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【芯人物】王志功:放棄高薪毅然回國 “志”在射頻芯片攻堅和人才培養 “功”成仍未身退

來源:愛集微

#王志功#

#芯人物#

07-23 13:58

【本期人物】王志功,東南大學信息科學與工程學院二級教授,博士生導師,東南大學射頻與光電集成電路研究所名譽所長,在東南大學獲本碩學位,在德國波鴻魯爾大學電子系獲工學博士學位。擔任過國家863計劃光電子主題專家組專家、教育部高等學校電工電子基礎課程教學指導(分)委員會主任、國務院學位委員會學科評議組電子科學與技術組成員以及中國僑聯特聘專家。迄今已在國內外核心期刊和重要會議上發表論文700余篇,其中SCI/EI論文500余篇。出版專著4部、譯著6部和教科書13本;獲得各類專利100余項。

集微網報道(記者 艾檬)時間既是饋贈,亦是分野。

1997年9月,秋色宜人,一輛轎車向德國特里爾急駛。王志功驅車500公里,和全家一起來到馬克思故居,拜謁這位世界偉人。他用心靈與這位世界偉人對話:“你當年為了共產主義不得不流亡國外,你是我心中的榜樣。我來向你道別,因為我將回到生我養我的祖國,為祖國的事業而重新奮斗?!?/p>

這一時間節點成為王志功教授人生的新“分野”。

如果說在這一時間節點之前,寫就的是一個莘莘學子在求學道路上不斷鉆研、不斷探索并勇于挑戰的登攀劇本,那么在回國之后,王志功教授則在為我國射頻與光電集成電路設計領域全面突破、一大批中堅人才用心培養、國內半導體業發展獻言獻策做出巨大貢獻的道路上篳路藍縷、孜孜以求的芯“劇情”。

這一“轉折”其實不易。

從40萬元到2000元

因為這意味著:王志功教授要放棄當時約40萬元的年薪,放棄世界一流的研究條件,放棄綠卡和舒適優美的生活環境,并拒絕美國IBM等大公司的邀請,雖然回國任定居專家,但當時工資還不到2000元。

“落差”如此巨大,又是什么讓王志功選擇了這條“難走的路”?

這要從王志功在1984年底被選送到德國波鴻魯爾大學進修開始。

王志功還記得,當時的導師是德國著名的微電子專家Bosch(博施)教授。他領導的微電子中心從事高速集成電路的研究,處于全球領先地位,對王志功的要求也很高。王志功一去就參與了對容性耦合差動放大電路的課題研究,他夜以繼日,8個月后就取得了一系列有創新意義的研究成果,Bosch教授在肯定之余也寄望他能將成果轉化為實際應用。為此,Bosch教授從州政府為其申請到了攻讀博士學位的獎學金。因此,王志功成了他的第一個、也是唯一的中國博士生。

在Bosch教授的激勵下,王志功提出了窄帶再生分頻式時鐘恢復電路的新思路。受到德國郵電部的高度重視,資助了30萬馬克。經過三年多時間的打拼,兩次工藝流程,最終成功地研制出了一顆創造世界記錄的超高速集成電路。

優秀的人到哪里都會發光。到了1990年夏天,以優秀成績取得工學博士學位的他,經Bosch教授推薦和國內同意,來到德國弗朗霍夫協會所屬的應用固態物理研究所做博士后研究,從事射頻與光電集成電路研究。他充分利用研究所優越的工作條件,加上自己的努力拼搏,連續7年在德國政府組織的5項聯合攻關項目中承擔最前沿的攻堅課題,成功設計了上百種光纖通信用超高速、微波毫米波單片集成電路,連續創造了多項世界記錄。7年共發表論文80多篇,申請了7項德國專利和3項國際專利。此時,他的成就已讓同所的各國科學家欽佩,并難望其項背,他成了該所的客座研究員、國際電子電工協會高級會員、紐約科學院院士。

可以說,這些成就不僅為所在的研究所爭了光,而且為祖國爭得了榮譽。在此期間王志功的妻子也在拼搏中以優秀成績獲得了牙科醫學博士,開始了博士后的研究。盡管事業處于黃金時期,生活也溫馨安寧,但王志功夫婦身居異國,始終難忘祖國。他們深深懂得,只有為自己的國家做出貢獻,多年刻苦鉆研掌握的高新技術才有意義。

而契機很快來了。1994年-1996年兩年間,王志功兩次應邀回國講學,在北京、上海、南京等地的多所大學和研究所報告國外高科技發展動態和自己的研究成果,與國內同行探討中國發展光電子、微電子的道路,交流專業技術的方方面面。王志功感慨地回憶說,那次回國交流,他既目睹了祖國的巨大變化,也感受到了祖國對高技術人才的迫切需求,也意識到回國可領導一個梯隊有更廣闊的天地可以馳騁,這更加堅定了他回國的決心!

正所謂士不可以不弘毅。當祖國和母校向王志功發出召喚的時候,他與在德國弗萊堡大學做博士后研究的妻子一致認為,這是實現回國做貢獻多年愿望的一次時機。所以,毅然決定放棄國外一切優越條件,并帶著兩個剛上完小學三四年級的兒子,離開居住了13年的德國,回到了闊別15年的母?!獤|南大學。

機會給有準備的人

王志功教授是如何與東南大學結緣的呢?

這就不得不提王志功艱難的求學之路。馬克思有這樣的名言:“在科學的道路上沒有平坦的大道可走,只有在那崎嶇小路的攀登上不畏勞苦的人,有希望達到光輝的頂點”。這個在小學五年級課本上背下這句話,卻成為他一生中的座右銘,并用半生的努力和追求實踐了他對馬克思這句名言的理解。

1954年出生于河南省滎陽縣一個普通農民家庭的王志功,小學是在勤奮學習中度過的,但畢業時“文革”開始,12歲的他回到當時的“生產小隊”當上了一個小農民。鄉土氣息農家情,教會了他老老實實做人、踏踏實實干活。他一個十二三歲的孩子干了兩年整勞動力的各種農活。1968到1970年,他回到原來讀書的“小學附設初中班”斷續學習。

作為生長在毛澤東時代的少年,兩年多時間里,他努力學習功課、特別是學習和宣傳毛主席的“老三篇”(為人民服務,紀念白求恩、愚公移山)、詩詞37首和“毛選四卷”,并努力按照毛澤東思想做人做事,先后出席公社、縣、地區和河南省的“學習毛主席著作積極分子代表大會”。

正因為如此,1971年,他受當時的縣人民武裝部推薦,當上了當時政府的機要單位電信局的一名合同工,被安排到一個山區的郵電所當電話接線員,主要為上下級政府之間信息的下達上傳或全天或整夜工作。渴望學習的他除了做好本職工作之外,還以農家子的執著,一方面自學了一些高中課本,另一方面研讀了電話機、電話交換機原理、無線電廣播等郵電和廣播方面的書籍,培養了修電話機、裝收音機的業余愛好。這為他此后專業的學習和研究,特別是為他近50年從事有線通信、無線通信、光纖通信和神經通信電路與系統設計與研發打下了基礎。

而由于他積極而認真的工作和努力學習的表現,到了1973年,他被評為公社級勞動模范、市級優秀團員。腳踏實地,切近目標的實現,成了他沖向下一個目標的契機:他所在的“公社”推薦他參加了當年工農兵學員招生的文化考查,勤奮又使他從農村的弱勢群體中脫穎而出,夢想照進了現實,搭上了開往高等學府的列車,踏入南京工學院(也就是現東南大學)的大門。

那年王志功十九歲,但他下定決心,要彌補大好年華里沒有正規讀書的遺憾。因此,他十分珍視難得的機會,力爭把分分秒秒都用在學習上。學習高等數學,總是以超過講課內容三個月的進程向前鉆研。為了彌補自己少年時代沒有學英語的空白,上大學后才從ABC開始學起的他堅持每日清晨讀一個小時,晚上寫一個小時。這為他日后發表數百篇英文學術論文和幾十次登上國際學術會議講壇打下了英語基礎。此外,他還在學習專業知識的同時,通讀了馬克思的名著《資本論》,這為他十年后到德國和英國追尋馬克思的足跡做了思想準備。

三年半的大學學習生涯,可以說,王志功全部身心都撲在了學習上。

也正是因為他在當年那種特殊年代的努力學習和踏實做人表現,在大學畢業時他被留校任教。而他并沒有就此放松要求,他仍一邊參加教學和科研,一邊加緊數學、英語和專業的進修。由此,當1978年全國大學恢復研究生招生時,他及時掏出“車票”,登上了恢復碩士研究生招生的第一趟列車。

現在被稱為國內半導體卡脖子技術之一的EDA工具,卻是當時王志功碩士課題研究方向的前身——電子線路計算機輔助設計。但在七十年代末國內計算機還很少,后來南京工學院計算機系進口到一臺微型機,白天排不到上機時間,王志功就晚上八點鐘進機房,第二天早上八點鐘離開,持續近兩個月,從而采用當年最先進的FORTRAN語言完成了近兩千條程序語句的編寫和調試,對十多種典型電路進行了分析。他正是由于從電路理論、分析方法和軟件工具上為集成電路的設計作了開創性的研究和扎實的準備,為他此后40余年在集成電路設計不斷取得國際一流的研究成果奠定了堅實基礎。也正是因外他進行了如此艱苦的努力和創造,他以優秀成績獲得了碩士學位。

不斷勤奮學習、積累知識的王志功,在研究生畢業后,順利進入著名學府上海同濟大學電氣系任教。憑借優異的表現,在任教的第二年學校就為他安排了脫產學習德語的機會,并在不到一年時間的學習結業后,以優秀成績通過國家組織的出國德語考試,1984年底就被選送到德國波鴻魯爾大學進修,一年后導師為他爭取到政府的獎學金轉為攻讀博士。

他的事業之旅,駛上了高速公路,這也為后來的回國埋下了新的伏筆。

“一個人不能迷信天才,不能自恃聰明,學習需要勤奮,知識在于積累。量的積累才能產生質的飛躍?!边@既是他在數年刻苦求學生涯中的深刻體會,也讓他在不斷踐行中登攀了一座又一座高峰。

射光所的“跨越”

正所謂路漫漫其修遠兮。

回國之后,為國效力的滿腔熱忱如冰山解凍、飛瀑直瀉。盡管王志功接手的是從60平方米的空屋子、100萬元啟動基金、一名助手和2名碩士生起步創建“射頻與光電集成電路研究所”(射光所)這一艱巨的任務,但王志功已然干勁十足地投入到新的“戰役”中。

王志功還記得,在研究所初創的多年時間里,他根本沒有節假日,每天研究所的燈光都一直亮到深夜。四五公斤重的筆記本電腦,從步行到騎自行車上下班,從國內到國外,他幾乎從不離身。“王老師都不知道疲倦的,對于我們寫的論文每一篇都會親自把關修改,每一頁都布滿標注?!?/strong>他身邊的學生這樣說。研究生和青年教師常常發現,王志功為他們修改的論文是夜里12點以后發出的。

圖為王志功教授在指導研究生

那時國家還不富裕,他必須做到多快好省。為裝備實驗室的硬軟件,他與國外眾多供應商展開全方位的談判,經過上百次的傳真和電子郵件往來,反復分析比較,終于都以最優惠價格購得。

隨著時間的推移,王志功帶領團隊日拱一卒,在國家“863”計劃、國家自然科學基金、省基金等十多項研究課題支持下,以學科建設帶動教學,以平臺建設帶動科研,不僅開辟了國內外10多條集成電路生產線的實現途徑,培養了一批批包括教授、副教授、講師、博士生和碩士生的研究梯隊,更是集結發力,在眾多科研項目上屢獲佳績。

王志功還記得十多年前8月的某一天,專家組在南京對東南大學射頻與光電集成電路研究所的“射頻、超高速與光電集成電路無生產線設計平臺”的研究和建設成果進行了鑒定。經過認真討論,鑒定委員會一致認為:“射頻、超高速與光電集成電路無生產線設計平臺”集科學研究、人才培養、多項目晶圓芯片制造服務、芯片測試等多功能于一體,具有微電子與光電子技術結合、學研產相結合的特色,具有國際先進水平。

這一天,王志功教授感到由衷地高興。因為這是他在集成電路設計的崎嶇道路上實現的四級跳:第一級跳是在碩士課題研究階段的從了解集成電路到創作集成電路設計工具,第二級跳是在博士課題研究階段的從集成電路設計理論到應用集成電路工藝設計出高速集成電路,第三級跳是博士后研究階段的從雙極性硅晶體管工藝轉到采用砷化鎵高電子遷移率晶體管工藝設計出微波和超高速集成電路,這第四級跳就是回國后從在國外掌握的雙極性硅工藝和砷化鎵工藝轉到采用集成度更高且成本低但設計難度更大的CMOS工藝設計出同樣高頻和高速的集成電路。他領導建立的“射頻、超高速與光電集成電路無生產線設計平臺”更是開辟出他所掌握的多種工藝的國內外十多條工藝線,為培養我國集成電路高水平設計人才創造出了優越的條件。

可以說,歷經多年的科技長征到達了一個新的起點。而王志功教授和他的研究團體并沒有在功勞薄上自滿,仍然一路勇往直前,一路將激情和理想奉獻,用辛勤汗水澆灌的、深植于民族自尊的科研之花。

圖為王志功教授在測試芯片

在身體力行的王志功教授的指引下,射光所一路“乘風破浪”:2006年以來成為“江蘇省射頻與光電集成電路工程中心”和“射頻集成電路與系統教育部工程研究中心”,建成了完整的射頻、光電與生物集成電路設計人才培養和職業培訓、MPW模式制造、封裝測試和產業化推進的環境與平臺,具備了成批設計超高速、超高頻、光電和VLSI集成電路的條件。

這一“奮斗史”其實也是在大陸半導體業進階時代浪潮中涌出的“新浪花”。度過2008年的金融危機,隨著中國成為重要的消費大國,全球半導體產業逐步復蘇。多項國家重大政策相繼出臺,產業開始大整合,下游終端企業大爆發,中國半導體產業“忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開”,來到一個量變到質變的臨界點。在這一時期,集成電路設計業、制造業、封測業、設備業均得到了全面發展。

射頻器件作為無線通信不可缺少的基礎一環,技術革新是推動無線連接向前發展的核心引擎之一。一方面是通信制式的不斷升級,另一方面是萬物互聯時代的大潮洶涌,射頻器件行業成為成長最快且最確定的方向性資產,而國內在這一領域還面臨諸多挑戰,在工藝、集成、性能方面有諸多難關要越。

乘著國家、產業與市場的東風,射光所也在發揮攻堅創新和人才培養的重任:不僅承擔和完成了包括國家自然科學基金、863計劃研究課題在內的國家和省部級重大科研項目30多項,企業合作項目30多項。在微電子光電子高技術人才培養也不遺余力,成立20余年,射光所培養出一百多名博士和一千多名碩士,其中有30多名博士和博士后成為集成電路設計方面的教授和副教授,上百名成為國內包括華為、中興通訊等一批知名企業中集成電路設計的領軍人物和骨干,還為國內眾多企業培訓集成電路設計工程技術人員3000多人,為國內的射頻光電集成電路產業的發展貢獻了強生力軍。

此外,射光所開展了無線傳感網射頻收發芯片、GPS射頻接收芯片、10Gbps和40Gbps甚短距離并行光傳輸芯片、與高速集成電路與系統系列產品的研究與開發,眾多產品進入產業化階段,走出了一條“學研產”的廣闊道路。

不僅改寫了在這些領域的“空白”歷史,更在加速國產芯片發展的征程上書寫了濃墨重彩的一筆。

為國建言獻策和組織創芯大賽的“功績”

所謂君子務本,本立而道生。

王志功不僅帶領著射光所走向一個又一個高地,更心系國家半導體業以及人才的發展,并為此獻計獻策,殫精竭慮。

2000年1月3日,時任副總理李嵐清在《關于國家設立集成電路設計人才培養專項基金,開展中國芯片工程的建議》上批示:“要作為重大戰略問題進行研究,提出加速我國微電子和軟件技術發展的切實可行的對策建議,以支持我國信息產業的快速發展?!惫埠蛧呻娐吩O計與制造的攻堅戰打響了。這份建議書,就是王志功教授執筆的。

隨后,王志功教授還參與了《國務院關于印發鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知》 (國發(2000)18號)起草的工作會議,該文件的頒布極大地推動了我國集成電路產業的發展,也使得國內數十所著名學府參與的國家集成電路人才培養基地蔚然成風。

而在中興、華為事件之后,王志功教授再次挺身而出,先后向教育部、工信部和中國僑聯提交了“關于我國集成電路設計人才培養,推進中國芯片工程的建議”的建言建議書。2018年王志功教授在建言建議書中提出的設立集成電路一級學科的建議,已被國務院學位辦于2020年批準設立,為全國重點高校集成電路人才培養開辟出一條新的金光大道。

王志功不僅為國獻智獻策,還為我國的集成電路設計人才培養孜孜不倦地貢獻著知識和力量。歸國24年來,他先后撰寫了4本集成電路設計相關的著作,主編了10多本集成電路設計的教科書,并編譯了6本集成電路設計相關的著作和教科書,發表集成電路設計高水平論文600多篇,申請發明專利一百多項。而且,十多年來,王志功還擔任全國大學生集成電路設計大賽專家委員會、全國研究生電子設計大賽和全國研究生“創芯”大賽的指導工作,身先士卒,耕耘不輟。

作為支撐經濟社會發展的戰略性、基礎性和先導性產業,半導體行業堪稱人才密度最高的行業。一個人、一個團隊往往能影響整個產業??v觀過往,臺積電、三星等半導體頭部大廠的崛起史就是一部人才爭奪史,而大陸半導體行業的興盛依然離不開關鍵人才的帶動,而關鍵人才的培養是從大賽中、實戰中歷練出來的。

旨在提升在校大學生創新實踐能力、工程素質以及團隊協作精神,助力我國集成電路產業健康快速發展的“全國大學生集成電路創新創業大賽”一直在蓬勃推進中。在中國大學生集成電路創新創業大賽的發展歷程中,2000年以來,王志功教授一直擔任教育部電工電子基礎課程教學指導委員會主任委員。2010年開始,王志功教授即以專家身份參加全國大學生集成電路設計大賽。

此外,1996年8月開賽的中國研究生電子設計大賽,王志功也積極參與,傾力指導。2010年以來,王志功教授一直擔任“中國研究生電子設計大賽”專家委員會副主任委員。迄今為止,“中國研究生電子設計大賽”已舉辦15屆,在促進青年創新人才成長、遴選人才等方面發揮了積極作用,在廣大高校乃至社會上產生了廣泛而良好的影響,成為全球華人乃至世界電子設計人才的一次盛會。

更值得一提的是,王志功還是中國研究生創“芯”大賽聯合創始人。2017年,王志功教授向“中國研究生電子設計大賽”創始人清華大學周祖成教授提議,將集成電路設計從“中國研究生電子設計大賽”中分出來,單獨組織。由此“中國研究生創‘芯’大賽”創立,到今年,“中國研究生創‘芯’大賽”已連續舉辦三屆,切實提高了研究生的創新能力和實踐能力,促進了集成電路領域優秀人才的培養。

更值得一提的是,在2020年的“中國研究生創‘芯’大賽”閉幕式上,王志功教授榮獲大賽組委會頒發的唯一“最佳貢獻獎”。

圖為王志功教授榮獲“最佳貢獻獎”

這些大賽與大陸半導體時局息息相關。從2014年到2020年這一階段,前期中國半導體產業迎來了發展的春風,蓄勢待發;后期由于迅猛的發展勢頭引起西方的警惕,繼而引發了中興、華為事件以及中美貿易沖突等一系列演變為打壓中國半導體產業的科技冷戰,產業鏈“國產化”日趨緊迫,國內行業面臨著涅槃重生。

2016年,為了推動我國集成電路設計人才走向國際舞臺,集成電路科研成果向世界展示,同時吸引海外專家前來開展學術與技術交流,王志功教授慨然應允擔任“集成電路與微系統國際會議(ICICM)”主席。迄今,該系列國際會議已成功舉辦五屆,產生了越來越廣泛的影響。目前,他正在與會議組委會專家和有關方面積極努力,籌辦今年10月在南京舉辦的第6屆ICICM國際會議。

榮譽加身的王志功教授仍屢獲殊榮。而在最近公示的首屆全國教材建設獎中,王志功教授主編的《集成電路設計》(第3版)榮獲高等教育類獎勵。

至德者不和于俗,成大功者不謀于眾。

王志功教授數十年如一日,不僅兢兢業業承擔起射頻技術與產業化的興盛和人才培養的重任,助力產業實現了多維突破,桃李亦滿天下;還殫精竭慮,為我國半導體業發展建言獻策,為國內半導體業人才的高速發展建立了卓越功勛。如今,67歲的他現仍然在眾多工作崗位上辛勤耕耘,仍將持續在國內半導體業發展的宏偉藍圖中書寫濃墨重彩的新篇章。

(校對/清泉)

【作者簡介】

李映,集微網“深度報道團隊”核心成員,筆名艾檬。具有20余年電子信息業媒體從業履歷,文筆過硬,具有網媒、紙媒、新媒體領域豐富的媒體實踐經驗。

長期關注并報道半導體產業鏈技術、投資、市場和產業熱點事件,擅長企業商業模式、人物專訪及行業深度報道。

關注領域:半導體、AI、汽車電子、投融資、創新創業

微信:ilovekm2008

郵箱:liying@lunion.com.cn

責編: 慕容素娟

艾檬

作者

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郵箱:liying@lunion.com.cn

作者簡介

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