我國1958年制造出第一塊硅單晶，比美國晚了六年，比日本早兩年。由此可見，我國集成電路起步并不晚，但此后為何差距會拉大，甚至在芯片制造上遭遇“卡脖子”之痛？又該如何破局？

在近日舉行的相關領域學術報告會間隙，半導體物理學家、中科院院士夏建白就此接受了《中國科學報》的采訪。

《中國科學報》：當前，集成電路仍是我國信息產業的一塊短板，特別是以制造業為主的芯片下游是我國集成電路產業最薄弱的環節。您認為我國集成電路的短板和國產芯片的“卡脖子”問題是什么原因造成的？

夏建白：

過去我們總想著買芯片就解決問題了，對自己制造集成電路并不是很重視，造成了目前的狀態。這是給我國信息產業的一個教訓。

舉一個例子。文化大革命結束時，做超晶格量子阱的分子束外延設備被國外壟斷，對中國禁運。在這種情況下，鄧小平點名讓北京大學物理學家、我的導師黃昆到中科院半導體所當所長。黃昆先生是搞理論物理和基礎研究的，他到半導體所后開始抓自主制造分子束外延設備。

當時半導體所加上中科院物理所、沈陽科技儀器廠三個單位聯合起來，經過兩三年的時間，自主研制出分子束外延設備，而且質量達到國際水平。這在國際上引起震動，許多國外科學家來華參觀，并使得國際半導體會議在中國召開，這是迄今為止在中國召開的唯一一屆（國際半導體會議）。

說來有些諷刺，我們成功制造出分子束外延設備后，國外就不再對我們禁運了。我們自己也不爭氣，都去買國際上的分子束外延設備。結果我們生產了兩臺，就沒法繼續下去了，沈陽科學儀器廠也就倒閉了。這說明我們要發展高科技儀器設備，一定要自主地生產，不能只依靠別人。

《中國科學報》：對外依賴是造成我國集成電路與國外差距逐漸拉大的主要原因嗎？

夏建白：

的確，集成電路在我國起步不晚。建國之初，半導體物理學家王守武、湯定元、洪朝生、林蘭英等就相繼回國開始相關研究了。

1958年，在王守武先生等科學家的努力下，半導體所制造出首個硅單晶晶體管，還做成了第一臺通用數字電子計算機103機。1970年發射的東方紅衛星上播送的《東方紅》樂曲用的芯片就是我國自己制造的。

正因為如此，國外對我們不禁運了，大家都去買國外的芯片。在此過程中，科技部也曾想能發展自己的集成電路。但當時整個的趨勢是“造船不如買船，買船不如租船”。尤其是如果自己做，一開始要投入很多錢，導致我們不再研制那些設備。這樣一來就產生了對外依賴性，別人一卡就容易出問題。

《中國科學報》：在您看來，我國集成電路產業的發展，還面臨哪些短板？

夏建白：

總的來看，工藝設備是一個短板。這方面我國產業規模不大，不光是光刻機，其他工藝設備做的人也少。因為一開始做，專利是人家的，做起來既花錢，又賺不了錢，所以國內相關企業不多，而且做出來的產品質量也不算太高。

《中國科學報》：您認為中國半導體產業發展前景如何？

夏建白：

半導體的發展前景廣闊。從兩個方面來說，一是光電技術發展角度，跟集成電路情況不太一樣，中國光電子的水平并不低，將來往光電集成發展（芯片上集成光和電）有很大空間。二是半導體技術發展角度，過去的三維材料正發展成二維半導體材料，磁性半導體存儲器也是研究熱點。這些方向也給中國半導體產業發展帶來新機遇。

《中國科學報》：您對我國集成電路產業的高質量發展還有什么建議？

夏建白：

我的建議是，要多培養一些工科的博士或是工匠，加強動手能力。

集成電路以前是二級學科，培養的人才和國際上比缺口很大，去年1月才在國際形勢倒逼下升級為一級學科。最近清華大學又成立集成電路學院，這些都是很及時的措施。但這方面的工科人才比較少，要一下子上來也不容易。

《中國科學報》：您是搞理論和基礎研究的，為何這么強調工科教育和動手能力？

夏建白：

過去，我們培養人偏重于理科，但工科對于解決實際問題很重要。

美國通用電氣公司前副總裁紐曼（Gerhard Meumann）就是學徒出身，二戰后接手通用電器，在他領導下做成了現在的航空發動機。讓通用與英國勞斯萊斯公司成為兩個主要引領全球商用大型客機發動機制造的大公司。

與集成電路一樣，航空發動機也是我們的一個“卡脖子”問題。在這些關鍵技術設備的研發中，都要工匠發揮作用。比如航空發動機葉片，即便拆除后分析其中的化學分析成分也很難制造出來，還需要知道其冶煉、加工過程，才能讓它耐高溫，有更高壽命。這就需要擁有實際經驗的工匠。

2021年，我國高校畢業生將突破900萬，總體人數比較多，但工科教育還得加強，應該培養學生的動手能力。

《中國科學報》：您對青年科技工作者有什么寄語？

夏建白：

各人有各人成長的路，我的經驗是自己動手，不要當老板。有些青年科技工作者過早地當上了老板，底下一大幫人，整天忙著爭取經費、寫報告、寫總結，脫離了科研活動，這就很危險。我希望年輕的科研工作者，尤其是骨干，也把大部分時間放在科研工作上。

夏建白院士簡介

夏建白，半導體物理專家。

1939年出生于上海，原籍江蘇蘇州。1965年北京大學物理系研究生畢業。2001年當選為中國科學院院士。中國科學院半導體研究所研究員。在低維半導體微結構電子態的量子理論及其應用方面進行了系統的研究。