黃芊芊：影響世界的北大博導(dǎo)，助中國芯片技術(shù)領(lǐng)先全球

潤之

芯片奇才黃芊芊，17歲讀北大，28歲成為北大博士生導(dǎo)師并入選“未來女科學(xué)家計劃”，30歲獲得世界級芯片領(lǐng)域的國際大獎，同時斬獲騰訊300萬元“科技探索”獎。西方大國科技巨頭紛紛想用高薪挖走她，但她毅然決然地說：“我是中國人，我不會為外國做事。”2023年4月，第十八屆“中國青年女科學(xué)家獎”揭曉，黃芊芊又名列榜首。她與研究團隊使中國在微納電子領(lǐng)域的科研水平躋身世界前列！

黃芊芊在認真工作

學(xué)霸少女嶄露頭角

1989年11月，黃芊芊出生于江西上饒一個普通的家庭。她自小勤奮，讀書刻苦。出身鄉(xiāng)村小鎮(zhèn)，她對學(xué)習(xí)的機會倍加珍惜。兒時，大部分同齡人都沉迷于用電子產(chǎn)品玩游戲、上網(wǎng)。黃芊芊則更熱衷于把這些電子產(chǎn)品拆開，研究零部件，思考它們?yōu)槭裁催@么神奇。母親也著力培養(yǎng)她理科方面的特長。

上了小學(xué)的黃芊芊，儼然成了鄉(xiāng)鄰口中的神童。不僅是因為她成績優(yōu)異，更是因為她異于同齡孩子的冷靜自如和對學(xué)習(xí)的興趣及專注。當(dāng)同齡人還在鄉(xiāng)間嬉戲打鬧時，她卻獨自待在房間鉆研難題，為了一個數(shù)字、一個公式廢寢忘食。2003年，14歲的黃芊芊不負眾望，考上了全市頂尖的上饒一中。進入高中，盡管她是同學(xué)中年紀最小的，可依然光芒四射，幾乎每次考試她都能穩(wěn)坐“第一”的寶座，成為了學(xué)校里的明星。

考大學(xué)在選擇專業(yè)時，一向乖巧聽話的黃芊芊第一次和父母產(chǎn)生了分歧。黃芊芊的母親希望她能當(dāng)老師或是醫(yī)生，安安穩(wěn)穩(wěn)地度過一生。而她的父親因為在外做生意，所以希望她能選擇金融專業(yè)，畢業(yè)后跟隨自己經(jīng)商。黃芊芊深知父母的良苦用心，但為了夢想，她堅定地說出了自己的想法：“我的理想是學(xué)電子學(xué)，我要通過電子技術(shù)來解決中國面臨的實際問題?！备改阁@訝于女兒的遠見和志向，他們也不再苦勸，而是陪著她了解這個專業(yè)的發(fā)展前景。

2006年，17歲的黃芊芊以優(yōu)異的成績被北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院微電子系錄取。

? ? 兩次拒絕出國的科技大伽

北大臥虎藏龍，同學(xué)要么是各省的高考狀元，要么來自書香門第，要么有國外求學(xué)的經(jīng)歷，黃芊芊以往的自信在北大舉行的幾次比賽中漸漸消失，她有點困惑與失落。在與母親的一次電話交流后，黃芊芊明白，如果自己就此停下腳步，放棄努力，那么很快就會被淹沒。黃芊芊涌上一股熱血，她把壓力化為了動力，開始更為刻苦的學(xué)習(xí)生活。圖書館、實驗室、課堂上到處都是她勤奮的身影。

黃芊芊的天資和努力很快吸引了黃如院士的注意，黃如院士評價她做事冷靜從容、學(xué)習(xí)刻苦努力，對半導(dǎo)體領(lǐng)域敏感度高，是搞科研的好苗子。半導(dǎo)體對于中國科學(xué)家來說并不是陌生的領(lǐng)域，早在建國初期國內(nèi)就開始了研究，但由于歐美等國家的技術(shù)封鎖，導(dǎo)致整個半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)展較慢，處于閉門造車的尷尬境地?？稍绞请y度大，黃芊芊就越感興趣。當(dāng)時她讀的是微電子專業(yè)，而微電子對應(yīng)的正是芯片相關(guān)研究。大三時黃芊芊接受了黃如院士的邀請，加入了她的團隊，并選擇了研究難度最高的超低功耗微納電子器件領(lǐng)域。

一些朋友聽說后紛紛勸她，半導(dǎo)體尤其是微納電子領(lǐng)域在中國發(fā)展落后，并且短期內(nèi)很難實現(xiàn)突破，可能消耗了最寶貴的青春也難以取得成果。黃芊芊聽罷一笑，表示自己既然做出選擇，就有責(zé)任為中國走出困境盡一份力，隨后黃芊芊就投入到了早出晚歸的辛勤研究中。

臨近畢業(yè)，身邊的同學(xué)都開始為留學(xué)奔忙。對于許多人來說，國外有更加成熟的教學(xué)體系、更完美的科研環(huán)境，留學(xué)無疑是個不錯的選擇。但此時的黃芊芊并沒有準備去留學(xué)。

當(dāng)年的黃芊芊并沒有說自己為什么要留校，直至在多年后的一次演講中，她才說起這段往事?！氨究飘厴I(yè)時我雖專業(yè)排名靠前，但并沒有出國留學(xué)，而是選擇了留在北大直接攻讀博士學(xué)位。因為我堅信，國內(nèi)微電子技術(shù)只是起步晚，并非是能力不足，北大有著國內(nèi)微電子專業(yè)最頂尖的師資力量和科研環(huán)境，在國內(nèi)、在北大一樣可以做出不遜色于國外一流大學(xué)的科研成果。我?guī)е@份初心和信念，留在了燕園?！?/p>

面對來自各方的質(zhì)疑和壓力，黃芊芊選擇腳踏實地地工作，把實力和成果當(dāng)做最有力的反擊。在實驗室里，她埋頭鉆研，揮汗如雨，小心翼翼地記錄著數(shù)據(jù)，一次次調(diào)試、一遍遍檢查、一點點敲擊代碼。2011年開始，黃芊芊連續(xù)在國際IEDM發(fā)表了多篇高質(zhì)量論文。一次，為驗證一個新理論，黃芊芊花了整整一年時間，從頭到尾做了一次完整的實驗。那一年，她白天跑工藝間做實驗，晚上總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，到關(guān)鍵時刻更是常常連熬幾個通宵。

此后，黃芊芊一路高歌猛進，先后獲教育部博士研究生學(xué)術(shù)新人獎、北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)術(shù)十杰和北京大學(xué)研究生學(xué)術(shù)十杰榮譽稱號。2017年，28歲的黃芊芊遇到了兩件喜事，第一件喜事是北大將她這位優(yōu)秀畢業(yè)生聘為博導(dǎo)；第二件喜事是她入選了中國未來女科學(xué)家計劃。她要證明：我們國產(chǎn)的科學(xué)家并不比國外的差！

黃芊芊一直低調(diào)，只管埋頭做科研，她被眾人知曉是從2019年那封信開始的。那一年，北大新生通知書里，有著名校友們給新生的一封信，29歲的黃芊芊就是這些校友中的一位。當(dāng)年，很多北大新生都感到好奇，一位如此年輕的姐姐，怎么跟一群老教授一起寫了一封信呢？到了北大才知道，小姐姐已經(jīng)是博士生導(dǎo)師了。

? ? ?“芯片英雄”力挽狂瀾

黃芊芊回到母校北大任教，主要研究后摩爾時代超低功耗微納電子器件及其在邏輯電路等領(lǐng)域的應(yīng)用。

在繁忙的科研之余，黃芊芊堅持親自授課，面對年齡比自己還大的博士生，她完全沒有架子，對待他們就像自己的同事、朋友。一次，一位學(xué)生實驗失敗顯得很沮喪，她鼓勵說：“做科研一定要勝不驕敗不餒，不僅要足夠熱愛，還要有坐‘冷板凳的決心?！?018年，黃芊芊和中芯國際合作，成功研制出了超低功耗原件，同時研發(fā)出了世界上第一個基于現(xiàn)行標準CMOS工藝平臺的互補隧穿器件集成技術(shù)，這一舉動引起業(yè)界巨大轟動。從2009年下半年算起，黃芊芊已經(jīng)在超低功耗微納電子器件這個研究領(lǐng)域跋涉了10年。

外國人都明白，黃芊芊對于中國芯片行業(yè)有著重大的意義。美國甚至向她開出了超高薪，黃芊芊卻始終很清醒，不為所動。她回應(yīng)道：“我是中國人，是一個中國科學(xué)家，我不會為外國人做事！”2019年，黃芊芊憑借自己的科研成果榮獲IEEE（電氣與電子工程師協(xié)會）電子器件學(xué)會青年成就獎，這個獎項的含金量非常高。IEEE作為全球最大的專業(yè)科技組織，在業(yè)內(nèi)享有盛名，其評獎標準更是嚴苛，許多科學(xué)家多次落選，有甚者終其一生都難以圓夢。而黃芊芊年僅30歲就成為亞洲第一個獲得這個獎項的青年科學(xué)家，也是中國第二位獲得此獎項的人，著實令人贊嘆。

然而，得到這個獎并不是最讓黃芊芊高興的，她最驕傲的是她帶隊研究的新機理超低功耗器件得以成功應(yīng)用，這大大降低了芯片制作的難度，芯片的性能也在全球處于絕對領(lǐng)先地位，這讓中國的芯片制造產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)生機，就連許多歐洲國家也千方百計花大價錢從我國購買這項技術(shù)的使用權(quán)。作為發(fā)明者，黃芊芊沒有把這項專利留給自己，而是交給了國家。其中還有一些研究成果被運用到國內(nèi)最大的芯片制造商——中芯國際當(dāng)中。

不久后，中國手機領(lǐng)頭企業(yè)——華為，突然受到美國的制裁，網(wǎng)絡(luò)上密密麻麻的文字涌進黃芊芊的大腦，科研人員的責(zé)任感和技術(shù)不獨立的屈辱感讓她輾轉(zhuǎn)反側(cè)。華為被列入實體清單，未獲得美國商務(wù)部許可將無法獲得美國企業(yè)的產(chǎn)品！谷歌終止與華為合作！華為無法訪問安卓系統(tǒng)！這一切只發(fā)出了一個信號：中國的迅猛發(fā)展讓美國感覺受到了威脅。如果中國無法實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，那么只能接受永無止境的不公平對待和制裁。

華為總裁任正非陷入了孤立無援的困境，他深感技術(shù)獨立刻不容緩。正當(dāng)任正非一籌莫展的時候，黃芊芊站了出來。很快，黃芊芊加入華為集團，中國“芯”開始了新的研究。在華為技術(shù)部自身研究的基礎(chǔ)之上，黃芊芊傾囊相授自己多年的科研成果，通過雙方的共同努力，中國“芯”終于在2021年取得重大突破。當(dāng)時華為發(fā)明了雙芯疊加技術(shù)，將兩顆14nm的芯片疊加，幾乎能達到7nm的效果，形成全新的系統(tǒng)級芯片。這一研究成果讓西方國家大吃一驚，也讓國人看到了中國芯片領(lǐng)域的希望。

在眾人沉浸在成功的喜悅之中時，黃芊芊又投身到了新的研究領(lǐng)域之中。她每天沉浸在實驗室中，像個“苦行僧”，她只為了一個目標，就是突破我國在芯片領(lǐng)域還沒有的記錄。作為我國土生土長的芯片人才與科學(xué)家，黃芊芊沒有海歸背景，憑借一己之力，在IEDM、IEEE 、TED等各大國際頂級會議和頂尖期刊發(fā)表論文70余篇，申請專利70多項，已獲國際授權(quán)專利15項、國內(nèi)授權(quán)專利40余項，不得不說，黃芊芊在我國芯片技術(shù)領(lǐng)域的貢獻十分巨大。她心中時刻牢記：科學(xué)無國界，但科學(xué)家必須有祖國！黃芊芊先后榮獲“全國三八紅旗手”“全國五一勞動獎?wù)隆薄爸袊逅那嗄戟務(wù)隆薄叭珖蠲揽萍脊ぷ髡摺钡葮s譽稱號。她的科研成果獲國家科技進步獎二等獎1項，及省部級一、二等科研獎勵10余項。

2020年9月，黃芊芊從1200多名科學(xué)家中脫穎而出，獲得年度“科學(xué)探索獎”和300萬元獎金，同時還獲得2020年“求是杰出青年學(xué)者獎”。2023年4月23日，第十八屆中國青年女科學(xué)家獎在北京揭曉，黃芊芊名列其中。中科院一位德高望重的院士說：“在當(dāng)今浮躁的社會下，黃芊芊像一股清流，更給我們一種精神啟發(fā)。中國完全有能力培養(yǎng)出國際頂尖的科學(xué)家，也讓我們更堅定地相信中國有無限的可能。黃芊芊是真正的時代英雄，是中國的驕傲和青年人的榜樣！”

責(zé)編/高爽

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