IEEE林信南：集成電路專業(yè)應(yīng)該培養(yǎng)什么樣的人才？

作者：IEEE電子器件與固態(tài)電路深圳聯(lián)合分會(huì)首任主席，安徽工程大學(xué)教授林信南

時(shí)代特征

人類的歷史時(shí)代是由生產(chǎn)工具定義的，如今我們正處于信息化（或數(shù)字化）向智能化時(shí)代過(guò)渡的階段。

我們從石器、青銅器、鐵器，到機(jī)械化、電氣化，再到如今的信息化和智能化時(shí)代，人類社會(huì)的發(fā)展以指數(shù)速度增長(zhǎng)。從石器時(shí)代的幾萬(wàn)年沒(méi)什么變化，到千年、百年變化不大，到現(xiàn)在幾十年就有翻天覆地的變革，到以后每十年甚至五年就可能出現(xiàn)巨大變化，正是源于我們用來(lái)改造世界的生產(chǎn)工具的不斷變強(qiáng)。

集成電路（IC）的出現(xiàn)，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)飛速發(fā)展，使全世界信息化（數(shù)字化）成為可能，并以指數(shù)發(fā)展速度推動(dòng)人類社會(huì)快速通過(guò)信息化（數(shù)字化）進(jìn)入智能化時(shí)代。

集成電路是時(shí)代的基礎(chǔ)

在智能化時(shí)代，數(shù)據(jù)的計(jì)算、傳輸和存儲(chǔ)能力既推動(dòng)又制約著人類的發(fā)展。自人類有史以來(lái)直至2000年，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)之和還不到3澤字節(jié)（ZB），然而在僅僅2023年，我們就將創(chuàng)造超過(guò)100 ZB的數(shù)據(jù)，這是其30多倍。要處理指數(shù)增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，計(jì)算、傳輸和存儲(chǔ)的能力必須呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，同時(shí)每個(gè)比特的功耗則必須呈指數(shù)級(jí)下降，否則處理這些數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間和能源都將不是人類所能承受的。

集成電路以摩爾定理指數(shù)發(fā)展正是過(guò)去幾十年人類科技高速發(fā)展的核心驅(qū)動(dòng)力，也是未來(lái)幾十年人類從信息化（數(shù)字化）過(guò)渡到智能化時(shí)代的基礎(chǔ)。未來(lái)無(wú)論是智慧城市、自動(dòng)交通、人工智能創(chuàng)作、個(gè)性化定制生產(chǎn)，還是元宇宙、科研(AI for Science)、網(wǎng)絡(luò)、智能家居、健康監(jiān)測(cè)與機(jī)器看護(hù)等，都需要信息數(shù)據(jù)化、算力、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)的支持，這些也都需要更多清潔能源的發(fā)電、儲(chǔ)能和并網(wǎng)來(lái)提供能量，而以上這一切都需要集成電路（含集成電路工藝制備的半導(dǎo)體器件）的支撐。

以自主創(chuàng)新迎接挑戰(zhàn)

智能技術(shù)有望大幅減少每個(gè)人以及每個(gè)工作崗位對(duì)人類勞動(dòng)力的需求，這使得目前中國(guó)社會(huì)所面臨的一系列問(wèn)題，大部分可以通過(guò)智能技術(shù)來(lái)解決。然而，由于全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境、地緣政治帶來(lái)的不確定性，智能技術(shù)所需要的高端算力和通信芯片供應(yīng)鏈和生產(chǎn)鏈也面臨諸多風(fēng)險(xiǎn)，我們必須采取措施來(lái)應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，推動(dòng)自主創(chuàng)新。為此，我們可以發(fā)揮中國(guó)獨(dú)特的巨大需求優(yōu)勢(shì)，以在各個(gè)領(lǐng)域具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)為核心，共同進(jìn)行需求前沿布局，從而推動(dòng)技術(shù)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈。除此之外，我們還可以在各個(gè)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以此模式推廣構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)全鏈條，進(jìn)一步提升自主可控的大國(guó)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

人才缺口與大學(xué)使命

產(chǎn)業(yè)發(fā)展首先依靠人才，而半導(dǎo)體行業(yè)正面臨著人才短缺的挑戰(zhàn)。根據(jù)德勤的報(bào)告，2022年全球半導(dǎo)體行業(yè)從業(yè)者約為200萬(wàn)人，預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到300萬(wàn)人，需要新增100萬(wàn)人。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)，到2024年，中國(guó)行業(yè)人才總規(guī)模將達(dá)到79萬(wàn)左右，人才缺口達(dá)到23萬(wàn)人左右。在這種情況下，工科大學(xué)應(yīng)該在滿足時(shí)代需求的過(guò)程中，深度融入地方發(fā)展，助力地方經(jīng)濟(jì)騰飛，贏得更多的口碑。

我們應(yīng)該培養(yǎng)什么樣的人才？

答案是工程師而不是科學(xué)家，科學(xué)和工程之間有著本質(zhì)的區(qū)別。正如國(guó)際科學(xué)史研究院通訊院士吳國(guó)盛所言：“科學(xué)家重在發(fā)現(xiàn)規(guī)律，工程師重在創(chuàng)造世界。” 科學(xué)探尋的是"為什么"，而工程則致力于解決問(wèn)題。對(duì)工程技術(shù)而言，解決問(wèn)題是唯一目標(biāo)，創(chuàng)新只是方案之一，不能為了“創(chuàng)新”而“創(chuàng)新”，不能像理科那樣以推動(dòng)科學(xué)發(fā)展為目標(biāo)。中國(guó)的工科大學(xué)應(yīng)該與行業(yè)龍頭企業(yè)、專精特新企業(yè)等共建現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學(xué)院，根據(jù)產(chǎn)業(yè)界的需求共同制定培養(yǎng)方案、共建課程體系，打造項(xiàng)目式、場(chǎng)景式教學(xué)。同時(shí)，根據(jù)培養(yǎng)需求，招聘來(lái)自企業(yè)的全職和兼職教師，以提高教學(xué)效果，也能更好地指導(dǎo)學(xué)生團(tuán)隊(duì)參加大學(xué)生競(jìng)賽或?qū)嵤﹦?chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。

在這個(gè)過(guò)程中，大企業(yè)需要更多站出來(lái)承擔(dān)這個(gè)社會(huì)責(zé)任。華為“智能基座”、“優(yōu)才”“眾智”等計(jì)劃對(duì)國(guó)內(nèi)ICT人才培養(yǎng)具有重要推動(dòng)作用。希望國(guó)家支持華為、訊飛、中芯國(guó)際等龍頭企業(yè)打造面向全國(guó)的通用課程模塊、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)軟硬件設(shè)備，并進(jìn)行師資培訓(xùn)，形成易于復(fù)制推廣的課程模塊體系，這對(duì)發(fā)展我國(guó)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要，因?yàn)槌隧敿?jí)頭部高校，承擔(dān)絕大多數(shù)工程師培養(yǎng)任務(wù)的高校本身師資能力相對(duì)欠缺，這種模式可以把頂級(jí)的工程視野和前沿技術(shù)傳播到每個(gè)工科高校，培養(yǎng)軍團(tuán)級(jí)別的工程師，支撐我國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

當(dāng)前時(shí)代潮流下，集成電路的發(fā)展對(duì)中國(guó)社會(huì)乃至全球都具有重要意義。我們應(yīng)以全新的視角看待工程技術(shù)，并認(rèn)識(shí)到它對(duì)社會(huì)發(fā)展的巨大推動(dòng)作用，助力中國(guó)走向更繁榮的未來(lái)。這正是我們借助集成電路技術(shù)在時(shí)代大潮中的應(yīng)有之責(zé)！

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