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)合分會首任主席，安徽工程大學(xué)教授林信南

時代特征

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

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代，人類社會的發(fā)展以指數(shù)速度增長。從石器時代的幾萬年沒什么變化，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)，推動了計算機(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)展速度推動人類社會快速通過信息化（數(shù)字化）進(jìn)入智能化時代。

集成電路是時代的基礎(chǔ)

在智能化時代，數(shù)據(jù)的計算、傳輸和存儲能力既推動又制約著人類的發(fā)展。自人類有史以來直至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100 ZB的數(shù)據(jù)，這是其30多倍。要處理指數(shù)增長的數(shù)據(jù)，計算、傳輸和存儲的能力必須呈指數(shù)級增長，同時每個比特的功耗則必須呈指數(shù)級下降，否則處理這些數(shù)據(jù)所需要的時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)展正是過去幾十年人類科技高速發(fā)展的核心驅(qū)動力，也是未來幾十年人類從信息化（數(shù)字化）過渡到智能化時代的基礎(chǔ)。未來無論是智慧城市、自動交通、人工智能創(chuàng)作、個性化定制生產(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)、存儲的支持，這些也都需要更多清潔能源的發(fā)電、儲能和并網(wǎng)來提供能量，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)有望大幅減少每個人以及每個工作崗位對人類勞動力的需求，這使得目前中國社會所面臨的一系列問題，大部分可以通過智能技術(shù)來解決。然而，由于全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境、地緣政治帶來的不確定性，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，我們必須采取措施來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，推動自主創(chuàng)新。為此，我們可以發(fā)揮中國獨特的巨大需求優(yōu)勢，以在各個領(lǐng)域具有國際競爭力的龍頭企業(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核心競爭力。

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)德勤的報告，2022年全球半導(dǎo)體行業(yè)從業(yè)者約為200萬人，預(yù)計到2030年將達(dá)到300萬人，需要新增100萬人。根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會的預(yù)測，到2024年，中國行業(yè)人才總規(guī)模將達(dá)到79萬左右，人才缺口達(dá)到23萬人左右。在這種情況下，工科大學(xué)應(yīng)該在滿足時代需求的過程中，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。正如國際科學(xué)史研究院通訊院士吳國盛所言：“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題。對工程技術(shù)而言，解決問題是唯一目標(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科學(xué)發(fā)展為目標(biāo)。中國的工科大學(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，打造項目式、場景式教學(xué)。同時，根據(jù)培養(yǎng)需求，招聘來自企業(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)隊參加大學(xué)生競賽或?qū)嵤﹦?chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。

在這個過程中，大企業(yè)需要更多站出來承擔(dān)這個社會責(zé)任。華為“智能基座”、“優(yōu)才”“眾智”等計劃對國內(nèi)ICT人才培養(yǎng)具有重要推動作用。希望國家支持華為、訊飛、中芯國際等龍頭企業(yè)打造面向全國的通用課程模塊、網(wǎng)絡(luò)平臺和標(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，這對發(fā)展我國戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要，因為除了頂級頭部高校，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欠缺，這種模式可以把頂級的工程視野和前沿技術(shù)傳播到每個工科高校，培養(yǎng)軍團(tuán)級別的工程師，支撐我國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

當(dāng)前時代潮流下，集成電路的發(fā)展對中國社會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)識到它對社會發(fā)展的巨大推動作用，助力中國走向更繁榮的未來。這正是我們借助集成電路技術(shù)在時代大潮中的應(yīng)有之責(zé)！

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