42年前，他坐在香慧堂的台下，听老师讲课。今天他站在讲台上说：“我宁愿给你们讲我作为一个老前辈的故事。” PPT里交叉了几张老照片。定格了42年前叶天纯和同学们初入复旦大学时的青春岁月，台下2024级新生的眼神中也充满了期待。
今天（11月5日），祥晖堂北厅裙楼迎来了一位特殊的前辈——国际欧亚科学院院士、中科院微电子研究所研究员叶天春。这位复旦大学电子工程系校友在“强国之路”上为微电子学院2024级本科新生做了题为“我的中国芯片——中国集成电路创新发展的思考”的讲座、信息科学与工程学院、公共卫生学院。思想政治专业课程。
01 将智能抽象为知识才是真正的人工智能
“你拆过手机或者电脑，见过芯片吗？”叶天淳在讲座一开始就提出了这个问题。
“世界上80%的产品是中国制造，销往世界各地，但在中国电子信息制造业，行业利润从未超过5%，这意味着什么？”叶天纯指出，电子产品的附加值来自于其核心。正如钢铁对于工业时代很重要一样，信息时代最重要的是芯片。
小芯片的背后，是当今世界的核心生产力。芯片是如何生产的？从石英砂到多晶硅、单晶硅，仅集成电路的加工流程就涉及晶体生长、抛光、切片、图形处理、薄膜生长、电路布线等近千个步骤，涉及的技术从计算信息科学到电路制造。设备和材料涉及数学、物理、化学、精密机械、精密光学、自动化等40多个学科。 “集成电路科学是一门跨学科的交叉学科。”
“高精度”集成电路的物理规模非常小。 “总面积只有指甲盖大小的集成电路可以包含多少个数量级的晶体管？”叶天淳抛出了一个令人惊讶的数字——“数百万到数百亿”。晶体管结构甚至接近原子尺度，61纳米宽只能容纳182个整齐排列的硅原子。
“在如此微观的尺寸下，你可以想象一下，如果一块12英寸的硅片可以做成1000颗手机芯片，那么一颗芯片里大约有1000亿个晶体管，这意味着需要加工和加工100万亿个晶体管图案。一次形成“这个过程需要重复近千次。一批25片硅片同时加工，然后进行二次集成，对每一层电路进行三维封装……要加工如此大量的精细图形，必须保证工业批量。生产时，每道工序的良品率都接近100%，这样我们日常使用的电子元件就可以成型了。 “这就是你将在这个行业看到的复杂性和难度。”
如此复杂的技术足以让“1元钱的芯片生产10元的电子产品，最终拉动国民经济产值100-300元”。伴随着芯片而来的是计算机的升级、通信技术的革命以及互联网时代的到来。 “微电子时代已经超过70年了。”叶天春总结道。
“集成电路带来了集成微观世界的不断循环，引发了信息革命，推动人类从工业时代进入信息时代。”集成电路的未来是什么？叶天纯的答案是智能万物互联。目前，互联网上的信息仍然是人输入的，决策也是人做出的。未来，信息系统有望实现拟人化信息的自动感知、传输、存储、处理、决策、执行，形成新的闭环。
“参数必须转化为数据，数据必须转化为智能，然后智能必须抽象为知识。” “这才是未来真正的人工智能。”
02 “我们的纪律从这里开始”
1956年是一个重要的节点。半导体技术当时被列为国家四大新技术应急措施之一。中国半导体物理先驱者黄昆与复旦大学老校长谢希德联合北京大学、复旦大学、南京大学、吉林大学、厦门大学等共同创办中国一期。半导体专业本科班。叶天春说，“中国的微电子学科从这里起步”。
“复旦学生要有这种自豪感和使命感。”叶天春自豪地说，中国微电子从此自力更生，从无到有，从无到有，研究最基本的单晶材料和器件制备，建立了完整的学科架构和人才队伍。为材料、设备和工艺奠定基础。
在此期间，中科院微电子研究所不断攻坚克难、锐意进取，为我国集成电路产业的起步做出了贡献。 1960年，微电子研究所研制出我国第一批用于109-B计算机的锗晶体管。 1986年，微电子研究所研制的我国第一块64K DRAM问世。
改革开放后，我国集成电路产业进入调整期。它于20世纪初再次兴起，并取得了快速进展。叶天春表示，15年来，我国集成电路建立了完整的芯片产业体系布局，并保持快速增长。 “这是我们的基本信心。”
国家科技重大专项、大资金、科创板等政策引领我国集成电路产业在技术体系、产品设计、制造工艺、封装等六方面构建了完整的体系布局和综合能力集成、装备材料、产业人才。中国集成电路电路产业已经具备了走上以我为主的发展道路的坚实基础。
20世纪以来，我国集成电路产业在自主创新的同时积极融入国际大循环，实现快速发展。面对百年未有之大变局，对国际周期高度依赖的问题已成为我国集成电路走向高端发展的掣肘。最大的“卡点”。
叶天纯认为，要解决这一问题，中国必须采取“建立内部循环、引导双循环”的路径创新战略。在建立内部循环的基础上，利用市场规模、产业体系等优势，吸引其他国家加入以中国为中心的流通体系，重塑国际集成电路流通体系，实现“再全球化”。叶天纯说，“新的全球化一定是‘以我为先’，吸引世界共同参与。”
03“责任是最基本的品质”
无论是新生入学还是毕业典礼，叶天春每次有机会与学生交流时，都强调责任的重要性。 “中国传统文化崇尚诚信、诚恳、修身、齐家、治国、平天下。你可以走到任何一步，但责任感是最基本的品质。”人要对自己负责，对家庭负责，对集体负责，对社会负责。
“埋在肉里的是脊梁骨，浮在表面的只是皮。”叶天春表示，国家和民族向前发展，需要一批埋头苦干、踏实做事的人才。必须把个人成就感、历史使命感、责任感结合起来。只有融入社会责任，才能实现个人价值。
集成电路与微纳电子创新学院2024级本科生黄浩楠提问：“本科生如何在学习和生活中提高创新能力？”叶天纯认为，创新不一定要“越轨”，每一次的创新都值得珍惜。灵感。 “如果你陷入了一个复杂的技术问题，你可以回到物理、数学、化学等的‘第一原理’并重新考虑问题，你可能会有新的发现。”
公共卫生学院预防二班2024级学生王泽阳提问：“随着人工智能的快速发展，人工智能和芯片应该如何与预防医学和公共卫生深度融合？作为一名学生，我们应该朝什么方向发展才能进入这个领域呢？追踪？ “近年来，叶天春也一直关注公共卫生、疾病控制和中医药现代化。”在人口老龄化趋势下，公共卫生专业的学生需要掌握信息技术，结合公共卫生体系、实际需求和国家健康数据开发。公民健康管理的智能系统。”
复旦精神不仅强调个性，也注重家国情怀。思想政治课结束时，叶天春对同学们说：“你们进入了一所伟大的学校，加入了一项伟大的事业，希望你们将来成为伟大的人才，取得伟大的成就。”
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曾以轩、王振义
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王振义
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