“雙一流”建設(shè)背景下新興交叉學科建設(shè)路徑探析

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，集成電路科學與工程學科肩負著培養(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)力點和新的增長點。各高校應按照“需求牽引的新戰(zhàn)略導向、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與工程學科建設(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)；新興交叉學科；集成電路；集成電路科學與工程

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，集成電路科學與工程學科肩負著培養(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：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)域的學科專業(yè)，培養(yǎng)造就一大批既懂科學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科發(fā)展

（一）增設(shè)集成電路一級交叉學科

為加強對人才培養(yǎng)和學科建設(shè)的指導和規(guī)范，我國自1983年頒布并開始施行學科專業(yè)目錄，作為進行學位授權(quán)審核與學科管理、學位授予單位開展學位授予與人才培養(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)學科專業(yè)的建設(shè)。1983年就設(shè)置了電子學與通訊、計算機科學與技術(shù)、自動控制等一級學科，1996年后設(shè)置了光學工程、計算機科學與技術(shù)、信息與通信工程、電子科學與技術(shù)等相關(guān)一級學科。但是，集成電路一直沒有成為單獨設(shè)置的一級學科，僅僅作為電子科學與技術(shù)一級學科下面的一個專業(yè)（二級學科）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科甚至是不同學院之中，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，學術(shù)界、教育界的有識之士呼吁，國家應針對集成電路產(chǎn)業(yè)人才需求成立專門的一級學科。2018年9月，中國科學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科提升為一級學科。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）提案答復的函》，明確提出將推進設(shè)立集成電路一級學科。2020年7月，國務院學位委員會會議表決通過了關(guān)于將集成電路專業(yè)從電子科學與技術(shù)一級學科中獨立出來作為新的一級學科的提案。2020年12月30日，國務院學位委員會、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“交叉學科”門類并下設(shè)“集成電路科學與工程”等兩個一級學科，要求加強“集成電路科學與工程”學科建設(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)略性新興學科，將緊扣集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈的重點任務和突出短板，致力于解決集成電路設(shè)計、制造、封裝、測試和工藝技術(shù)的核心科學和工程技術(shù)問題。這意味著我國集成電路的學科專業(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)學院/學科

在國家明確支持建設(shè)“集成電路”一級學科后，全國各高校特別是“雙一流”高校紛紛整合相關(guān)學科資源，組建集成電路學院，建設(shè)集成電路科學與工程一級學科。2020年10月，北京航空航天大學率先成立集成電路科學與工程學院；2021年2月，中山大學成立集成電路學院；同年4月清華大學成立集成電路學院；6月北京理工大學成立集成電路與電子學院；7月北京大學和華中科技大學成立集成電路學院；10月湖南大學成立集成電路學院；11月華南理工大學和華東師范大學分別成立集成電路學院、集成電路科學與工程學院。相關(guān)一流學科建設(shè)高校也不甘落后，2021年2月安徽大學成立集成電路學院，11月廣東工業(yè)大學成立集成電路學院。與此同時，各高校競相申報集成電路科學與工程一級學科博士學位授權(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與工程一級學科博士學位授權(quán)點，包括北京大學、清華大學、中國科學院大學、浙江大學、上海交通大學、南京大學、華中科技大學、北京航空航天大學、北京理工大學、東南大學、廈門大學、西北工業(yè)大學、華南理工大學、電子科技大學、西安電子科技大學、北京郵電大學、南京郵電大學、杭州電子科技大學。在獲批高校中，除了南京郵電大學和杭州電子科技大學外，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科建設(shè)格局。這些新組建的學科將聚焦集成電路學科發(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)學研用合作，打破學科專業(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：探索集成電路學科建設(shè)新路徑

集成電路科學與工程學科建設(shè)是一項事關(guān)我國學科建設(shè)和科技創(chuàng)新高質(zhì)量發(fā)展的系統(tǒng)工程，屬于涉及諸多學科領(lǐng)域的新興交叉學科，肩負著服務國家重大戰(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)略導向

如何解決當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。”“雙一流”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

正如錢學森先生所說，交叉科學是非常有前途、非常廣闊而又重要的科學領(lǐng)域。當今世界，科學研究日益呈現(xiàn)出多點突破、交叉匯聚的新態(tài)勢，學科前沿的重大突破和重大創(chuàng)新成果大多是多學科交叉、融合匯聚的結(jié)果，學科交叉匯聚已成為科學技術(shù)發(fā)展的重要途徑。習近平總書記多次指出，“厚實學科基礎(chǔ)，培育新興交叉學科生長點，用好學科交叉融合的‘催化劑。”為推動交叉學科發(fā)展，促進學科交叉融合，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月國務院學位委員會專門印發(fā)了《交叉學科設(shè)置與管理辦法（試行）》。集成電路科學與工程學科應該發(fā)揮新興交叉學科的優(yōu)勢，進一步明晰多學科交叉匯聚的發(fā)展定位，著力打破傳統(tǒng)學科的種種壁壘，深化與物理學、設(shè)計學、計算機科學與技術(shù)、電子科學與技術(shù)、材料科學與工程等相關(guān)學科的交叉融合，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)新是當今科技創(chuàng)新和學科建設(shè)的新范式，借力國家意志的引導和機制安排，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、應用開發(fā)、成果轉(zhuǎn)移與產(chǎn)業(yè)化鏈條。集成電路科學與工程學科建設(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，加強學院與學院之間合作、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［6］。集成電路產(chǎn)業(yè)的人才培養(yǎng)具有門檻高、實踐缺、學科雜、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)集聚科學規(guī)劃布局、面向一流學科突出扶優(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、北京大學、復旦大學、廈門大學、電子科技大學、南京大學、西安電子科技大學、華中科技大學八所高校入選。

產(chǎn)教融合，“產(chǎn)”和“教”不能分開，核心任務是服務產(chǎn)業(yè)。集成電路科學與工程學科的產(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與工程新興交叉學科建設(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)展做出應有貢獻。

參考文獻：

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（責任編輯：羅欣）