黃萍華 李健
摘? 要:在國家統(tǒng)籌推進新一輪“雙一流”建設(shè)的大背景下,集成電路科學(xué)與工程學(xué)科肩負著培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)急需高端芯片人才的重大使命,并成為各高?!半p一流”建設(shè)的關(guān)鍵發(fā)力點和新的增長點。各高校應(yīng)按照“需求牽引的新戰(zhàn)略導(dǎo)向、交叉會聚的新發(fā)展定位、協(xié)同創(chuàng)新的新建設(shè)思路、產(chǎn)教融合的新培養(yǎng)模式”的總體原則,積極探索集成電路科學(xué)與工程學(xué)科建設(shè)路徑,努力在危機中育新機、在變局中開新局,支撐和驅(qū)動我國集成電路事業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展和高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:“雙一流”建設(shè);新興交叉學(xué)科;集成電路;集成電路科學(xué)與工程
中圖分類號:G632.4? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:1673-7164(2023)26-0007-04
集成電路作為現(xiàn)代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)和裝備制造業(yè)的“基石”和“心臟”,既是支撐經(jīng)濟社會發(fā)展和保障國家安全的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),也是全球高科技國力競爭的戰(zhàn)略必爭制高點[1]。在國家統(tǒng)籌推進新一輪“雙一流”建設(shè)的大背景下,集成電路科學(xué)與工程學(xué)科肩負著培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)急需高端芯片人才的重大使命,并成為各高校“雙一流”建設(shè)的關(guān)鍵發(fā)力點和新興增長點。
一、困局:面臨高端“芯片”人才瓶頸
1947年12月,美國貝爾實驗室成功研制出世界上第一支點接觸型鍺晶體管,這是20世紀的一項重大發(fā)明,為集成電路的誕生吹響了號角。1949年以來,我國也一直在全力發(fā)展集成電路這一戰(zhàn)略性新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。我國大力優(yōu)化集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策環(huán)境,發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢集中攻關(guān)、奮力追趕,大力培育具有國際競爭力和影響力的行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)。2000年印發(fā)《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策的通知》(國發(fā)〔2000〕18號);2004年中國大陸第一條12英寸線在中芯國際投產(chǎn)生產(chǎn);2016年,國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》,成立“國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資基金”;2018年深圳市海思半導(dǎo)體有限公司躋身全球芯片設(shè)計領(lǐng)域前10位;2020年印發(fā)《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展若干政策的通知》(國發(fā)〔2020〕8號);2022年上海微電子裝備有限公司交付首臺國產(chǎn)2.5D/3D先進封裝光刻機,使14納米先進工藝規(guī)模實現(xiàn)量產(chǎn)。綜合來看,經(jīng)過六十多年的長期發(fā)展,我國集成電路設(shè)計、制造能力與國際先進水平差距不斷縮小,封裝測試技術(shù)已經(jīng)處于國際先進水平,但是產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平依然存在較大差距,在芯片設(shè)計、制造等環(huán)節(jié)存在明顯“短板”[2]。
集成電路產(chǎn)業(yè)作為國家發(fā)展重點產(chǎn)業(yè),不僅是一個技術(shù)密集、資金密集的產(chǎn)業(yè),更是一個需要大量創(chuàng)新人才的產(chǎn)業(yè)。既要考慮“從0到1”的原始創(chuàng)新,也要考慮如何提高制造工藝水平、提升芯片產(chǎn)品質(zhì)量。原電子工業(yè)部部長胡啟立在回顧中國的“芯”路歷程時總結(jié)了三點經(jīng)驗教訓(xùn):第一,真正的核心技術(shù)很難通過市場交換得來,引進不是目的,目的是發(fā)展自己,為我所用,最終實現(xiàn)自主創(chuàng)新,走自己的路;第二,始終堅持以市場為導(dǎo)向,如果與市場不合拍,即使技術(shù)水平再高也得不到市場的回報,就會被淘汰出局;第三,牢牢抓住人才這個高科技企業(yè)發(fā)展的核心,優(yōu)秀人才是創(chuàng)新的主力和中堅[3]。歷史和實踐告訴我們,關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的,必須自力更生,必須牢牢掌握在自己手中。人才是創(chuàng)新的第一資源,是自主創(chuàng)新的關(guān)鍵,創(chuàng)新驅(qū)動本質(zhì)上是人才驅(qū)動,綜合國力競爭說到底是人才競爭[4]。我國芯片產(chǎn)業(yè)長期落后的主要原因是缺乏專業(yè)人才特別是頂尖高端人才。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2022年中國芯片專業(yè)人才缺口將超過25萬人,預(yù)計到2025年這一缺口將擴大至30萬人。人才特別是高端人才團隊短缺的問題,成為制約我國芯片產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素和癥結(jié)所在。要從根本上破解高端芯片“困局”,最核心最急需的是大力發(fā)展集成電路領(lǐng)域的學(xué)科專業(yè),培養(yǎng)造就一大批既懂科學(xué)原理又掌握尖端工藝的集成電路高端人才。
二、布局:大力支持集成電路學(xué)科發(fā)展
(一)增設(shè)集成電路一級交叉學(xué)科
為加強對人才培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)的指導(dǎo)和規(guī)范,我國自1983年頒布并開始施行學(xué)科專業(yè)目錄,作為進行學(xué)位授權(quán)審核與學(xué)科管理、學(xué)位授予單位開展學(xué)位授予與人才培養(yǎng)工作的基本依據(jù)。為滿足集成電路行業(yè)的人才需求,國家一直高度重視相關(guān)學(xué)科專業(yè)的建設(shè)。1983年就設(shè)置了電子學(xué)與通訊、計算機科學(xué)與技術(shù)、自動控制等一級學(xué)科,1996年后設(shè)置了光學(xué)工程、計算機科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)等相關(guān)一級學(xué)科。但是,集成電路一直沒有成為單獨設(shè)置的一級學(xué)科,僅僅作為電子科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科下面的一個專業(yè)(二級學(xué)科)存在。本科階段會受到課程設(shè)置和培養(yǎng)方案的制約,研究生課程教師則分布在各個學(xué)科甚至是不同學(xué)院之中,集成電路人才培養(yǎng)的針對性、專業(yè)性、系統(tǒng)性都存在很大問題,無法滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。
對此,學(xué)術(shù)界、教育界的有識之士呼吁,國家應(yīng)針對集成電路產(chǎn)業(yè)人才需求成立專門的一級學(xué)科。2018年9月,中國科學(xué)院院士王陽元就曾在新時期中國集成電路產(chǎn)業(yè)論壇中提議將微電子學(xué)科提升為一級學(xué)科。2019年10月,工信部公布了《關(guān)于政協(xié)十三屆全國委員會第二次會議第2282號(公交郵電類256號)提案答復(fù)的函》,明確提出將推進設(shè)立集成電路一級學(xué)科。2020年7月,國務(wù)院學(xué)位委員會會議表決通過了關(guān)于將集成電路專業(yè)從電子科學(xué)與技術(shù)一級學(xué)科中獨立出來作為新的一級學(xué)科的提案。2020年12月30日,國務(wù)院學(xué)位委員會、教育部正式下發(fā)通知,根據(jù)黨和國家事業(yè)發(fā)展需要,決定設(shè)置“交叉學(xué)科”門類并下設(shè)“集成電路科學(xué)與工程”等兩個一級學(xué)科,要求加強“集成電路科學(xué)與工程”學(xué)科建設(shè),做好人才培養(yǎng)工作。作為一門以集成電路為研究對象的戰(zhàn)略性新興學(xué)科,將緊扣集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈的重點任務(wù)和突出短板,致力于解決集成電路設(shè)計、制造、封裝、測試和工藝技術(shù)的核心科學(xué)和工程技術(shù)問題。這意味著我國集成電路的學(xué)科專業(yè)體系趨于完備,支撐集成電路產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系臻于完善,必將極大促進新一代專業(yè)人才的培養(yǎng),從根本上突破制約集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才瓶頸。
(二)組建集成電路相關(guān)學(xué)院/學(xué)科
在國家明確支持建設(shè)“集成電路”一級學(xué)科后,全國各高校特別是“雙一流”高校紛紛整合相關(guān)學(xué)科資源,組建集成電路學(xué)院,建設(shè)集成電路科學(xué)與工程一級學(xué)科。2020年10月,北京航空航天大學(xué)率先成立集成電路科學(xué)與工程學(xué)院;2021年2月,中山大學(xué)成立集成電路學(xué)院;同年4月清華大學(xué)成立集成電路學(xué)院;6月北京理工大學(xué)成立集成電路與電子學(xué)院;7月北京大學(xué)和華中科技大學(xué)成立集成電路學(xué)院;10月湖南大學(xué)成立集成電路學(xué)院;11月華南理工大學(xué)和華東師范大學(xué)分別成立集成電路學(xué)院、集成電路科學(xué)與工程學(xué)院。相關(guān)一流學(xué)科建設(shè)高校也不甘落后,2021年2月安徽大學(xué)成立集成電路學(xué)院,11月廣東工業(yè)大學(xué)成立集成電路學(xué)院。與此同時,各高校競相申報集成電路科學(xué)與工程一級學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點。根據(jù)2021年11月教育部公布的名單,共有18所高校獲批全國首批集成電路科學(xué)與工程一級學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點,包括北京大學(xué)、清華大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、南京大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)、東南大學(xué)、廈門大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)、電子科技大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、北京郵電大學(xué)、南京郵電大學(xué)、杭州電子科技大學(xué)。在獲批高校中,除了南京郵電大學(xué)和杭州電子科技大學(xué)外,其余高校均是國家“雙一流”建設(shè)高校。
至此,我國初步形成了以國內(nèi)頂尖高校為引領(lǐng)、以“雙一流”建設(shè)高校為主體的集成電路學(xué)科建設(shè)格局。這些新組建的學(xué)科將聚焦集成電路學(xué)科發(fā)展前沿和產(chǎn)業(yè)升級需求,瞄準集成電路領(lǐng)域“卡脖子”技術(shù)難題和國產(chǎn)替代高端裝備,深化政產(chǎn)學(xué)研用合作,打破學(xué)科專業(yè)壁壘,強化交叉融合創(chuàng)新,突破關(guān)鍵核心技術(shù),培養(yǎng)國家急需的高層次人才,努力解決科技與產(chǎn)業(yè)的“兩張皮”問題,支撐和驅(qū)動我國集成電路事業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展和高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。
三、破局:探索集成電路學(xué)科建設(shè)新路徑
集成電路科學(xué)與工程學(xué)科建設(shè)是一項事關(guān)我國學(xué)科建設(shè)和科技創(chuàng)新高質(zhì)量發(fā)展的系統(tǒng)工程,屬于涉及諸多學(xué)科領(lǐng)域的新興交叉學(xué)科,肩負著服務(wù)國家重大戰(zhàn)略和國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場的重大使命,需要有效整合政府、高校、企業(yè)、研究機構(gòu)等各方資源進行集成攻關(guān)和協(xié)同創(chuàng)新,不斷實踐探索基于新戰(zhàn)略導(dǎo)向、新發(fā)展定位、新建設(shè)思路、新培養(yǎng)模式的建設(shè)路徑。
(一)需求牽引的新戰(zhàn)略導(dǎo)向
如何解決當(dāng)下集成電路人才缺口問題?如何培養(yǎng)適合企業(yè)需求的集成電路人才?在2020中國(上海)集成電路創(chuàng)新峰會上,來自政產(chǎn)學(xué)研各領(lǐng)域的專家一致認為,“讀懂”產(chǎn)業(yè)需求,解決教育“脫節(jié)”,是彌補集成電路領(lǐng)域人才缺口的關(guān)鍵[5]。中國工程院院士、微電子工藝技術(shù)專家吳漢明坦言:“總體來說,目前的集成電路人才培養(yǎng)太偏理論了,而集成電路是一個產(chǎn)業(yè)需求引領(lǐng)的領(lǐng)域?!薄半p一流”建設(shè)高校作為國家重要的戰(zhàn)略科技力量,要想國家之所想、急國家之所急、應(yīng)國家之所需,聚焦集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的痛點堵點難點,加大對“卡脖子”環(huán)節(jié)的科技攻關(guān)和人才培育,在專業(yè)設(shè)置、課程設(shè)置上注重解決關(guān)鍵核心技術(shù)的特色化培養(yǎng),力爭填補產(chǎn)業(yè)空白、實現(xiàn)國產(chǎn)替代。探索產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向的訂制化、個性化人才培養(yǎng)方式,由企業(yè)根據(jù)自身的人才需求向?qū)W校下達人才培養(yǎng)訂單,深度參與人才培養(yǎng)方案制定并提供實訓(xùn)設(shè)備和場地,高校在企業(yè)的協(xié)作下按訂單進行人才培養(yǎng),為集成電路領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)定向輸送高素質(zhì)創(chuàng)新人才和專業(yè)技術(shù)人才。
(二)交叉會聚的新發(fā)展定位
正如錢學(xué)森先生所說,交叉科學(xué)是非常有前途、非常廣闊而又重要的科學(xué)領(lǐng)域。當(dāng)今世界,科學(xué)研究日益呈現(xiàn)出多點突破、交叉匯聚的新態(tài)勢,學(xué)科前沿的重大突破和重大創(chuàng)新成果大多是多學(xué)科交叉、融合匯聚的結(jié)果,學(xué)科交叉匯聚已成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要途徑。習(xí)近平總書記多次指出,“厚實學(xué)科基礎(chǔ),培育新興交叉學(xué)科生長點,用好學(xué)科交叉融合的‘催化劑?!睘橥苿咏徊鎸W(xué)科發(fā)展,促進學(xué)科交叉融合,加快知識生產(chǎn)方式變革和人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新,2021年11月國務(wù)院學(xué)位委員會專門印發(fā)了《交叉學(xué)科設(shè)置與管理辦法(試行)》。集成電路科學(xué)與工程學(xué)科應(yīng)該發(fā)揮新興交叉學(xué)科的優(yōu)勢,進一步明晰多學(xué)科交叉匯聚的發(fā)展定位,著力打破傳統(tǒng)學(xué)科的種種壁壘,深化與物理學(xué)、設(shè)計學(xué)、計算機科學(xué)與技術(shù)、電子科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程等相關(guān)學(xué)科的交叉融合,凝練優(yōu)勢特色交叉研究方向,注重引進和培養(yǎng)具有寬口徑、厚基礎(chǔ)、多學(xué)科背景的高素質(zhì)創(chuàng)新人才,積極探索有利于新興交叉學(xué)科深度融合發(fā)展的科研組織模式和考核評價機制,厚植促進學(xué)科交叉融合發(fā)展的制度土壤。
(三)協(xié)同創(chuàng)新的新建設(shè)思路
協(xié)同創(chuàng)新是政府、高校、科研院所、企業(yè)以及相關(guān)研究機構(gòu)等,為了實現(xiàn)重大科技創(chuàng)新而開展的以知識增值為核心的大跨度整合的創(chuàng)新模式。協(xié)同創(chuàng)新是當(dāng)今科技創(chuàng)新和學(xué)科建設(shè)的新范式,借力國家意志的引導(dǎo)和機制安排,促進高校、政府、企業(yè)、研究機構(gòu)等創(chuàng)新主體發(fā)揮各自的能力優(yōu)勢、整合互補性資源來實現(xiàn)資源共享和優(yōu)勢互補,協(xié)同推進科技創(chuàng)新和科技成果轉(zhuǎn)化。要破解當(dāng)前面臨的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展困局,亟須針對關(guān)鍵核心領(lǐng)域“卡脖子”難題,集中優(yōu)勢力量,強化協(xié)同創(chuàng)新,打通基礎(chǔ)研究、應(yīng)用開發(fā)、成果轉(zhuǎn)移與產(chǎn)業(yè)化鏈條。集成電路科學(xué)與工程學(xué)科建設(shè),要充分發(fā)揮舉國體制和市場機制相結(jié)合的制度優(yōu)勢,加強學(xué)院與學(xué)院之間合作、校校合作、校地合作、校企合作,建立健全政產(chǎn)學(xué)研用同頻共振聯(lián)合攻關(guān)的協(xié)同創(chuàng)新機制,打造優(yōu)勢互補、成果共享的協(xié)同創(chuàng)新平臺和集群創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),匯聚人才、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、資金等創(chuàng)新要素,加速科技成果的工程化、商品化、產(chǎn)業(yè)化進程,助力實現(xiàn)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的自主可控和整體躍升。
(四)產(chǎn)教融合的新培養(yǎng)模式
深化產(chǎn)教融合,促進教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈有機銜接,是推動教育優(yōu)先發(fā)展、人才引領(lǐng)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展相互貫通、相互協(xié)同、相互促進的戰(zhàn)略性舉措,是推進人力資源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的戰(zhàn)略性任務(wù)[6]。集成電路產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)具有門檻高、實踐缺、學(xué)科雜、知識散的特點,其中,設(shè)計、制造、封裝、測試等領(lǐng)域都需要全方位、全生態(tài)化的產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)模式。教育部按照“面向產(chǎn)業(yè)集聚科學(xué)規(guī)劃布局、面向一流學(xué)科突出扶優(yōu)扶強、面向協(xié)同創(chuàng)新深化產(chǎn)教融合、面向區(qū)域需求促進共建共享”的原則,遴選“國家集成電路產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺”項目,采取共建共享的人才培養(yǎng)和交流方式,探索高校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)高端人才機制,目前已有清華大學(xué)、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、廈門大學(xué)、電子科技大學(xué)、南京大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、華中科技大學(xué)八所高校入選。
產(chǎn)教融合,“產(chǎn)”和“教”不能分開,核心任務(wù)是服務(wù)產(chǎn)業(yè)。集成電路科學(xué)與工程學(xué)科的產(chǎn)教融合培養(yǎng)模式,要以人才培養(yǎng)和技術(shù)創(chuàng)新為核心,圍繞“教育”和“產(chǎn)業(yè)”雙主體構(gòu)建針對集成電路產(chǎn)業(yè)新型人才培養(yǎng)機制,實現(xiàn)專業(yè)與產(chǎn)業(yè)、教學(xué)與實踐、育人與就業(yè)、課堂與實踐的精準對接,打開校企雙主體協(xié)同育人、聯(lián)合創(chuàng)新的新局面,形成產(chǎn)業(yè)與教育統(tǒng)籌發(fā)展、人才與創(chuàng)新互為促進的良性循環(huán),為國家發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)提供堅實的人才保障[7]。
四、結(jié)語
“雙一流”建設(shè)高校因應(yīng)我國集成電路產(chǎn)業(yè)亟待破局的時代重任和現(xiàn)實需要,以需求牽引為戰(zhàn)略導(dǎo)向、以交叉會聚為發(fā)展定位、以協(xié)同創(chuàng)新為建設(shè)思路、以產(chǎn)教融合為培養(yǎng)模式,積極探索集成電路科學(xué)與工程新興交叉學(xué)科建設(shè)的新路徑,努力在危機中育新機、在變局中開新局,大規(guī)模地培養(yǎng)集成電路高端人才,孕育催生一流學(xué)科建設(shè)新的增長點,為我國集成電路事業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展和高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)有貢獻。
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(責(zé)任編輯:羅欣)