培養(yǎng)“頂天立地”的高科技應(yīng)用型人才
——專訪中國科學(xué)院院士、南昌大學(xué)副校長江風(fēng)益

文 | 邢曉鳳

每當(dāng)夜幕降臨，南昌贛江兩岸，光影交錯的LED燈光秀，似散落人間的滿天星辰，如夢如幻，一眼千年。今日的南昌，已成為LED產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn)：LED芯片產(chǎn)能已躍居全球前三，成為國內(nèi)最大的大功率LED光源生產(chǎn)基地，手機(jī)閃光燈和移動照明出貨量全球第一。

硅襯底LED技術(shù)發(fā)明人、中國科學(xué)院院士、南昌大學(xué)副校長江風(fēng)益，時常在深夜加班之際，抬頭凝望窗外這滿城“繁星”，心中涌起萬千波瀾，璀璨的背后是無數(shù)個孤獨之夜的黑暗探索和數(shù)不清的失敗嘗試。他一手科研，一手培養(yǎng)人才。他表示，目前教育的一項重要任務(wù)，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，按照行業(yè)發(fā)展培養(yǎng)；培養(yǎng)學(xué)術(shù)與技術(shù)兼?zhèn)涞摹绊斕炝⒌亍钡娜瞬牛绊斕臁笔侵笇W(xué)術(shù)人才，“立地”是指技術(shù)人才；具備學(xué)術(shù)、技術(shù)兩種素質(zhì)的人才，判斷技術(shù)和行業(yè)發(fā)展方向的準(zhǔn)確性會更大一點。

江風(fēng)益

創(chuàng)新路上，逐“光”而行

星星之火可以燎原。2003年12月，江風(fēng)益和他的學(xué)生正在做實驗，材料一通電，發(fā)出一絲幽弱的光，那是硅襯底LED材料發(fā)出的藍(lán)光，雖然這光若隱若現(xiàn)，但他卻說：“成了！別看這光不起眼，做成器件會很亮！”江風(fēng)益難掩激動，并深信不疑，帶領(lǐng)著團(tuán)隊前后經(jīng)過5000多次實驗，突破了數(shù)十項關(guān)鍵技術(shù)，在第一代半導(dǎo)體硅材料上，成功地制備了高質(zhì)量的量子阱結(jié)構(gòu)的第三代半導(dǎo)體GaN材料，先后研制成功硅襯底藍(lán)光、綠光、黃光、紅光LED。

要知道，長期以來，國際上的LED照明技術(shù)路線，主要由日本的藍(lán)寶石襯底和美國的碳化硅襯底方案所主導(dǎo)，特別是日本的藍(lán)寶石襯底更是目前產(chǎn)業(yè)界采用的主流技術(shù)路線。江風(fēng)益和他團(tuán)隊的這一發(fā)明，打破了日本日亞公司壟斷藍(lán)寶石襯底和美國CREE公司壟斷碳化硅襯底LED照明芯片核心技術(shù)的局面，改寫了世界LED歷史，被稱為半導(dǎo)體照明的第三條技術(shù)路線。由此，形成了藍(lán)寶石、碳化硅、硅襯底半導(dǎo)體照明技術(shù)方案三足鼎立的態(tài)勢。

“關(guān)鍵核心技術(shù)要不來、買不來，更討不來，唯有自主創(chuàng)新，才能免于受制于人?！苯L(fēng)益深有感觸。自1993年，南昌大學(xué)成立材料科學(xué)研究所，江風(fēng)益便踏上逐“光”之旅。

他深知，如果我國的LED產(chǎn)業(yè)一直跟在別國先進(jìn)技術(shù)的后面，而不去創(chuàng)新打開新局面，勢必會因技術(shù)和專利壁壘在市場競爭中處于劣勢，只能拼價格、拼規(guī)模、拼投資，在中低端照明市場掙扎。江風(fēng)益心中憋著一口氣，在自主研發(fā)的路上，帶領(lǐng)著團(tuán)隊艱難前行。1996年，課題組的藍(lán)寶石襯底GaN藍(lán)光LED研究項目申請到了國家“863計劃”。然而，歷經(jīng)了數(shù)百次實驗，依然看不到一絲“光亮”。但他沒有氣餒，4年后，經(jīng)過了1200多次實驗，這項跟蹤技術(shù)——藍(lán)寶石襯底藍(lán)光LED終于取得實質(zhì)性進(jìn)展，發(fā)出一定亮度的藍(lán)光和紫光，這為硅襯底LED自主創(chuàng)新奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

創(chuàng)新路上，永無止境，江風(fēng)益從不敢停歇，從“跟”到“追”，再到“超”，需要敏銳的判斷力和敢為人先的創(chuàng)新勇氣。2003年，他選擇了國外未能取得實質(zhì)性突破的硅襯底藍(lán)光LED，很快在研發(fā)和產(chǎn)業(yè)上取得重大突破；2011年，他和團(tuán)隊拓展了研究方向——LED高端裝備（MOCVD系統(tǒng)）的研制開發(fā)，并于2014年研制成功生產(chǎn)型MOCVD設(shè)備（37片機(jī)和61片機(jī)），其中設(shè)備的心臟——反應(yīng)管實現(xiàn)了自主創(chuàng)新，用此設(shè)備生產(chǎn)的硅襯底藍(lán)光LED，其電光轉(zhuǎn)換效率與采用進(jìn)口設(shè)備生產(chǎn)的藍(lán)寶石襯底藍(lán)光LED的國際先進(jìn)水平持平；2016年，他和團(tuán)隊用此設(shè)備研發(fā)的黃光LED取得了歷史性突破，其電光轉(zhuǎn)換效率達(dá)到21.5%，遠(yuǎn)高于國外公開報道或可查詢到的最高水平（9.63%），2019年他們將此光效提高到27.9%；2020年，他們所研制的微紅光LED光效國際領(lǐng)先。這些發(fā)明創(chuàng)造，使我國LED技術(shù)在國際上處于“部分領(lǐng)跑”地位。

新技術(shù)發(fā)展進(jìn)入大科學(xué)時代，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存

江風(fēng)益表示，我國電子信息行業(yè)起步晚，早期在國際市場中處于弱勢地位；近年來發(fā)展較快，成績顯著，產(chǎn)業(yè)鏈比較完整，技術(shù)上跟跑、并跑和領(lǐng)跑并存。但也應(yīng)該承認(rèn)，目前總體上大而不夠強(qiáng)，部分高端硬科技基礎(chǔ)性產(chǎn)品仍需進(jìn)口，部分關(guān)鍵核心技術(shù)仍然受制于人。我國電子信息產(chǎn)業(yè)，到了需要全面突圍階段，需要加大自主創(chuàng)新力度，發(fā)揮制度優(yōu)越性、集中力量辦大事，從源頭發(fā)展硬科技，擺脫既有框架，解決“卡脖子”問題，并努力實現(xiàn)新技術(shù)的中國化。

“以前，很多先進(jìn)技術(shù)發(fā)源于西方，我國通過引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新，享受到了一些紅利；但是，進(jìn)入新時代，新技術(shù)發(fā)展進(jìn)入了大科學(xué)時代，所謂的大科學(xué)時代就是創(chuàng)新進(jìn)入了多維度、立體型的發(fā)展階段，創(chuàng)新越來越復(fù)雜、維度越來越高、難度越來越大，創(chuàng)新的空間也越來越大。無論是我們國家，還是西方發(fā)達(dá)國家，也都遇到創(chuàng)新越來越難的問題，這給我國提供了大發(fā)展的歷史性機(jī)遇，我國科技工作者進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造正當(dāng)其時，努力實現(xiàn)新技術(shù)的中國化，我們應(yīng)該有這個自信?！苯L(fēng)益強(qiáng)調(diào)。

隨著家用電器、智能終端、消費電子等為代表的電子產(chǎn)品的爆發(fā)式發(fā)展，助推電子信息業(yè)進(jìn)入加速發(fā)展階段，加之云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)快速演進(jìn)，硬件、軟件、服務(wù)等核心技術(shù)體系加速重構(gòu)，電子信息制造業(yè)正迎來新一輪變革。這給人類整體的發(fā)展進(jìn)程帶來了深遠(yuǎn)的影響。

對此，江風(fēng)益表示，信息技術(shù)快速發(fā)展，人類已進(jìn)入準(zhǔn)智能時代。所謂準(zhǔn)智能，是指目前的智能程度處于初級階段，還未進(jìn)入高級階段，但正在通往高端智能的路上，是一個發(fā)展的過程。在這一發(fā)展過程中，普通大眾的工作方式、生活方式、休閑方式漸變，變得越來越輕松、越來越享受，享受人類文明與進(jìn)步帶來的紅利；但對管理層和科技人員來說，會感到壓力越來越大、工作難度越來越高、競爭越來越激烈。

面對這場變革，國家擬全國一盤棋，加強(qiáng)宏觀調(diào)控，減少低水平重復(fù)建設(shè)，把有限的資源集中用于攻克核心技術(shù)和發(fā)展關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)，各地區(qū)差異化發(fā)展，發(fā)展各具特色的新技術(shù)和新產(chǎn)業(yè)。

應(yīng)用型創(chuàng)新，需要多學(xué)科交叉融合的復(fù)合型人才

隨著電子信息業(yè)這項新興的高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人工智能、5G 時代的萬物互聯(lián)等高端技術(shù)或?qū)硪黄滤{(lán)海，在此情況下，我們的人才需求發(fā)生了變化，最大的變化是需要更多的科技型企業(yè)家，既懂科技又善管理的企業(yè)家，在激烈的市場競爭中能選對產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向、能整合有效的人力物力財力等多種資源、能建立技術(shù)和產(chǎn)品快速推進(jìn)的機(jī)制體制，帶領(lǐng)企業(yè)推出有特色有競爭力的科技產(chǎn)品，提供高質(zhì)量個性化服務(wù)。

目前電子信息業(yè)這一朝陽產(chǎn)業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時期，我國電子信息行業(yè)的市場需求巨大，隨著社會信息化的深入，各行業(yè)都需要電子信息工程專業(yè)人才。江風(fēng)益認(rèn)為：行業(yè)發(fā)展所需人才，往往與專業(yè)學(xué)科人才培養(yǎng)沒有一一對應(yīng)關(guān)系。多數(shù)大學(xué)人才培養(yǎng)，通常是按照專業(yè)和學(xué)科建立起來的。但產(chǎn)業(yè)行業(yè)發(fā)展，常常需要多專業(yè)多學(xué)科人才，尤其是現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展，需要多學(xué)科交叉融合復(fù)合型人才。市場競爭激烈，企業(yè)需要用最小的成本產(chǎn)生最大的效益，用人就要求少而精，一人多能、一人多崗。電子信息工程專業(yè)人才，除了本專業(yè)外，機(jī)械、計算機(jī)、自動控制、電子技術(shù)等專業(yè)知識與技能，盡可能多涉獵一些，要用“大工科”的理念培養(yǎng)學(xué)科專業(yè)人才，培養(yǎng)復(fù)合型的具有綜合素質(zhì)的人才。

“不贊成創(chuàng)新人才區(qū)分為應(yīng)用型和非應(yīng)用型，最好是復(fù)合型人才。復(fù)合型人才，自主創(chuàng)新能力相對要強(qiáng)一些，解決‘卡脖子’技術(shù)問題的思路、方法會多一些。人才培養(yǎng)，要‘能文能武’，‘文’指理論基礎(chǔ)，‘武’指動手能力，理論聯(lián)系實際，要努力培養(yǎng)學(xué)術(shù)與技術(shù)兼?zhèn)涞膹?fù)合型人才，同時要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，不唯書、不唯上、不唯洋、只唯實。書本上的東西可能是對的，也可能不對；不能一味盲從大專家的“命令”而不加變通；國外的一些技術(shù)方向，或文獻(xiàn)上的，可能是對的，也有可能不對；而要通過實踐去檢驗、去探索?！苯L(fēng)益接著補(bǔ)充，任何一項成熟技術(shù)，推出產(chǎn)品的時候，都是在有限的人力、物力、財力基礎(chǔ)上做的，沒有窮盡所有的方案、所有的路線，從這個角度來說，創(chuàng)新的空間是很大的。

比如半導(dǎo)體照明產(chǎn)品，國外在藍(lán)寶石襯底和碳化硅襯底上做，而我國在藍(lán)寶石襯底上做的同時，發(fā)展了在硅襯底上做，率先走通了硅襯底LED照明技術(shù)路線。我國的半導(dǎo)體照明技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展得比較好，與發(fā)達(dá)國家比較，跟跑、并跑、領(lǐng)跑三跑并存，總體處于國際先進(jìn)水平；按行業(yè)統(tǒng)計，我們國家是世界上最大的半導(dǎo)體照明生產(chǎn)國，也是最大的出口國、最大的消費國；但這個行業(yè)還有很大的發(fā)展空間，有關(guān)研究報告指出，到2050年半導(dǎo)體照明技術(shù)將完全成熟，達(dá)到終極水平。在這個過程中，我們還有很長的一段路要走，不能因為現(xiàn)在已經(jīng)不錯了，就沾沾自喜，我們還要加大人才培養(yǎng)的力度和研發(fā)力度，爭取用更先進(jìn)的技術(shù)來引領(lǐng)世界。

特別是涉及創(chuàng)新、基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)支撐方面，需要解決一些“卡脖子”的問題，需要多學(xué)科的交叉融合，從人才培養(yǎng)的角度，我們要跳出專業(yè)、跳出學(xué)科，看行業(yè)的發(fā)展與需求進(jìn)行綜合培養(yǎng)，拓寬學(xué)生的知識面和提高動手能力。

為培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才，江風(fēng)益設(shè)置了一套獨特的培養(yǎng)方案，簡稱為“六個一工程”：一套必修課程、一系列實驗技能、一種模擬仿真方法、一種PPT演講技巧、一件發(fā)明專利、一篇有新意的畢業(yè)論文?！叭瞬排囵B(yǎng)，要面向行業(yè)需求，根據(jù)目前學(xué)科的發(fā)展來設(shè)置一些課程，設(shè)置一些實驗訓(xùn)練，但是面對未來，也充滿不確定性。教育只是提供一種素質(zhì)的培養(yǎng)?！苯L(fēng)益表示，早在2018年，教育部、工業(yè)和信息化部、中國工程院在共同印發(fā)的文件中，就提出“在科研實力強(qiáng)、學(xué)科綜合優(yōu)勢明顯的高校，面向未來發(fā)展趨勢建立未來技術(shù)學(xué)院”。南昌大學(xué)未來技術(shù)學(xué)院以立德樹人為根本任務(wù)，實行本碩博連讀，培養(yǎng)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)技能、善創(chuàng)新、會營銷、懂管理”的復(fù)合型創(chuàng)新人才，為國家從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的整體戰(zhàn)略布局，努力培養(yǎng)未來技術(shù)領(lǐng)軍人才。

科研創(chuàng)新選題方向要圍繞行業(yè)難點破題

南昌大學(xué)國家硅基LED工程技術(shù)研究中心的實驗室里，“藏著”6個“小工廠”，這里不僅有科研人員，還有上百名工人，在這里，科研與產(chǎn)業(yè)“合二為一”，科學(xué)家精神與企業(yè)家思維相互碰撞、激蕩，飛濺起創(chuàng)新的火花。

“躺在實驗室里的科技創(chuàng)新沒有生命力，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化才有市場競爭力?？萍紕?chuàng)新要服務(wù)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，科研創(chuàng)新選題方向要圍繞行業(yè)難點破題。”2006年，江風(fēng)益和團(tuán)隊引進(jìn)了國際風(fēng)險投資基金，創(chuàng)建了晶能光電，成為世界上第一家推出硅襯底LED芯片的生產(chǎn)企業(yè)。

如今硅襯底LED芯片技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，這是我國LED照明產(chǎn)業(yè)從中國制造發(fā)展到中國創(chuàng)造的縮影?；诠枰r底LED技術(shù)的成功研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，江西省出臺方案，力爭把南昌打造成全國的LED光谷，努力把江西建設(shè)成為具有國際核心競爭力的LED全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)、制造和應(yīng)用基地。

江風(fēng)益表示，通過整合眾多資源，我們構(gòu)建了“企業(yè)化科教融合體”，使得“科產(chǎn)教”三位一體，把研究生培養(yǎng)植入從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化全過程。本平臺沒有建在校園內(nèi)，而是建在產(chǎn)業(yè)鏈相對集中的高新區(qū)，使平臺與市場更加緊密結(jié)合，為研究生深入企業(yè)、熟悉產(chǎn)業(yè)提供了便利；產(chǎn)學(xué)研三方由同一個團(tuán)隊進(jìn)行管理，有效解決了三方分屬不同法人單位而導(dǎo)致的多頭管理、效率低下的問題；從單一學(xué)科小團(tuán)隊發(fā)展到多學(xué)科交叉融合大團(tuán)隊，跳出學(xué)科看行業(yè)，研究方向涵蓋上中下游全產(chǎn)業(yè)鏈“九個子方向”。研究生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，根據(jù)自身的興趣和特點選擇課題，既可以是“高、大、上”的行業(yè)發(fā)展中的基礎(chǔ)科學(xué)和技術(shù)問題，如新理論、新機(jī)理、新發(fā)明等，也可以是與生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密的工程技術(shù)和應(yīng)用問題，如降低成本、提高良率、產(chǎn)品設(shè)計和制造等。研究成果評價標(biāo)準(zhǔn)包括“新材料、新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)、新方法、新結(jié)構(gòu)、新思想、新見解、新應(yīng)用、新功能、新路線、新方案、新成效”等“干貨”。研究生直接在平臺的產(chǎn)線上學(xué)習(xí)、科研，不僅鍛煉了科技創(chuàng)新和工程實踐能力，而且學(xué)習(xí)了生產(chǎn)管理知識，培養(yǎng)了產(chǎn)品質(zhì)量意識和市場競爭意識，為他們今后成為“行業(yè)科技領(lǐng)軍人才”打下了重要基礎(chǔ)?；谶@種人才培養(yǎng)模式，不少研究生在攻讀學(xué)位期間，對半導(dǎo)體發(fā)光科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了卓有成效的實際貢獻(xiàn)。

“我有一個座右銘：‘多發(fā)光、少發(fā)熱’，其中有三層含義：一是發(fā)光二極管，發(fā)光和發(fā)熱是成反比的，要想多發(fā)光就必須少發(fā)熱，這樣更節(jié)能；二是做人要多做實事，少頭腦發(fā)熱；三是科研選題選方向，少湊熱鬧，國外發(fā)達(dá)國家在某方面做得很好了，不要去跟，要從學(xué)科行業(yè)的本質(zhì)去找一些新課題、新方向?！边@是江風(fēng)益一直奉行的處世信條，擇一事，專一心，終一生，心有所信，方能遠(yuǎn)行。