
第4章 我的初心,中国“芯”
缪立明 信息科学技术学院博士研究生
前些日子,组里的同学们送别了一位因疫情无法出国读博士后的师兄。在送别回来的路上,有人聊起了未来的打算,感慨现在的科研环境。有个师弟问我:“师兄,你当时为啥来微电子?”“我啊,在保研的时候,导师说让我以后做出点有用的东西来,所以就留在微电子了。”
做点有用的东西,简简单单的一句话,说起来是那么轻飘飘,实践起来却又充满坎坷和艰难。我想,这就是我作为微电子人的初心。
初心的形成——接触贫困,着眼世界
作为“真爱明天”助学计划的一员,我的导师张海霞教授始终关注贫困地区的教育发展。暑假期间,她安排我作为志愿者前往广西贫困地区进行支教活动。大巴车在盘山公路穿梭了五六个小时,我们终于到达了目的地——广西壮族自治区百色市凌云县。走进凌云小学的教室,没有电脑,没有投影仪,更不用提电子黑板这种智能教学工具。令我没有想到的是,即便我的板书写得不是很好,凌云小学的同学们依然很认真地用本子将黑板上的所有内容都记录了下来。他们带着光的眼神里,满是求知欲。
“孩子们都很好学,就是我们这里的条件艰苦,几乎没有老师会留在这里教书。”教导主任默默发出一声叹息。
“北大哥哥,你可以给我的本子签个名吗?”趁着课间,一个小女生急匆匆地跑来我面前。我从她手中接过那本画满了花儿小草的本子和那支削得快到顶的铅笔,颇感触动。
走出凌云县,五味杂陈。当城里的学校开始喊响电子化教育的口号时,贫困地区的孩子们却无法接触到一些再普通不过的电子教学设备。这不但限制了他们正常的受教育权利,而且降低了教育工作者来当地工作的热情。
“你要做点有用的科研,才能更好地改善他们的学习环境”,这是我回到学校后老师跟我说的话,也让我下定决心成为一名微电子专业的博士生。
读博期间有幸出了国门,拜访了加州理工学院,其中一位校友向我介绍了加州理工获得过诺贝尔奖的校友,比如微电子领域泰斗戈登·摩尔、物理学家理查德·费曼、天文学家马尔滕·施密特等,一个个都在人类科学研究的前沿道路上迈出了坚实的一步。对比之下,我们不时从网络论坛、社会舆论上听到这样的声音:中国的科研没有价值、没有意义,中国的科研得不到世界的认可,等等。
一年之后,在第三十三届欧洲传感器大会上,我惊讶地从技术手册上发现中国科学院的李菂教授将在大会第三天做“Plenary Talk”(大会全体特邀报告)。在近千人的会场上,李菂教授对中国天眼计划——世界上最大口径的射电望远镜设计、制造进行了介绍。当报告展示出在贵州的一个群山环绕的山区,逐步建成了一个巨大的望远镜平台时,在场的所有人都惊呆了。我身边坐着的一位法国的研究员感叹道,这项工程实在是太令人震撼了,甚至说要去实地拜访一下这个“世界上最大的传感器”。欧洲最大的会场,为一项中国自主研发的关乎人类发展的伟大工程,响起了经久不衰的掌声。
这是我第一次在国际场合亲身感受到中国人自己的科研成果,得到了来自世界的如此强烈的敬佩和关注。而这两次出国经历,让我下定决心,做一个有用的微电子科研工作者,为国家微电子行业做出自己的贡献。
初心,就是在看到凌云小学那群充满求知欲而用不上教学电子设备的孩子们时开始萌芽;使命,就是当天眼计划在大屏幕惊艳于世人之际开始坚定。我作为一个微电子博士研究生,仰望前沿科技的星空,脚踏科研实验的道路,迈入科研的大门,就要有所发现、有所发明,为社会做出贡献。
初心的坚守——科研之路的困难与自信
然而,初心的坚守之路,漫长而坎坷。科研工作讲究创新性、时效性,在有了具体科研方向和目标之后,就要尽一切努力将结果做出来。为了能让一个柔性电子器件的项目尽快顺利完成,在那段时间我几乎每天都待在学校理科二号楼的实验室里,调控碳纳米管的比例,控制微纳结构的参数,有时候甚至到凌晨两三点才能结束器件的制备。然而科研之路不会一帆风顺,在没日没夜的器件加工之后,测试结果却并不如人意,只能重新摸索。实验的不顺利,工作的不被认可,让我产生了动摇。在我的文章第四次被拒之后,我甚至产生了这样的怀疑:我适不适合搞科研?我还能在微电子领域做出贡献吗?我的初心还能坚守得住吗?
机缘巧合,最不顺利的日子里,张老师安排我们组参观了中国科学院钱学森办公室。负责人在介绍了钱老的工作手稿、办公环境之后,特意跟我们提了一样稀罕物件——“计算尺”。在那个年代,没有先进制程的计算机,没有高度发展的有限元仿真,对于一般物理模型只能靠手算,而这个仅可以算对数、指数和三角函数的计算尺,可以视为当时的“计算机”。难以想象就靠这把简单的计算尺,钱老在我国核工程研究的道路上迈出了如此坚实的一步,这着实带给了我无比的震撼和继续奋斗的信心。之后的日子里,科研依旧进行,测试结果也经常不尽如人意,文章投稿也没有变得顺利,但是心境却发生了完全的改变。就像我的师兄说的那样,只要坚持做下去,总会做出有用的结果。相信自己的科研能力,相信自己可以为社会科技进步添砖加瓦做出贡献,这也让我在之后的道路上更能坚守初心。
初心的践行——微电子人的担当与责任
本科入学的时候,一位授课老师曾开玩笑地跟我们说:“微电子是夕阳产业,物理极限已经差不多了,技术很难更进一步了。”没想到时隔六年,微电子这一“夕阳”产业竟然掀起了国际政治局势的紧张关系。正因为微电子领域之前沿,技术之高精尖,每一个国家和地区都将它视为战略核心之一。微电子领域的每一个进展,无论多么微小,对推动国家社会的发展都具有极大的意义。
“最近哈佛的Lieber教授被FBI调查,华为又受到限制,更早之前天津大学的一个教授还被带上电子脚链。”张老师经常跟我们说,“现在国际环境对我们不太有利,我们更应该做出点东西来提升我们的科研自信心,向世界同行展示我们的水平。”我和组里的同学在和工学院一起合作开展相关课题,开始共同承担了3D类器官集成芯片的研发项目。就像张老师在项目启动会上说的——将微电子芯片用于生物医疗产业,从而更好地推动集成电路在医疗产业的应用,为大众生命健康提供更好的保障。项目中,我们得到关于3D微纳结构的部分成果,也多次在国际会议上受到同行们的关注。
微电子行业作为实体前沿科技行业,需要下工艺间“搬砖”,需要深厚的理论基础,同时需要耐得住性子的初心,在这一行业,人才一直是短缺的。前几年北大微电子专业本科生甚至不到20人,而最终选择进入这一领域留下来继续深造的同学更是屈指可数。一次在微纳329屋子里,一位本科生跑过来跟我抱怨:“微电子我都学了一年了还感觉什么都没学明白。模电数电、工艺原理也感觉没搞懂怎么串起来的?”
后来我发现,这样的困惑普遍存在于低年级同学之中。于是在团总支和系领导的指引下,我们开展了广泛而全面的“传帮带”工作。从超净间的观摩和实习、实验室介绍专题讲座,到师兄师姐的宣讲会,从教室、实验室到宿舍,全方面地带领同学们更加清楚地了解微电子行业,增加他们对于自己即将开展的科研工作的认同,更好地坚守住当时选择微电子的那份初心。“传帮带”不仅是“芯”火相传的必要工作,更是微电子专业每一位学生、每一位老师的责任与担当。
习近平总书记强调:“青年一代有理想、有本领、有担当,国家就有前途,民族就有希望。”作为青年科研人员,我们要肩负起强芯兴国的历史使命,矢志不渝,奋斗终生,让每一位学生无论在哪里都能接受到现代化电子教育,才能让世界人民感受到中国科学技术的实力,才能更好地实现把我国全面建设成为社会主义现代化国家的目标。
“中国梦是历史的、现实的,也是未来的;是我们这一代的,更是青年一代的。”不忘初心、牢记使命,相信通过我及与我一样的一代代青年的努力,中华民族伟大复兴的中国梦终将实现!