀30年代至50年代中葉，基本達到中等發(fā)達國家水平的宏偉藍圖。時至今日，事實證明，鄧小平這一構想的落實和實施，遠遠高出了預想的進度——

1978-2010年，我國GDP總量在32年間就增長了109倍。據(jù)初步預計：按2010-2020年增長率7%，2020-2030年5%左右，2030-2040年4%測算，2020年，中國人均GDP接近8000美元，將跨越中等收入陷阱；2030年，中國人均GDP將超過11000美元，開始進入發(fā)達國家行列；2040年，中國人均GDP接近20000美元，成為中等發(fā)達國家；2049年，中國GDP總量將超過美國，成為世界第一大經(jīng)濟體。

一面是令人歡欣鼓舞的飛速發(fā)展，而另一面卻是令人堪憂的局面：

“未來幾十年，世界上包括中國13億人口在內(nèi)的20億至30億人將逐步進入現(xiàn)代化行列，能源資源需求和生態(tài)環(huán)境壓力將大幅上升，經(jīng)濟社會快速發(fā)展與地球有限承載能力的矛盾將日益尖銳。”2010年6月7日，胡錦濤在中國科學院第十五次院士大會、中國工程院第十次院士大會上曾做過如此闡述。而這一矛盾不只在中國，同時也是全世界面臨的一個共性問題。

工業(yè)社會的發(fā)展以能源為代價，換取了生產(chǎn)效率的提高和生活質(zhì)量的改善，在社會生產(chǎn)力得到極大提高的同時，能源與環(huán)境及無法滿足發(fā)展需要之間的矛盾迫使世界經(jīng)濟重組。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型時期，信息技術產(chǎn)業(yè)被推上了歷史發(fā)展的舞臺。信息已經(jīng)成為繼紡織，鋼鐵，電力、石化，汽車以后第五周期經(jīng)濟長波的驅(qū)動力，并煥發(fā)出更為強大的生命力和作用力。

王院士介紹，21世紀初，以集成電路為基礎的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度約為紡織等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的2倍。2004年，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為世界第一大產(chǎn)業(yè)；2007年，信息產(chǎn)業(yè)對全球GDP增長的貢獻率達到7.2%。

值得一提的是，集成電路對節(jié)約能源有革命性貢獻。為此，王院士舉了個生動的例子加以說明：2006年，美國整個半導體技術的應用節(jié)約的電能源，約相當于9個三峽水電站的年總發(fā)電量！從這個例子可以映射出一個結(jié)論：在全世界各國經(jīng)濟紛紛轉(zhuǎn)型的時期，誰抓住了信息和集成電路科學技術發(fā)展的歷史機遇，誰就能盡快搭上轉(zhuǎn)型成功的班車，進而駛向經(jīng)濟發(fā)展良性循環(huán)的春天。

但是，我國在這一結(jié)構轉(zhuǎn)型時期，遭遇了來自本國集成電路發(fā)展現(xiàn)狀的尷尬困境。有多尷尬？做個比較，可見一斑：我國集成電路市場規(guī)模世界第一，市場增速世界第一；集成電路在我國進口產(chǎn)品中位列第一！據(jù)《中國半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況報告》統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示：2010年，我國集成電路市場為7349.5億元，本土集成電路企業(yè)銷售額為1440億元，僅占19.6%。因為缺乏自主知識產(chǎn)權的核心芯片，我國PC機中95%的部件都是境外制造的，一位知名電腦制造商因此感嘆：“我們生產(chǎn)一臺P C機的利潤，就相當于賣掉一把大蔥！”

由此可見，我國從集成電路消費大國向產(chǎn)業(yè)強國轉(zhuǎn)變迫在眉睫！

“中國經(jīng)濟將向集約、內(nèi)需拉動、低碳經(jīng)濟、技術進步、自主創(chuàng)新和環(huán)境友好型轉(zhuǎn)變。而微納電子將在轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構、重民生、促發(fā)展的過程中發(fā)揮重大作用?！蓖蹶栐菏繌娬{(diào)了微納電子、集成電路科學技術發(fā)展在國家轉(zhuǎn)型中的地位和作用。

也正因有此意識，近5年來，王陽元院士所做的第一件事情就是關心國家怎么在經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的過程當中，由發(fā)展中國家跨入到中等發(fā)達國家的行列，這其中包含有我國怎樣從集成電路消費大國轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)強國的思考。

那么，我國怎樣才能從集成電路消費大國轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)強國呢？王院士給出了答案：把握微納電子和集成電路科學技術發(fā)展的歷史機遇，大力發(fā)展微納電子與集成電路科學技術與產(chǎn)業(yè)！由此引出了“課堂”的第二部分內(nèi)容。

科技講堂 ——國圖變成掌中本？集成芯片的科技產(chǎn)業(yè)路

技術篇

人類文明每一次重大進步都與科學技術的革命性突破密切相關。愛因斯坦相對論的提出是物理學領域的一次重大革命；波爾、狄拉克等著名物理學家建立的量子力學，為近代物理研究開辟了道路，與此同時，居里夫人、玻恩、普朗克等大師紛紛在20世紀初期為物理學作出重要貢獻，從而推動了科學技術的大力發(fā)展。

1958年，德州儀器公司的J.Kilby發(fā)明了第一塊集成電路（他因此獲得了2000年諾貝爾物理學獎）至今，集成電路的集成度提高為最初的109倍，而集成電路上的晶體管價格下降為最初的108分之一。隨著科學技術呈螺旋式上升發(fā)展，至21世紀，納米科學、納米電子學的興起將過去微電子學追求小型化的目標擴展至滿足低功耗、高性能等多方面需求。伴隨著石墨烯、碳納米管等原子分子器件和自旋器件等量子器件的發(fā)明和發(fā)展，微納電子科學技術在21世紀30年代將迎來發(fā)展歷史機遇期。

集成電路科學新技術如此迅猛發(fā)展，將會對我們未來的生活產(chǎn)生怎樣的變化？王院士列舉了幾個有趣的例子：

有了集成電路芯片，中國國家圖書館2700萬冊的藏書就可以濃縮為一本筆記本大小的電子產(chǎn)品放到您的掌心里；

有了集成電路芯片，您的身份證不再只是一個身份憑證，還可以當做是個人檔案甚至是病歷本，里面詳細記錄有持證人從小到大學習、工作以及身體狀況等信息；

有了集成電路芯片，您不必再為胃鏡等一類痛苦的病檢查手段而苦惱，將裝有攝像頭的芯片變成“膠囊”，吞入腸胃中，就可以清晰地將里面的信息傳遞給外界！

小小的集成芯片在王院士講述里被變幻為無所不能的小“超人”，它可以變成太陽能光伏發(fā)電從而應對未來的核能信任危機；也可以變成小射頻傳感器解決當前困擾大眾的食品安全問題，這一神奇的裝置一旦植入食品體內(nèi)，就可以記錄其生產(chǎn)全過程，到時，哪怕是一棵白菜、一袋牛奶，甚至是一根蔥，消費者都可以詳細知道其生產(chǎn)全過程，從而放心食用?！爱斎唬桓[內(nèi)植入芯片要考慮成本問題。”王院士笑著說。

笑談過后，話鋒一轉(zhuǎn)，王院士提到了集成電路發(fā)展存在的挑戰(zhàn)：“當然，集成電路科學技術的發(fā)展并不可能盡如人意，它還存在來自物理、功耗、制造、經(jīng)濟等方面的障礙，其中，集成電路發(fā)展中功耗密度的制約問題值得關注?！?/p>

他舉了幾個例子加以說明：“Google在全世界擁有37個數(shù)據(jù)中心，其中俄勒岡州（Oregon）的數(shù)據(jù)中心需要一個1.8GW的水力發(fā)電站專門為其供電；另外，一個中產(chǎn)家庭包括電腦、數(shù)碼相機、電話、冰箱等IT產(chǎn)品所消耗的能耗已經(jīng)可以與照明的能耗相比擬！此外，集成電路在制造過程中也要消耗電力和水資源，并進行一定的污染排放，因此綠色集成電路制造勢在必行！”

“所以，為應對這一系列的挑戰(zhàn)，近5年來，我所做第二件事情就是瞄準國際前沿，立足于行業(yè)領域的長遠需求，做一些超前性的基礎性研究工作。確保我國微納電子集成行業(yè)能抓住科學發(fā)展歷史機遇，從而走在世界前列?！?/p>

據(jù)王院士介紹，近年來，集成電路科學技術發(fā)展趨勢體現(xiàn)在器件、設計、工藝、系統(tǒng)及材料發(fā)展上，而北京大學對這些研究都有涉足。令人欣慰的是，以青年科學家為骨干的研究團隊，他們在局部領域取得了長足的發(fā)展，居于世界領先地位。如在器件上，他們研制的圍柵納米線器件（GAA SNWT）和HfO2、氮氧化硅的RRAM特點鮮明，關于SNWT的工作已被ITRS2009引用，并被認為可能是10nm節(jié)點集成電路新器件結(jié)構的候選者之一；在工藝上，他們研發(fā)了新型的高K柵介質(zhì)/雙金屬柵集成工藝等。

“當今科技時代，誰最先掌握了先進技術，誰就能占領至高點”?？茖W研究實際上是一個不斷你追我趕的過程，同樣的研究課題，你做，別人也在做。為不至于落后于人，我們的研究要呈現(xiàn)出‘百花齊放，百家爭鳴’的繁榮景象，例如，在研究22納米技術的同時，15乃至10納米技術的研究也在同步進行，研究第一代技術的同時，我們很有可能已經(jīng)在研究第三代技術了。凡是國際前沿性的研究，我們都要敢于去探索，這樣才不至于落后于人。”對當前存在的跨越式研究，王院士如是詮釋。

產(chǎn)業(yè)應用篇

“當然，消費大國向產(chǎn)業(yè)強國轉(zhuǎn)變，光靠技術不行，還得靠產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)業(yè)的作用，毋庸多說：所有的高新技術不管有多精深奧妙，如果得不到應用，都只能是一紙空談。”談過技術發(fā)展后，王院士很自然地就提到了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

眾所周知，集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展多年，應用已經(jīng)很廣泛。上至航天飛機，下至人們每天使用的手機、銀行卡，隨處可見。集成電路產(chǎn)業(yè)帶動著高端科技和人民生活水平的發(fā)展，而王陽元可以說是推動集成電路產(chǎn)業(yè)前行的先行者，其一手創(chuàng)辦的中芯國際成為我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風向標之一。

“對于我創(chuàng)建中芯國際這件事情，大家都很看重，其實在我看來，這只是我邁出產(chǎn)業(yè)實踐的第一步，未來，我還有很多問題需要去思考，還有很多事情要做，所以近5年來我所做的第三件事情，就是在不斷思考我國集成電路科學技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路應該如何去走的問題?！?/p>

“2011年1月28日，國務院正式發(fā)布了《進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》（國發(fā)【2011】4號文），這一文件將引領我國集成產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入一個新階段?！痹谖覈呻娐钒l(fā)展尚還存在困境的時候，王陽元依然對其發(fā)展充滿信心，他認為中國應積極貫徹落實這一文件，確定集成電路產(chǎn)業(yè)在國家經(jīng)濟轉(zhuǎn)型時期的重要戰(zhàn)略性地位，培育一批有實力和影響力的行業(yè)領先企業(yè)；優(yōu)先發(fā)展設計業(yè)，以制造業(yè)為中堅，完善材料、設備等產(chǎn)業(yè)鏈。

“產(chǎn)業(yè)突破的焦點在于優(yōu)先發(fā)展設計業(yè)”，王院士認為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展應從系統(tǒng)需求出發(fā)，進行創(chuàng)新設計。為強調(diào)設計的重要性，他舉了一個很有說服力的例子：“現(xiàn)在市面上流行的iPhone4售價約為600美元，其中系統(tǒng)設計公司Apple所獲得的利潤最大，為360美元，是售價的一半多；而富士康組裝公司獲取的利潤只有6.54美元，相形見絀?！?/p>

設計之外，王陽元院士還對集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了諸多建議，如致力于發(fā)展高端制造業(yè)；重點在新器件、新工藝、新材料的創(chuàng)新并在此基礎上開發(fā)與之相結(jié)合的、具有自主知識產(chǎn)權的新型裝備；加強高端創(chuàng)新人才隊伍的建設；進行機制改革；轉(zhuǎn)變觀念和文化等。

多年產(chǎn)業(yè)路，王陽元對我國產(chǎn)學研嚴重脫節(jié)的狀況給產(chǎn)業(yè)化所造成的嚴重阻礙深有感觸，因此，他提出了“發(fā)揮國家科技重大專項的引導作用，大力支持軟件和集成電路重大關鍵技術的研發(fā)，加強產(chǎn)學研的結(jié)合，建立自主的知識產(chǎn)權體系”的想法。為此，他建議根據(jù)不同的發(fā)展階段，建設三個實驗室：聯(lián)合實驗室，產(chǎn)前聯(lián)盟實驗室和國家研究實驗室。這三大實驗室各有特色：聯(lián)合實驗室以產(chǎn)業(yè)中的主要企業(yè)例如中芯國際為基礎，面向國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)3～5年內(nèi)的技術需求，如32/22nm技術等，力爭使產(chǎn)學研緊密結(jié)合，研究成果向產(chǎn)品轉(zhuǎn)移；產(chǎn)前聯(lián)盟實驗室是聯(lián)合具有實力的企業(yè)，聯(lián)合進行核心技術開發(fā)，在此基礎上，各個企業(yè)將研發(fā)成果和技術人才帶回企業(yè)進行各自的產(chǎn)品開發(fā)；而國家研究實驗室則以10年后的下一代技術（如特征尺寸≤10nm）為目標，大學、研究所和博士生可共享實驗室資源，建立科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的渠道，開放國際合作，培育高素質(zhì)人才等。

當集成系統(tǒng)與電路產(chǎn)品無孔不入地深入影響到我國經(jīng)濟發(fā)展和我們生活的時候，我們不能不正視它的重要性。集成系統(tǒng)與產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化是一條不同尋常的產(chǎn)業(yè)路，雖然一路走來，也有過風雨，也有過坎坷，但王院士卻依然保持著“斗士”的姿態(tài)，關于產(chǎn)業(yè)的思索他將還會繼續(xù)……

人生講堂 ——堅持一下，勝利在前方

和其他早已功成名就的科學家一樣，王陽元從來都不缺鮮花和掌聲，“三十功名塵與土，八千里路云和月”，過去的成就與輝煌，早已看淡，所以在采訪的過程當中，他很少會去提及自己過去的成就，而更傾向于近5年來的工作及思考，偶有提及，也是從經(jīng)歷中升華感悟，從反省中提取教訓。

“小嘛小二郎，背起那書包上學堂，不怕太陽曬，不怕那風雨狂，只怕先生罵我懶，沒有學問無臉見爹娘… …”，從婦孺皆知的童謠里，我們看到了一個勤奮好學的小陽元。1935年1月1日出生于寧波柴橋鎮(zhèn)一個平凡的個體勞動者家庭的他，從小深受“傳家有道唯存厚，處事無奇但率真（曾國荃楹聯(lián)）”的傳統(tǒng)家教熏陶，自從踏入學堂的那一天起，就知道要認真學習，成績從記事起就一直名列前茅。如果在哪次考試中偶然得了第二名，他就感到對不起父母，羞愧難當。

“書藏古今，港通天下”，沐澤在寧波得天獨厚的歷史人文地理環(huán)境下，王陽元有幸先后就讀于柴橋小學和寧波中學這兩所百年名校，良好的學校教育幫助他早早地樹立了一生的抱負。在一次語文課上，他寫了一篇題為《未來的科學家——宇耕在成長》的作文，盡情抒發(fā)了自己渴望成為原子物理學家的情懷?！坝罡?，是他當時給自己起的筆名，意思是宇宙的耕耘者。在這樣一座甬江邊上的普通的學校，這樣一位不起眼的中學生，在一篇作文練習中表達了這樣一個耕耘宇宙的大理想，在同齡人中掀起了一陣波瀾。于是有人說他“狂”，有人說他“傻”。但對于王陽元來說，他的理想是真真切切的，他清楚地知道，他將為這個理想付出一生。

青年時代的王陽元有一個好習慣，就是堅持一天早晚兩次體育鍛煉。王陽元最喜歡向著終點沖刺的感覺，盡管已經(jīng)精疲力竭，心中一個聲音卻越來越響亮：“不能停下，繼續(xù)向前，堅持一下，就是勝利”！從體育鍛煉中他悟出了深刻的道理：體育和科學研究是相通的，勝利往往產(chǎn)生于再堅持一下的努力之中。從此“再堅持一下”，成為王陽元幾十年科研和人生道路上克服困難的精神動力。

1953年，王陽元終于迎來了實現(xiàn)自己最初科學夢想的機會，高考填報志愿，他毫不猶豫地選擇了北大物理系，并最終如愿以償。從此，博雅塔下，未名湖畔，多了一位潛心學海的學子。在黃昆教授，王竹溪教授、褚圣麟教授、虞福春教授等大家名師言傳身教、叮嚀教誨下，王陽元迅速成長，不僅學習了有關半導體理論與技術的多方面知識，為長期在微電子領域開展工作奠定了扎實的基礎，還對為人為學有了更深刻的領悟。

1958年，王陽元畢業(yè)并留校任教，開始了他真正意義上獨立的微電子、半導體集成研究之路。漫漫科學探索路，王陽元有夢想陪伴，所以一路持之以恒，不管是披荊斬棘開墾我國集成電路研究“荒地”，攻堅克難解決集成電路技術難題，鞠躬盡瘁建立和完善北大微納電子學科體系，還是排除萬難推動中國集成電路產(chǎn)業(yè)前行，他都樂此不疲，毫無怨言?；仡櫰饋?，他只寥寥列舉了兩次難忘的經(jīng)歷以做總結(jié)。

1975年，我國第一塊1024位MOS動態(tài)隨機存儲器問世，這被稱為是我國MOS集成電路技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中具有里程碑意義的事件，它比Intel公司研制的同類型存儲器只晚了4年，獲得了1978年全國科學大會獎。光環(huán)背后，是王陽元帶領下的一批“不識時務者”“八年抗戰(zhàn)”的艱辛和努力，在微電子學的社會價值還幾乎沒有得到體現(xiàn)，又是文革的20世紀60年代，他們認定了這一對國家微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展有巨大推動性的課題，在沒有凈化室、沒有進口先進設備的條件下，當時奮斗的艱難和研究人員的犧牲精神是他人無法想象的。對王陽元來說，每一項工作的完成都伴隨著一次十二指腸潰瘍大出血，甚至失血過多暈倒在工藝線上。“外人都說這一成果是辛勤汗水澆注的，而我可以毫不羞愧地說它是用鮮血換來的?！蓖蹶栐χf。最后，他悟出人生哲理：“勝利往往產(chǎn)生于再堅持一下的努力之中”。

集成電路的計算機輔助設計技術與軟件工具的研制與產(chǎn)業(yè)化過程是王陽元列舉的第二個經(jīng)歷，而這次經(jīng)歷之所以難忘，是因為有遺憾。據(jù)王院士回憶，微電子學和集成電路技術在20世紀80年代得到了較大的發(fā)展，而我國卻缺乏與之相關的計算機輔助設計技術與軟件工具。當時有這樣的說法：如果說集成電路科學技術是高新技術的“皇冠”，那么集成電路的計算機輔助設計技術與軟件工具則被稱為是皇冠上的“明珠”。誰擁有這顆“明珠”，就意味著誰擁有了發(fā)展高新技術的主動權。鑒于我國當時的技術水平和科研條件，我國政府試圖通過技術引進解決這個問題，但是西方國家在技術和設備上對我國實行封鎖禁運，技術引進的問題經(jīng)政府領導人之間的磋商也沒有結(jié)果。因此，我國決心自己開發(fā)這項技術。時任國家電子工業(yè)部部長的李鐵映專門致函當時的北大黨委書記和校長，請王陽元擔起開發(fā)研究重任。臨危受命，王陽元毫不猶豫挑起了重任。在有關領導部門的支持下，他將全國優(yōu)勢力量組織起來，并引進國外優(yōu)秀人才，產(chǎn)學研相結(jié)合，國內(nèi)外相結(jié)合，帶領科研人員發(fā)誓要攻克這一技術。6年奮戰(zhàn)，我國第一個按軟件工程方法開發(fā)的集成化的超大規(guī)模集成電路計算機輔助設計系統(tǒng)研制成功了。它的研制成功使我國繼美國、西歐、日本之后進入到能自行開發(fā)大型集成電路計算機輔助設計系統(tǒng)的先進行列，具有完全的自主知識產(chǎn)權。這不僅打破了資本主義國家對我國的禁運，而且為我國集成電路產(chǎn)業(yè)特別是設計業(yè)的發(fā)展奠定了重要技術基礎。這一成果使我國揚眉吐氣，從此能夠在平等基礎上與西方國家進行國際合作與交流。

“當時國外合作的總設計師曾提出以部分股份轉(zhuǎn)讓作為將該產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化推向全世界的條件，但以當時的觀念認為已經(jīng)付出薪酬了，還出讓股份不合情理，部里領導討論沒有通過，致使這件事情流產(chǎn)，非常令人遺憾。雖然最終我們自己也完成了部分產(chǎn)業(yè)化推進，但時機喪失了，范圍也沒有那么廣了。這樣的事情如果放在當今時代，就不會有那么大的阻力了，所以我說做產(chǎn)業(yè)要及時更新觀念?！?/p>

研究多年，王陽元總是這樣在不斷地總結(jié)和反省中改進和完善自己，凝結(jié)為幾句話與后人共享：

“人生貴在執(zhí)著，機遇只給那些隨時準備為祖國服務的人”；

“人生的意義就在于享受克服困難后的喜悅，克服的困難越大，成果就越豐碩，喜悅之情就越激越，對人生哲理的理解也就越深刻”；

“貴在執(zhí)著，重在分析，在系統(tǒng)的研究工作中必將有所發(fā)現(xiàn)，有所創(chuàng)造”。

創(chuàng)新講堂 ——寬容創(chuàng)新以樹人

“近5年來，我所做第四個事情就是培育年輕一代，這也是我最想去做的一件事情！”一提起年輕一代，王院士的眼里總會散發(fā)出慈愛的目光，言語也因感懷而開始變得激動起來。

“‘人生易老天難老’，從18歲進入北大，如今已年過古稀，可是未名湖依舊。人生總是苦短，再偉大的人物也不能不服從自然規(guī)律，何況我們呢？雖心猶存‘老驥伏櫪、志在千里’之志，但終究力不從心了，后來的要靠年輕人了，本來微納電子事業(yè)就是年輕人的事業(yè)?！?/p>

回首五十年科研的道路，面對一張張年輕的探索者的面孔，王陽元多想把一生的體會和心得都告訴他們，讓他們能夠超越自己，做出更大的成績。

對年輕人的教育，王院士特別提到了“寬容”二字，而這兩個字對己是要寬以待人，對年輕一代則是要幫助他們在寬松的環(huán)境下自由成長。他建議下一代將才或者帥才，要有“黃河落天走東海，萬里寫入胸懷間”的氣度，要知道如何用人。用其所長，避其所短，創(chuàng)造環(huán)境，構建平臺，把被領導的人的積極性調(diào)動起來。

此外，他還提到對創(chuàng)新要有寬容度，“我國集成電路產(chǎn)業(yè)要想從消費大國轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)強國，關鍵在于創(chuàng)新，而缺乏用原始創(chuàng)新造就的核心競爭力又是我國無法向強國轉(zhuǎn)變‘病灶’之所在，所以年輕一代一定要學會創(chuàng)新?！薄爱斎?，創(chuàng)新要在科學發(fā)展觀的指導下進行，無序的創(chuàng)新活動只能造成重復開發(fā)和浪費資源的惡果。原始創(chuàng)新活動要納入系統(tǒng)工程才更有可能轉(zhuǎn)化為核心競爭力。建議建立一個以企業(yè)為主體的產(chǎn)、學、研、用相結(jié)合的原始創(chuàng)新體系，以推動集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！?/p>

“說到寬容，我認為有一件事情必須要強調(diào)，對作假絕不能寬容。你可以在創(chuàng)新的過程中出錯，可以失敗，這是允許的，但你不能不誠信，這是原則性問題！”“該寬則寬，該嚴則嚴，寬嚴有度”。王陽元此番話嚴肅而有力。

改革開放以來，王陽元培養(yǎng)了逾百名以博士生為主，包括碩士、博士和博士后研究人員的學生，其中有的入選“千人計劃”已回國成為學術帶頭人，也有即將畢業(yè)的博士生在2010年獲得IEEE電子器件學會全球優(yōu)秀博士生獎學金，這一獎學金在當年全球只有3人，亞洲就只此一人?，F(xiàn)任的北大軟微學院院長、北大微納電子學研究院院長、北大微納電子學系系主任都是他培養(yǎng)的博士生或博士后研究人員。他歷來主張培養(yǎng)學生要讓他們打好扎實的基礎，重在培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。因此他的研究生選題都是聚焦國際科技發(fā)展前沿，從事原始創(chuàng)新的課題。至今他還與十幾名博士生在綜合考試、博士論文開題報告、中期研究匯報、論文預答辯和最后的畢業(yè)答辯等各關鍵環(huán)節(jié)上保持著面對面地與他們討論交流的形式。

他主張培養(yǎng)學生要開放式培養(yǎng)，即要“走出去，請進來，加強國際合作”，為了使青年學者和研究生有與海外學者交流對話的平臺，王陽元與國內(nèi)外同行在上世紀80年代共同創(chuàng)建了兩個系列的國際會議—固態(tài)和集成電路技術國際會議（ICSICT）和專用集成電路設計會議（ASCON），每隔一年在中國系列化地舉行。作為美國IEEE FELLOW 、英國IEE（后改為IET）FELLOW和中國CIE FELLOW（他在CIE Fellow中的編號為0008號），他長期主持、領導和支持這兩個國際會議。直到2008年第9屆ICSICT會議，他把接力棒交給了年青一代學者。IEEE Beijing Section決定授予他ICSICT終身名譽主席的稱號和終身成就獎。同樣，在中芯國際，他也將董事、董事長職務轉(zhuǎn)給較年青的一代，而董事會基于他對中芯國際作出的不可磨滅的歷史性貢獻授予他名譽董事長和首席科學顧問的頭銜。

文化講堂 ——科技興國重在文化傳承

科技無論取得怎樣的突破，沒有傳承就沒了發(fā)展。王陽元特別注重強調(diào)科技與文化的關系，為此，他還刻意用了一張圖來勾勒解讀其中的關系。（如下圖）

“世界發(fā)展史本身就是一部科技進步與文化發(fā)展相互作用的進步史。早在十八世紀以前，中國的儒家文化曾深刻地影響了歐洲啟蒙運動；而發(fā)源于意大利的文藝復興運動，特別是他們中的優(yōu)秀代表和代表作，文學思想上如但丁的《神曲》、薄伽丘的《十日談》（他們與彼特拉克并稱為文化復興時代的文化三杰）；藝術上如達芬奇、米開朗基羅和拉斐爾藝術三杰等都對英國工業(yè)革命的發(fā)生有著直接的影響。”

縱橫歷史，古今中外，王陽元總能細數(shù)出科技與文化傳承的實例。越是重視，看得越透徹：“再有30～40年的時間，我國完全可能成為世界第一大經(jīng)濟體（當然人均GDP美國仍比我國高3.5倍），但是我們整體的教育水平與文化素質(zhì)則可能需要今后整個一個世紀甚至更長的時間努力才能真正稱得上具有世界第一大經(jīng)濟體的文化內(nèi)涵?！?/p>

王陽元在北大微納電子學研究院也反復強調(diào)“重在傳承”的意義，也就是需把老一輩“發(fā)展未有窮期，奮斗永不言止”的不斷攀登科學高峰的精神和以祖國發(fā)展、民族復興為己任的人生價值觀能不斷傳承下去。他曾給微納電子研究院題詞：“得人才者得天下，集人心者集大成”，現(xiàn)如今，這句話已成為北大微納電子研究院的文化了。

“當前，我國正處于發(fā)展轉(zhuǎn)型期，處于從計劃經(jīng)濟向社會主義市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)型時間。一邊是高速發(fā)展；一邊是人為的或自然的災害與事故頻發(fā)，這是一個歷史階段的現(xiàn)象，但人類面前，災難并不可怕，一切問題之大莫過于誠信的缺失。誠信乃立國、立身之本，沒有誠信何以取信于社會，何以立業(yè)？”王陽元如是說。

宋代胡瑗說過：“致天下之治者在人才，成天下之才者在教化，教化之本者在學校?！贝髮W是什么？王陽元給出了答案：他認為大學就是一代代年輕學子在有造詣的教授指導下，從事學習、創(chuàng)新和文化傳承以及社會服務的過程，把這個過程有效地組織起來就是大學。

以培養(yǎng)一批批高素質(zhì)的人才和不斷產(chǎn)生的新知識奉獻給人類和我們的祖國，才能使我們的國家，我們的科技事業(yè)，我們的微納電子學科得以持續(xù)的發(fā)展。

“中華民族經(jīng)過幾十年到一個世紀的努力，必將以科學發(fā)達、民主、文明、環(huán)境優(yōu)美、社會和諧、人民有素養(yǎng)的面貌而屹立于世界！”王陽元激情澎湃地如是說。

“只要人類社會存在，教育就是永恒的主題；只要人的生命存在，學習就是不竭的任務。”采訪最后，王陽元的這一番話再一次浮現(xiàn)在記者的眼前。教育本身就是一門博大精深的學問，言傳身教，無疑是最具說服力的方法。王陽元以他特有的方式，向我們傳遞著他為師，為學，為人的經(jīng)驗感悟。俗語說得好：“一年之計，莫如樹谷；十年之計，莫如樹木；終身之計，莫如樹人?！倍@“樹人”，何止只是王陽元個人的“終身之計”，它是我國微納電子學的發(fā)展之計，是國家強大之計，是科學延續(xù)之計，是推動社會進步之計。

封二人物

集成人生路 宇耕大講堂

仰望北大百年歷史星空，名師薈萃，星光燦爛，包羅萬象。作為現(xiàn)代中國學術建立和發(fā)展的縮影，北大每個發(fā)展階段，都吸納和涌現(xiàn)出許多在學界領銜的著名學者，其中赫然寫有王陽元院士的名字。這位大半生都在北大學習和工作的世紀老人，一生中有太多叫人敬佩的閃光點。而今，歷大半世紀風雨砥礪，青絲變白發(fā)，他將更多的精力轉(zhuǎn)移到了國家發(fā)展及行業(yè)領域戰(zhàn)略性思考及關注年輕一代的培育工作上，正如他所說：“只要人類社會存在，教育就是永恒的主題；只要人的生命存在，學習就是不竭的任務?！?/p>

王陽元——北京大學微納電子學研究院首席科學家、中國科學院院士

王陽元院士，1935年1月1日生于寧波，1958年畢業(yè)于北京大學物理系，同年留校任教?，F(xiàn)任北京大學教授，北京大學微納電子學研究院首席科學家，中國科學院院士，曾任北京大學微納電子學研究院院長，微電子學系主任；美國IEEE Fellow、英國IEE Fellow和CIE Fellow，中國信息產(chǎn)業(yè)部科技委常委，《半導體學報》和《電子學報》副主編，《微電子學叢書》主編等。50年來，王陽元在開展微電子新器件、新電路結(jié)構設計和新工藝研究等領域取得了一系列創(chuàng)新成果。