
2020年8月7日,华为余承东公开表示海思麒麟高端芯片已经“绝版”,中国最强的芯片设计公司,就在我们眼皮子底下被锁死了未来。
华为海思推出第一款麒麟(Kirin)芯片是在2009年,虽然当时反响一般,但奏响了麒麟腾飞的乐章,随后每一年都有不小的进步:麒麟925带领Mate7打入高端阵营;麒麟955助力华为P9销量过千万……自己研发的芯片,成为华为手机甩开国内友商的最大武器。
然而到了2020年8月7日,麒麟系列的高端芯片却被迫提前退休,余承东表示麒麟系列中最先进的Kirin 990和Kirin 1000系列,在9月15日之后将无法生产,华为Mate40将成为麒麟高端芯片的绝唱。绝版的原因很简单:受到美国禁令影响,台积电将不再为华为代工。
台积电并非没有抗争。全球高制程工艺一线难求,台积电话语权其实很强,而且几周前刚刚超过英特尔成为世界第一大半导体公司。所以面对美国禁令,台积电也曾斡旋过,但只要美国提起一个公司的名字,就能让台积电高管们吓出冷汗。这个公司就是: 福建晋华。
福建晋华成立于2016年,目标是在存储芯片领域实现突破。福建晋华是IDM一体化工艺,即设计、制造、封装都要做,一旦产品落地,对大陆整个半导体工艺的都会有所带动和提升。晋华一期投资款高达370亿元,还和台湾第二大代工厂台联电进行了技术合作。
研发人员日夜奋战,成立一年多后,晋华就打造出了一座12寸的生产线,并准备投产,不料却迎来了 资本主义的铁拳。
2017年12月,美国镁光 科技 即刻以窃取知识产权为由开始狙击晋华,晋华也不甘示弱,双方在中国福州和美国加州互相起诉。就当局势焦灼之时,早就虎视眈眈的特朗普政府在2018年10月29日发起了闪电战: 将福建晋华列入实体名单,严禁美国企业进行合作。
禁令发出后,和晋华合作的美国应用材料公司(Applied Materials)的研发支持人员当天就打包撤离,另外两家美商科磊和泛林也迅速召回了前来合作的工程师。更严重的是,由于设备中含有美国原件,欧洲的阿斯麦、日本东京电子也暂停了对晋华的设备供应。
晋华员工回忆外资撤退场景时,总结说:“这些人根本给我们时间道别。”
福建晋华官网上的生产进度,停留在了2018年试投片日,迟迟没有更新,而产品页则直接显示“页面在建设”中。去年5月10日,英国《金融时报》称,晋华已经开始寻求出租或者出售自己的工厂。仅仅一个回合,担当中国存储突破的种子选手,就被打倒在了起跑线上。
“实体名单”就像是一份死刑通知书,可以瞬间让企业坠入地狱。美国制裁的决心、打击的力度,令同样采用美国核心零部件和核心技术支撑的台积电不寒而栗。同样,本来兴致勃勃要来抢台积电蛋糕的三星没了下文;中芯也含蓄地表示,可能不能为“某些客户”代工。
为什么这些公司不愿意去触碰美国“逆鳞”?半导体领域,美国真的就独霸天下吗?其实并不然。
虽然美国半导体行业产值大约占全世界的47%,体量上处于绝对优势;但韩国、欧洲、日本、中国台湾、中国大陆等其他“豪强”也各有擅长,与美国的差距并不是无法越过的鸿沟。
比如, 韩国 在产值1500亿美金的存储芯片领域,占据压倒性优势,双强(三星、海力士)占据65%市场;
欧洲 在模拟芯片领域有三驾马车(英飞凌、意法半导体、恩智浦),从80年代起就从未跌出全球二十强。
日本 不但有独步天下的图像识别芯片,以信越日立为首的几家公司,更是牢牢扼住了全世界半导体的上游材料。
中国台湾在千亿美元级别的芯片代工领域,更胜美国一筹,台积电和联电占据60%的规模,以日月光为首的封测代工也能抢下50%的市场;
中国大陆依托庞大的下游市场,近年芯片设计领域发展迅速,不但诞生了世界前十的芯片设计巨头华为海思,整体芯片设计规模也位居世界第二。
这些企业从账面实力来看,甚至可以让芯片行业“去美国化”,合力搞出一部没有美国芯片的手机。 但美国515禁令一下,各路豪强却莫敢不从。
一超多强的局面似乎就像“纸老虎”,在美国霸权之下,众半导体商分封而治可能才是目前的“真相”。大家忌惮的,其实是美国手握的两把利剑:芯片设备和设计工具 。 这两把剑又和日本的材料一起,组成了威力极强的美日半导体霸权三张牌: 设备、工具和材料。
那么,美日手中握的这三把剑究竟可怕在何处?是如何能挟制各路 科技 巨头豪强?了解这些答案,才能了解华为们的突围之路。
一、设备:芯片制造的外置大脑
设备商对于一般行业而言,就是个卖铲子的,交钱拿货基本就完事儿了;但 半导体设备商却不同,不仅提供设备卖铲子,还要全程服务卖脑子,可谓是芯片制造商的外置大脑 。
芯片制造成本高昂,只有将良品率控制在90%上下,才不会亏本。但要知道,芯片制造,工序一千起步,这就导致,哪怕每一步合格率都有99%,最终良率都会在0.9*0.9的多次累积下,趋近于0。因此,要想不亏本, 每个步骤的合格率就得控制在99.99%乃至99.999%以上。
要达到这个状况,就对设备的复杂度提出了超高要求。 就目前最先进的EUV光刻机来说,单台设备里超过十万个零件、4万个螺栓,以及3000多条线路。仅仅软管加起来,就有两公里长。这么一台庞大的设备,重量足足有180吨,单次发货需要动用40个货柜、20辆卡车以及3架货机才能运完。
而更为重要的是,即使设备买回来,也远不是像电视冰箱一样,放好、插电就能开动这么简单。一般来说,一台高精度光刻机的调试组装,需要一年时间。而零件的组装、参数的设置、模块的调试,甚至螺丝的松紧、外部气温都会影响生产效果。哪怕一里外的一辆地铁经过,都能导致多数设备集体失灵。
这也是所有精密仪器的“通病”。比如,十年前,北京大学12个高精度实验室里价值4亿元的仪器突然失灵,而原因居然是位于地下13.5米深的北京4号线经过了北大东门产生了1Hz~10Hz的震动,为此北大高精度实验室不得不集体搬家。
因此, 半导体制造设备每开动一段时间,就必须联系专门原厂服务人员上门调校。 荷兰光刻机巨头ASML阿斯麦曾有一个客户,要更换光器件;由于当时阿斯麦的工程师无法出国,便邀请客户优秀员工到公司学习,用了近2个月,才仅仅掌握了单个零部件更换的技能。
因此,阿斯麦、应用材料等半导体巨头,不只是把设备卖掉就结束了,更是在中国建立了2000人左右的庞大支持团队。其中应用材料的第二大收入就是服务,营收占比超过25%,而且稳定增长,旱涝保收。
而设备厂的可怕之处正在于, 不但通过“一代设备,一代工艺,一代产品”决定了制造厂的工艺制程,更是通过售后服务将制造厂牢牢的拿捏在手中 。 随着工艺越来越越高精尖,设备商的话语权也正在进一步提升。
设备商的强势,可以从利润上明确的反映出来。过去5年,芯片制造厂的头部效应越来越明显,但上游设备商的净利润率反而大幅提升:泛林利润率从12%提升到22%,应用材料从14%上升到18%。代工厂想要客大欺店,那是根本不存在。
也正因如此,在长达六十年的时间里,美国一直都在以各种手段,来保证自己在设备领域的绝对主导地位。
根据2019年全球顶级半导体设备厂商排名,全球前五大半导体设备商占据了全球58%行业营收。 其中,美国独占三席;其余两席,一席是日本的东京电子,另一席荷兰的阿斯麦,恰巧,这两家又都是美国一手扶持起来的。
具体来说,应用材料(AMAT)和泛林(LAM)、科磊(KLA),是根正苗红的美国企业。
其中,泛林在刻蚀机的市场占有率高达50%以上。应用材料则不仅在刻蚀机领域与泛林平分秋色,在离子注入、化学抛光等等细分设备环节也都占据半壁江山,甚至高达70%。科磊则在半导体前道检测设备领域占据了50%以上的市场,并在镀膜测量设备的市占率达到了98%。
而光刻机巨头阿斯麦,看似是一家荷兰企业,其实有一颗美国心。 早在2000年前后,光刻机市场还停留在DUV(深紫外)光刻阶段,日本尼康才是真正的霸主,但到了EUV(极紫外)阶段,尼康却在美国的一手主导下被淘汰出局。
原因很简单,EUV技术难度登峰造极: 从传统DUV跨越到EUV,意味着光源从193nm剧烈缩短到13.5nm。这需要将20KW的激光,以每秒5万次的频率来轰击20微米的锡滴,将液态锡汽化成为等离子体。这相当于在飓风里以每秒五万次的频率,让乒乓球打中一只苍蝇两次。
当年,全球最先进的EUV研发机构是英特尔与美国能源部带头组建的EUV LLC联盟, 这里有摩托罗拉、AMD、IBM,以及能源部下属三大国家实验室,可谓是集美国科研精华于一身。 可以说,只有进入EUVLLC联盟,才能获得一张EUV的门票。
美国彼时正将日本半导体视为大敌,自然拒绝了日本尼康的入会请求,而阿斯麦则保证55%零部件会从美国供应商处采购,并接受定期审查。这才入了美国的局,从后起之秀变成了“帝花之秀”。
美国不仅对阿斯麦开了门,还送了礼:允许阿斯麦先后收购了美国掩罩技术龙头Silicon Valley Group、美国光刻检测与解决方案玩家Brion、美国紫外光源龙头Cymer等公司。 阿斯麦技术心、研发身,都打上了星条旗烙印。那还不是任凭美国使唤。
而早年的东京电子,只是美国半导体始祖仙童半导体(Fairchild)的设备代理商,后来又与美国Thermco公司合资生产半导体设备,直到1988年才变成日本独资,但东京电子身上也已经流着美国公司的血。
因此,在2019年六月,面对第一轮美国禁令,东京电子就表示:“那些被禁止与应用材料和泛林做生意的中国客户,我们也不会跟他们有业务往来”,义正词严表明了和美系设备商共进退。
至此,美国靠着多年的“时间积累”和超高精密度“工艺技术”,在设备领域形成了牢牢的主动权。而时间和技术,都不是后进者可以一蹴而就的。
二、EDA(设计软件):生态网络效应下的“幌金绳”
如果说设备是针对芯片生产的一把封喉剑,那么 EDA无疑是芯片设计环节的“幌金绳”,虽不致命但可以令“孙悟空”束手束脚、无处施展。
EDA这根“幌金绳”分三段: 首先,它是芯片设计师的“PS软件+素材库”, 可以让芯片设计从几十年前图纸上画线的体力活,变成了软件里“素材排列组合+敲敲代码”的脑力活。而且,现在仅指甲盖大小芯片,也有几十亿个晶体管,这种工程量,离开了EDA简直是天方夜谭。
20年前的英特尔奔腾处理器的线路图一角,目前晶体管密度已经上升超过1000倍
其次,EDA的奥秘,在于其丰富的IP库。 即将经常使用的功能,标准化为可以直接调用的模块,而无需设计公司再重新设计。如果说芯片设计是厨师做菜的话,软件就是厨具,IP就是料包。
而事实上,EDA巨头公司,往往是得益于其IP的独占。比如Cadence(楷登电子)拥有大量模拟电路IP,而其也是模拟及混合信号电路设计的王者;而Synopsys(新思 科技 )的IP库更偏向DC综合、PT时序分析,因而新思在数字芯片领域独占鳌头。
而在全球前三的IP企业中,EDA公司就占了两个,合计市场份额高达24.1%。在Synopsys的历年营收中,IP授权是仅次于EDA授权的第二业务。
EDA还有一项重要的功能是仿真 ,即帮设计好的芯片查漏补缺。毕竟一次流片(试产)的成本就高达数百万美金,顶得上一个小设计公司大半年的利润。业内广为流传一句话: 设计不仿真,流片两行泪。
加州大学教授有一个统计测算,2011年一片SoC的设计费用大概为4000万美元,而 如果没有EDA,设计费用则会飙升至77亿美元,增加了近200倍。
因此,EDA被誉为半导体里的最高杠杆,虽然全球产值不过一百多亿美元,但却可以影响全球五千多亿集成电路市场、几万亿电子产业的发展。
EDA如此高效好用,那我国自主化状况如何呢?很可惜,比 *** 作系统还尴尬 。
我国最大的EDA厂商华大九天在全球的份额差不多是1%,而美国三大厂商Synopsys(新思 科技 )、Cadence(楷登电子)以及Mentor Graphics(明导 科技 ,2016年被西门子收购)则占据了80%以上的市场。
这也就导致了虽然我国芯片设计位居世界第二,但美国一声令下,芯片设计就会面临“工具危机”,巧妇难为无米之炊。不过,既然软件已经交过钱了, 用旧版本难道不行吗?
很可惜,并不能。
因为这背后有一张EDA商、IP商、代工厂们互相嵌合的生态网。EDA是不断更新的。新的版本对应更新的IP库和PDK文件。而PDK即工艺设计包,则又包含了芯片工艺中的电流、电压、材料、流程等参数,是代工厂生产时的必备数据。 新EDA、新IP、新工艺,互相促进、互为一体。
因此,用旧版的软件就会处处“脱节”:做设计时无法获得最新的设计IP库,找代工厂时又无法和工艺需要最新的EDA、PDK进行匹配。长此以往,技术越来越落后,合作伙伴也越来越少。不过既然EDA不过是0101的代码,从破解小组里找几个高手不就好了吗?
很遗憾,也几乎不可能。
每个EDA软件出厂时都会内嵌一个Flexlm加密软件, 把EDA和安装的设备进行一一锁定 ,包括主机号、设备硬盘、网卡、使用日期等信息。而Flexlm的密钥长度达239位,暴力破解的难度非常大。如果用英特尔高性能的CPU来破解的话,需要4000左右的核年(core-year),也就是说 用40核的CPU,需要100年 。
当然,也可以采用分布式的方式,继续增加CPU数量减少时间。然而,即使破解成功了,来到了全新的IP库门前时,也会被EDA厂商通过“修改时间、文件大小、确认IP来源”等方式,再次进行验证,然后被拒绝。油然而生一股挖了百年地下隧道、却撞到石头上的酸爽。
破解并不有效,也不敞亮,还和我国知识产权保护的态度相违背。因此,依然还是要靠华大九天等公司自研崛起。那么, 这条出路有多宽呢? 其实单纯写出一套软件,难度并不大。关键还是要有海量丰富的IP、PDK,以及产业上下游的支持配合。单点突破未必有效,需要军团全面突围,而这并非一朝一夕之功。
三、材料:工匠精神最后的堡垒
2019年,日韩闹了矛盾,双方都很刚,但日本断供了韩国几款半导体材料后,没多久韩国三星掌门人李在镕就飞往日本恳请松口了,后来他更是跑到比利时、中国台湾,试图绕道购买或者收点存货过日。
按理说,韩国也是半导体强国,三星在设计、制造领域更是主要玩家,但面对区区几亿美金的材料,却被闹得狼狈不堪。
材料真的有这么难吗?讲真,半导体原始材料是非常丰富的,比如硅片用的就是满地球的沙子。但要实现半导体的“材料自由”,却并不容易,必须打通任督二脉: “纯度”、“配方” 。
纯度是一个无止境之路。我国已经实现自产的光伏硅片,一般纯度是6-8个9,即99.999999%,但半导体的硅片纯度却是11个9,而且还在不断提高。小数点后多3到5位,就意味着杂质含量相差了1000到10万倍。
这个差距有多大呢? 假设,光伏硅片里包含的杂质,相当于一桶沙子洒在了 *** 场上;那么半导体硅片的要求则是在两个足球场大的面积里,只能容下一粒沙子。
那么, 为什么必须将杂质含量降到这么低呢? 因为原子的大小只有1/10纳米,哪怕仅有几个原子大小的杂质出现在硅片上,也会彻底堵塞一条电路通道,导致芯片局部失灵。如果杂质含量更高的话,甚至会和硅原子混在一起,直接改变硅片的原子排列结构,让硅片的导电效率完全改变。
经过刻蚀后的硅表面和锡颗粒,如同明月在金字塔后升起
要达到如此纯度,需要科学和工艺的完美结合。
一方面,需要大量基础科学仪器来辅助。比如在材料生产过程中,设备自身就会有金属原子渗透影响纯度,因此需要不断改良。而要确认纯度,也是高难度。就像特种气体,就需要专门的仪器来检测10亿分之一(PPB级)的杂质含量水平。实现这个难度,就不仅需要半导体企业,还需要奥林巴斯等光学企业出马助力。
另一方面,从实验室到工厂车间也需要工艺积累。材料制造,不仅对生产设备要求高,就连工厂里的地垫、拖把,也都是高级别特供。而且,生产车间温度、湿度的不同,也会影响材料纯度,就不得不反复尝试后得出标准。
而高纯度只是第一步,复合材料(比如光刻胶)的配置更是难以跨越的鸿沟。如果说 “纯度”是个艺术科学的话,那么“配方”就是玄学科学 。
其实,无论提纯、还是配置,基本的理论原理、工艺技术都不是难事儿。但如何选材、配比,从而实现极致的效果,却需要高度依赖经验法则,即业内常说的 “know-how” 。
同样的材料,不同的配比就会有不同的效果;就像我们用红黄蓝三色去搭配,不同的配比就能得到不同的颜色。而即使用同样的配方、采用同样的工艺, 在不同的湿度、温度甚至光照下,也会有不同,甚至相差很远的效果。
这些影响材料效果的参数,无法通过精密计算获得,只能是实验室、车间里一次次调配、实验、观察、记录、改良。有时候,为了得到10%的效果改良,可能需要花费几年。然而,这提升的10%,虽然抢占的只是几百亿规模的市场,但却影响着万亿半导体行业。
因此, 无论是提纯,还是配方,其实需要的都是超长的耐心待机、极致专注。 这不禁令人会想到日本的寿司之神,一辈子只做寿司,而一个学徒仅拧毛巾就要练五年。虽然在生活中,这种执着看起来有些迂腐可笑,但事实上,材料领域做得最好的,正是日本企业。
据SEMI推测,2019年日本企业在全球半导体材料市场,所占份额达到66%。19种主要材料中,日本有14种市占率超过50%。而在占据产值2/3的四大最核心的材料:硅片、光刻胶、电子特气和掩膜胶等领域,日本有三项都占据了70%的份额。最新一代EUV光刻胶领域,日本的3家企业申请了行业80%以上的专利。
日本在材料产能上占据优势后,又用服务将客户捆绑得死死的 。
许多半导体材料都有极强的腐蚀性和毒性,曾有一位特种气体的供应商描述,一旦气体泄漏,只需一瓶,就可以把整个厦门市人口消灭。因此,芯片制造商只能把材料的运输、保存、检测等环节,都交给材料的“娘家”材料商。
而另一方面,材料虽小、威力却大。半导体制造中几万美金的材料不达标,就能让耗资数十亿美金生产线的产品大半报废,因此制造商们只会选择经过认证的、长期合作的供应商。新进玩家,几乎没有上桌的机会。
而对于材料公司而言,下游用得越多,得到的反馈就越多,就有更多的案例支持、更多的验证机会来提升工艺、改善配比,从而进一步拉大和追赶者的差距。对于后进者而言,商业处境用一句话来形容就是:一步赶不上、步步都白忙。
日本能取得这个成就,其实离不开日本“经营之圣”稻盛和夫在上世纪80年代给日本规划的方向:欧美先进国家不愿再转让技术的条件下,日本人除了将自己固有的“改良改善特质”发扬光大之外,别无出路;各类企业都要在各自的专业领域内做彻底,把技术做到极致,在本专业内不亚于世界上任何国家的任何企业。
这种匠人精神,令日本在规模不大的材料领域,顶住美国、成为领主。
四、何处突围
我们在做产业研究的时候,有个强烈的感受, 中国似乎在美国的打压中,陷入一个被无限向上追溯的绝境:
发现芯片被卡脖子后,我们在芯片设计领域有了崛起的华为海思,但随后就发现:还需要代工领域突破;当中芯国际攻坚芯片代工制造时,却又发现:需要设备环节突破;当中微公司、北方华创在逆袭设备、有所收获时,却又发现:设备核心零部件又仰人鼻息;当零部件也有所进展时,又发现:芯片材料还是被卡脖子。
而当我们继续一步步向前溯源、“图穷匕见”时,才发现一切都回到了任正非此前无数次强调的 基础科学 。
回顾来看,如果没有1703年建立的现代二进制,那么两百年后的机器语言就无从谈起;如果没有1874年布劳恩发现物理上的整流效应,那么就没有大半个世纪后晶体管的发明和应用;而等离子物理、气体化学,更是刻蚀机等关键设备的必备基础。
而在美国大学中,有7所位列全球物理学科排名前十,有6所位列全球数学学科排名前十,有5所位列全球材料学科排名前十。 基础科学强大的统治力,成为美国半导体公司汲取力量的源泉。
在强势的基础学科背后,却又是1957年就已经埋下伏笔的美国基础学科支持体系—— 对大学基础学科进行财政支持;通过超级 科技 项目带领应用落地。
当年美苏争霸,苏联的全球第一颗人造卫星升空刺激了美国执政者,这也成为美国 科技 发展的重要转折点:
一方面,为了保持“美国领先”,政府开始直接对研究机构发钱。美国国家科学基金会(NSF)给大学的基础研究经费从1955年的700万美金,飙升到1968年的2亿美金。在2018年,NSF用于基础研究的经费,更是高达42亿美金。这长达50年的基础研究经费里, 美国联邦政府出了一半 。
尤其值得一提的是,NSF每年为数以千计的基础学科研究生提供奖学金,这其中诞生了 42位 诺贝尔奖得主。
另一方面, 美国启动了超级工程来落地研发成果。 1958年,NASA成立,挑战人类 科技 极限的阿波罗登月和航天飞机工程也就此启动。
在研究需要250万个零件的航天飞机过程中(作为对比,光刻机零件大约是10万个,一辆 汽车 只有1万多个零件),大量尖端技术找到用武之地;而这些当时“冷门”的尖端技术,又在条件成熟时,相继转化为杀手级民用品(比如从航天飞机零件中诞生的人造心脏、红外照相机)。
航天飞机的技术外溢,并不是孤例。 医院核磁共振设备中采用的超导磁铁,也正是在美国粒子加速“Tevatron”的研发中应用诞生。美国的超级 科技 工程,成为基础学科成果的试验田、练兵场和民用转化泉。
事实上,通过基础研究掌握源头 科技 ,随后一步步外溢建立产业霸权,这条路径并不只是美国的专利,也应该是各个产业强国的选择,更是面对美国打压时一条真正可行的道路。王侯将相,宁有种乎。 避免无穷尽的“国产替代向上突破”的陷阱,实现和“基础研究向下溢出”的大会师。
事实上,我们面临的困难、打压,日本也经历过。
上世纪八十年代后期,美国对日本半导体产业发起突袭:政治封杀、商业打压、关税压迫无所不用其极,尤其是培养了“新小弟”韩国来挤压日本半导体产业。没几年,日本就从全球第一半导体强国宝座上跌落了。日本半导体引以为傲的三大楷模,松下、东芝、富士通的半导体部门先后被出售。
面对美国的压制,日本选择 进军高精尖材料,用时间换空间、用匠心换信心。
1989年,韩国发力补贴存储芯片,而日本通产省制定了投资160亿日元的“硅类高分子材料研究开发基本计划”,重点补贴信越化学为首的有机硅企业。
1995年,韩国发动第二轮存储价格战前夕,而日本东京应化(TOK)则实现了 KrF光刻胶商业化,打破了美国IBM长达10余年的垄断,并在随后第五年,其产品工艺成为行业标准,全球领先。
2005年,三星坐上存储芯片老大的位置,而日本凸版印刷株式会社以710亿日元收购了美国杜邦公司的光掩膜业务,成为光罩龙头。
在韩国全力扩张产能,和其他半导体下游厂搏杀的日子里,日本一步步走到了材料霸主的宝座前。从看似掌握着无解优势的美国人手里,硬生生抢下了一把霸权剑。
但日本的成功仅仅是因为换了一个上游战场吗?显然不是。在过去30年,三大自然科学领域, 日本共计收获了16个诺贝尔奖,其中有6个都属于是化学领域 ,而这些才是日本崛起的坚实地基。
我国的基础研究怎么样呢?2018年,我国基础研究费用,在全年总研发支出中仅占5%,而这还是10年来占比最高的一年。而同期美国基础研究占比则是17%,日本是12%。 在国内各个学校论坛上,劝师弟师妹们从基础学科转向金融计算机等应用学科的帖子,层出不穷。
所以有人笑称,陆家嘴学集成电路的,比张江还多。
今年7月份,更是爆出了中科院某所90多人集体离职的迷思。诚然,每个人都有择业的自由,但需要警示的,是大家做出选择的理由。基础学科研究的长周期、弱转化、低收入,令研究员们在日益上涨的房价、动则数百亿利润造假套现面前,相形见绌。
任正非曾经感叹道:国家发展工业,过去的方针是砸钱,但钱砸下去不起作用。我们国家修桥、修路、修房子……已经习惯了只要砸钱就行。但是芯片砸钱不行,得砸数学家、物理学家、化学家……
64年前,苏联率先发射的一颗卫星让美国惊醒。美国人一边加码“短期对抗”,一边酝酿“长期创新”,从而开启了多个领域的突破、领先;而今,一张张禁令也让我们惊醒,我国不少产业只是表面上的大,急需要的是骨子里的强。
这些危机之痛,总是令人后悔不已。过去几十年,落后就要挨打的现实一次次提醒着我们, 要实现基础技术能力的创新和突破,才能赢取下一个时代。
的确难于登天,但是我们也不能够放弃。毕竟在很多方面以来,我们都曾经受到欧美国家的信任,可现如今却实现了弯道超车。
芯片是一种高科技产品,芯片已经存在,各种精密仪器之上。比如电子设备以及通讯设备,缺少了芯片,那么仪器将会就如同一堆废铁一般失去原有的作用。但是芯片的制造和生产,不是一个国家或者一家公司能够完成的。哪怕是欧美的发达国家,在芯片方面的制造和生产,也需要结合多个国家的技术才能够完成。
被美国“卡脖子”中国半导体。一直以来中国的半导体产业发展,都是非常不容乐观的。因为截至目前为止,西方欧美国家在芯片领域方面对我国展开了围追堵截。不愿意与我们分享芯片制造方面的技术,也更不愿意出售相关芯片制造设备。可以说中国的半导体产业,已经被美国为主的西方国家卡了脖子。目前中国的芯片发展就如同登天一般,是十分困难的。
但是我们也不能够放弃。但是,中国的芯片发展虽然陷入了迟缓。可是我们也不能够放弃,因为芯片是非常重要的科技产品。如果采取了放任不管的政策,那么也将意味着我国在社会各个方面都会受到西方欧美国家的限制。因此,芯片方面的研究工作不能够有任何提法。要想打破欧美国家的技术封锁,一方面要培养更多的人才,而另一方面也需要投入更多的资金和技术。
必须结合社会的各方面力量。除此之外,要想在芯片方面领域有所建树。我国所有科技公司以及各行各业的人才,必须要集中所有人的力量,全面攻克芯片方面的难题。集合所有人的力量,才能够用最小的代价换来最多的成果。
宣统三年(1911),由世界基督教大会推举的高等教育委员会会长高绰博士(Dr.John Goucher)来福州,与福建基督教六公会联议创办大学,几经酝酿、筹备,于民国四年(1915)成立董事会,以俾益知(W.L.Beard)为主席,推选庄才伟(Aduin C.Jones)为首任校长,校名定为福建协和大学((Fukien Christian University)。民国五年(1916)二月,该校于福州仓前山租旧俄商茶行正式开课,将福州的英华、格致、三一及闽南的英华、寻源五书院的高年级学生为一年级学生,总数有81人,但不招收女生。老师专任者5人,兼任者4人。民国六年(1917)美国纽约州立大学,承认协大是一所合格大学,并且参照美国大学毕业生的管理办法,承认其毕业生同样可取得学士学位。翌年,美国罗氏基金董事会鉴于协大办学渐具规模,乃逐年指定一笔巨款,拨作添聘教授和购置设备之用。民国八年(1919)一月,罗氏基金社拨助该校科学馆的建筑设备及常年维持费,并设科学讲座六名。庄校长之兄嫂亦捐建文学院一座,及逐年图书购置经费。民国十一年(1922)学校择定福州魁岐乡为校址,于鼓山之麓,闽江之滨,建筑新校舍,大小数十座饶有东方古典风味的精致建筑峙立江东,背倚鼓山,面俯闽江之流,远山凝翠,江帆如画,不愧为一所实施大学教育的好学府。
民国十二年(1923),庄伟才校长积劳病逝,由高智(John Gowdy))继任。民国十四年(1925),文学院、科学馆及大小30座校舍先后落成,为纪念庄校长即以科学馆命名Edwin C. Jones Memorial Science Hall。
民国十六年(1927),校董事会改组、高校长辞职回美,校务收回国人自办,由校友林景润继任校长,并遵照国民政府颁布的私立大学规程报请立案,民国十七年(1928)得何氏中国文化研究基金会的津助,扩充文学院各学系。民国二十年(1931)国民政府教育部因协大只有文、理两科,不符合大学至少要有3个学院的规定,遂准以“私立福建协和学院”立案。民国二十三年(1934)女生宿舍竣工,始兼收女性。民国二十五年(1936)得福建省政府补助,添设农学与农业经济两个学系,开办农业试验场,民国二十六(1937)并在邵武设立闽北农林试验场,作为发展农科学系的准备。这时该校文学院共分文史、西哲、教育3学系;理学院共分生物、化学、医预、数理4学系。
抗战开始,福州地处沿海,深受日寇威胁,协大就在民国二十七年(1938)五月迁到闽北山城邵武。在邵武除借用汉美及乐德两中学旧址的楼房数十余座外,又新建才伟楼和高智楼,作为男生宿舍和图书馆。当时群山环抱中的邵武,便成为战时的文化城,两个中学的旧址,校舍矗立,绿树如盖,环境之幽静、宽敞,于战时可称首屈一指。最难得的是该校重要的图书,几已全部运到了邵武,在战时能够储备这样完整丰足的图书,的确是十分的可贵的。邵武校舍分为东、北门两部,相距约2华里,文学院、农科及总办公厅设在东门,理学院设在北门。当时校舍有楼房30余座,大半是借用原有房屋,一部分系新建,林场占地1000余亩,遍植马尾松。农场150亩,附设仓库加工场、水碓及制茶试验所。园艺场135亩,蕃殖各种果树苗木,达20余万株,花卉2000余盆,校内并自备电厂及印刷所。
民国二十九年春(1940),教育部令农学系扩充为农艺学系及园艺学系,加上原有的农业经济学系成立农科。同时将文史系分为中国文学系和历史系,数理系改为物理系。
民国三十一年(1942)四月教育部批准将"私立福建协和学院"改称"私立福建协和大学",文、理、农三科改称文、理、农三学院。并颁发新校印。于同年10月16日启用。学校办学宗旨,据董事会章程(1929年2月经教育部立案)规定,是以"博爱、牺牲、服务精神,研究高深学术,养成高尚健全人格,适应社会需求"为宗旨。因而"博爱、牺牲、服务"亦定为协大校训。
民国三十三年(1944)十月,福州第二次沦陷,魁岐乡校舍遭日军洗劫,留在校内的仪器、设备,无一幸存,连门窗地板也被拆毁,树木被砍伐三分之二;文学院于民国三十三年(1944)十月被纵火焚烧,屋顶及非水泥部分全毁,膳厅、游艺厅及职员住宅,亦壁穿梯折,仅存外壳,总计校舍被毁损失达30余万美元。其中以沙氏考古馆的损失最为惨重,馆中所存古物3600余件,包括夏、商、周以来的磁器、铜器、陶器、石斧等,是沙善德教授费数十年心血,耗巨资汇集的,均荡然无存。
民国三十四年(1945)五月,日军撤离福州,八月宣告投降。抗战胜利了,协大于十一月筹备复员,迁回福州。民国三十五年(1946)夏,文学院及其他各部房舍先后修建完成,并添建临时校舍如大礼堂、农学院办公厅及教职员住宅等计共5座,五月一日宣告复课。经过数月艰巨的工程重整之后,高山苍苍,流水泱泱,始重闻昔日的弦歌了。九月二日林景润校长休假赴美,十月二十日陈锡恩代校长及教师多人由美抵校。
民国三十六年(1947)一月六日林校长积劳成疾,卒于纽约。三月校董会聘陈锡恩博士继任校长,六月底陈氏任期届满,赴美国加州大学复任。由校董会推杨昌栋博士代理校长。1948年10月,杨请辞职,12月校董会准杨休假,另组校政委员会主持校务。先后担任校政委员会主席的有林冠彬、郑德超、王调謦等教授。
学校的行政组织:校长由校董事会推选,下设校长室,校长室下分学制组织,管辖3个学院。并设教务、训导、总务3处,秘书及会议2室。
此时,学校文、理、农3学院的学系设置是:文学院设中文、历史、外语、教育四学系;理学院设物理、化学、生物三学系;农学院设农艺、园艺、农业经济、农业教育四学系(民国三十二年文学院教育系被取消后转办此系,民国三十七年又停办此系,复办文学院教育系)。在理学院生物系和化学系中,设有医学预科(简称"生物医预"和"化学医预"),专为北京协和医院和山东齐鲁医学院培训医大前四年基础课。学士学位要修满136学分。
协和大学三个学院的成就,各有所殊,文学院中的文史系,后分为中国文学系和历史系,出版《福建文化》、《协大艺文》等定期刊物。福建的国学,晚清以来,素具渊源。西洋哲学系,后来改为外文系,教授几乎都属于外国籍,某一时期阵容之强,为他校所不及。历届毕业生,或在东南亚一带奠下了事业,或在全国各地工作,都不乏杰出人才。教育系,在福建是师资储备之所,全省执掌学校行政者,不少出于此系,校中又附设社会教育推行委员会,深入农村,为农民辅导教育。该系毕业的,有一批无名英雄,视教育为终身事业,尽瘁于桑梓以终老。
理学院,设备最称完善,如生物学系,实验室中每人便有显微镜一架,该系著作较多,其中若干著作已刊入商务印书馆的大学丛书,其他如单行本,或定期的刊物,都不乏出版。化学系的药品与实验器材之丰,为东南诸大学屈指可数者,无论那一种的实验,该系都可应付裕如。物理系,则自备发电厂和修理厂,包括锯木及一切机械的修理。化物两系,平时也在刊物出版。
农学院,曾在邵武附设高级农校,训练农业人才。农经、农艺、园艺、与农教四学系的研究风气,也不在文理学院之后,东南各报副刊,时常为该院各系专辟旬刊或半月刊,刊载各种专题文章,作者中不少是各系学生,也不乏教授的作品。除农艺系附设农业试验场外,园艺系也设有园艺试验场,并有加工的产品外售。此外,每个系都办有一种或数种不同名称、不同内容的定期刊物。
福建协和大学是人才荟萃之所,有一批著名专家、学者、教授先后在这里任教。如著名文学家、文论家、教育家叶圣陶、郭绍虞,名儒陈宝琛入室弟子陈易园,严复的哲嗣、著名教授严叔夏,著名专古学家、甲骨文专家董作宾,著名历史学家傅家麟,著名黄麻遗传学者卢浩然,著名动物学家、两栖爬行动物国际委员会委员丁汉波,著名微生物学家、"庆大霉素"发明者王岳,著名昆虫学家、博士生导师赵修复,以及著名学者陈文渊、陈锡恩、陈兴乐诸博士。
协大毕业生在科技、农业、教育方面有不少出类拔萃的人才。中华人民共和国成立后任中国科学院学部委员(院士)的有郑作新(中国鸟类世界闻名的学者,曾被美国国务院聘为客座教授赴美讲学)、林兰英(著名半导体物理学家)、黄维垣(中国科学院上海分院副院长、上海有机化学研究所所长)、唐仲璋(寄生虫专家,厦大教授)、唐崇惕(寄生虫专家、厦门大学教授)等。还有著名农业专家李来荣(原福建农学院院长,国际上著名园艺学家)、张先光(美国密执根州立大学教授,进入世界名人录的著名禽病专家)等。
福建协和大学英文名为"福建基督教大学",但由于中国共产党的影响,宗教教育趋于淡化,师生思想逐渐进步。民国十六年(1927)一月,中共福州地委直接领导的进步团体"福建涤社"出版了《收回教育权专号》,该校教授陈锡襄就主持筹备召开"福州各界反抗文化侵略大会"。二十六年(1937)十月,协大百余名师生举行抗日救亡大会。本世纪30年代初,该校学生中就有共产党员组织读书会,进行革命活动。三十五年(1946)十一月,中共协大支部在学校驻地魁岐乡举办民众夜校,吸收100多名青年参加学习,并培养一批进步青年加入中国共产党。到本世纪40年代中期以后,该校已有3个共产党支部,党员学生数十人。历来福州各校师生发动的爱国民主运动,该校都是主力之一。
1947年5月16日,协和大学学生自治会在我地下党组织领导下,经过周密的策划,发动全校绝大部分学生计600余人,冲破国民党的威胁与重重阻挠,组织福州市有史以来人数最多、声势浩大的"三反"("反饥饿、反内战、反迫害")大游行,散发《告福州市民书》。队伍浩浩荡荡地沿着市区台江、小桥、洋头口,穿过南门兜,一路直达鼓楼的国民党省政府,向当局递交《请愿书》。沿途群情激奋,受到了广大市民的欢迎,有的纷纷加入游行队伍,此举也得到了福州各大专院校学生的声援和支持。
学校员生人数:1947年第一学期有教员63人,职员51人,学生587人,其中女生100人。
图书设备:计有中文76,913册;西文25,505册;又中文杂志17,843册;西文杂志15,605册,总共合计135,857册。
1951年1月,中央教育部决定接办协和大学和华南女子文理学院,将两校合并成立福州大学。两校合并暨福州大学成立典礼,于1951年4月12日在福州魁岐原协大举行。新成立的福州大学领导机构为校务委员会,由许彧青任主任,严叔夏、王世静任副主任。
协和大学办学35年,共培养毕业生1300多人。
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