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        黃芊芊:助中國芯突出重圍

        2023-11-19 01:41:38谷陽
        莫愁 2023年31期
        關(guān)鍵詞:芊芊華為芯片

        文/谷陽

        黃芊芊

        17 歲讀北大,28 歲成為北大博士生導(dǎo)師并入選“未來女科學(xué)家計劃”,30 歲獲得世界級芯片領(lǐng)域的國際大獎,全球僅三位獲獎?wù)撸褪屈S芊芊。西方科技巨頭想用高薪挖走她,但她斷然拒絕:“我是中國人,不會為外國做事?!?023 年4 月,第十八屆“中國青年女科學(xué)家獎”揭曉,黃芊芊名列其中。

        學(xué)霸少女嶄露頭角

        黃芊芊1989 年出生于江西上饒的一個普通家庭,從小熱衷于把電子產(chǎn)品拆得七零八落,研究零部件、思考它為什么這么神奇。母親發(fā)現(xiàn)了女兒的興趣,著力培養(yǎng)她理科方面的愛好。

        上了小學(xué)的黃芊芊,儼然成了鄰里口中的“神童”。不僅是因為她成績優(yōu)異,甚至能自學(xué)高年級課程,更是因為她異于同齡孩子的冷靜、自如,和對學(xué)習(xí)的興趣及專注。當(dāng)小伙伴們在鄉(xiāng)間嬉戲打鬧時,她卻獨自待在房間里鉆研難題,廢寢忘食。黃芊芊不但學(xué)習(xí)成績好,而且懂事乖巧,深受老師和同學(xué)們的喜愛。在義務(wù)教育階段,她曾先后兩次跳級。

        2003 年,黃芊芊考上了全市頂尖的上饒一中。進(jìn)入高中階段,黃芊芊一如既往的優(yōu)秀。盡管是同學(xué)中年紀(jì)最小的,可她幾乎每次考試都能穩(wěn)坐“第一”的寶座。她的高中老師至今都記得,黃芊芊自主學(xué)習(xí)思考的能力和邏輯思維能力都特別強,每次回答問題都有條不紊。

        面對大學(xué)專業(yè)的選擇時,一向乖巧聽話的黃芊芊第一次和父母產(chǎn)生了分歧。母親希望她當(dāng)老師或者學(xué)醫(yī),找到固定工作,安安穩(wěn)穩(wěn)地度過一生。而父親因為在外做生意,所以希望她能選擇金融專業(yè),畢業(yè)后跟隨自己經(jīng)商。黃芊芊卻有自己的想法:“我的理想是電子學(xué),立志研究電子技術(shù)來解決中國面臨的實際問題?!备改阁@訝于女兒的遠(yuǎn)見和志向,轉(zhuǎn)而支持并陪著她了解這個專業(yè)的發(fā)展前景。2006 年,17 歲的黃芊芊以優(yōu)異成績被北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院微電子系錄取。

        沉心科研,拒絕出國

        北京大學(xué)臥虎藏龍,學(xué)生要么是各省高考狀元,要么來自書香門第,要么有國外求學(xué)的經(jīng)歷,這樣的環(huán)境鞭策黃芊芊加倍努力,圖書館、實驗室、課堂上到處都是她勤奮的身影。

        黃芊芊的天資和努力很快吸引了中國科學(xué)院院士黃如的注意,黃如評價她做事冷靜從容,學(xué)習(xí)刻苦鉆研,對半導(dǎo)體領(lǐng)域敏感度高,是搞科研的好苗子。新中國成立不久,我國就開始了半導(dǎo)體領(lǐng)域的研究,但由于歐美發(fā)達(dá)國家的技術(shù)封鎖,導(dǎo)致我國該領(lǐng)域發(fā)展較慢。可越是難度大,黃芊芊就越是感興趣。大三時,她接受黃如的邀請,加入了她的隊伍,并選擇研究難度最高的超低功耗微納電子器件領(lǐng)域。

        一些朋友紛紛勸她:“這個領(lǐng)域在短期內(nèi)很難實現(xiàn)突破,你可能把整個青春都搭進(jìn)去也難以取得結(jié)果?!秉S芊芊聽罷只是一笑,表示自己已經(jīng)做出選擇。臨近畢業(yè),身邊同學(xué)都開始為留學(xué)奔忙。對于許多人來說,國外有更加成熟的教學(xué)體系和更好的硬件設(shè)施,留學(xué)無疑是不錯的選擇。但黃芊芊并沒有準(zhǔn)備去留學(xué),而是忙著整理實驗室中一項項繁雜的數(shù)據(jù)。其實,國外大學(xué)已注意到黃芊芊的優(yōu)秀表現(xiàn),紛紛向她拋出橄欖枝,許諾優(yōu)渥的條件,那時的黃芊芊陷入了糾結(jié)。

        黃芊芊走到校園散心,恍惚間,她的腦海中浮現(xiàn)出了幾十年前前輩救亡圖存的呼喚。她出了神,直到黃如的電話把她驚醒。黃如問起她前些天的實驗結(jié)果如何,她卻自顧自地說自己決定留校。

        黃芊芊坦言:“我堅信,國內(nèi)微電子技術(shù)只是起步晚,并非能力不足,北大有著國內(nèi)微電子專業(yè)最頂尖的師資力量和科研環(huán)境,在國內(nèi)、在北大一樣可以做出不遜色于國外一流大學(xué)的科研成果?!?/p>

        面對質(zhì)疑和壓力,黃芊芊更加腳踏實地,把實力和成果當(dāng)作最好的反擊。在實驗室里,她埋頭鉆研,嘔心瀝血地記錄著數(shù)據(jù),一次次調(diào)試,一遍遍檢查,一點點敲擊代碼。2011 年開始,黃芊芊連續(xù)在國際IEDM 發(fā)表了多篇高質(zhì)量論文。一次,為驗證一個新理論,黃芊芊花了整整一年時間,從頭到尾做了一次完整的實驗。那一年,她基本上是“白加黑”連軸轉(zhuǎn):白天跑工藝間做實驗,晚上總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),到緊要階段更是常常連熬幾個通宵。

        2015 年,當(dāng)黃芊芊取得博士學(xué)位后,無數(shù)國外企業(yè)向她發(fā)出邀約。面對高薪和各種福利的誘惑,黃芊芊比幾年前更加堅定,全都一口回絕了。

        力挽狂瀾,引起轟動

        黃芊芊回到了北大任教,擔(dān)任博士生導(dǎo)師。一次,一位學(xué)生實驗失敗沮喪不已,她鼓勵說:“做科研一定要勝不驕敗不餒,要有足夠的熱愛,還要有坐‘冷板凳’的決心,這樣才能做出真正有用的東西?!?018年,黃芊芊和中芯國際合作,成功研制了超低功耗原件,同時研發(fā)出了世界上第一個基于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝平臺的互補隧穿器件集成技術(shù),這一成果引起業(yè)界巨大轟動。

        外國人都明白,黃芊芊對于中國芯片行業(yè)有著重大的意義。美國甚至開出了千萬年薪的報酬,黃芊芊卻始終不為所動。2019 年,黃芊芊憑借自己的科研成功榮獲IEEE 電子器件學(xué)會青年成就獎。IEEE(電氣與電子工程師協(xié)會)作為全球最大的專業(yè)科技組織,其評獎標(biāo)準(zhǔn)十分嚴(yán)苛,許多科學(xué)家多次落選,有甚者終其一生難以圓夢。而黃芊芊年僅30 歲就獲獎,她是亞洲第一個獲得這個獎項的青年科學(xué)家,也是中國第二位獲得該獎項的人。

        然而,讓黃芊芊驕傲的卻是她帶隊研究的新機理超低功耗器件得以成功應(yīng)用,這大大縮減了芯片制作的難度,它的性能處于全球領(lǐng)先地位,讓中國的芯片制造產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)生機。許多國家千方百計想花巨資購買這項專利,被黃芊芊拒絕了,她將這項專利無償獻(xiàn)給國家。其中還有一些研究成果被運用到中芯國際的研發(fā)生產(chǎn)當(dāng)中。

        當(dāng)時,華為因受到美國制裁,陷入孤立無援之境,華為總裁任正非深感技術(shù)獨立刻不容緩。這時,黃芊芊站了出來,很快加入華為,開始了中國“芯”的研究。任正非興奮地說:“黃博導(dǎo),你來啦,華為有希望啦!”在華為技術(shù)部研究的基礎(chǔ)之上,黃芊芊傾囊相授自己多年的科研成果,通過雙方的共同努力,終于在2021 年取得重大突破。當(dāng)時華為發(fā)明了雙芯疊加技術(shù),將兩顆14 納米的芯片疊加,幾乎能達(dá)到7 納米芯片的效果,形成全新的系統(tǒng)級芯片。這一研究成果讓西方國家大吃一驚,也讓國人看到了芯片領(lǐng)域的希望。

        黃芊芊作為我國土生土長的芯片人才與科學(xué)家,沒有海歸背景,憑借一己之力在IEDM、IEEE、TED 等各大國際頂級會議和頂尖期刊發(fā)表的論文70 余篇,申請專利70 余項,已獲國際授權(quán)專利15 項、國內(nèi)授權(quán)專利40 余項。在眾人沉浸在成功的喜悅之中時,黃芊芊又投身到了新的研究之中。

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