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

文／潤(rùn)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(jì)劃”，30 歲獲得世界級(jí)芯片領(lǐng)域的國(guó)際大獎(jiǎng)，同時(shí)斬獲騰訊300 萬元“科技探索”獎(jiǎng)。西方大國(guó)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(guó)人，我不會(huì)為外國(guó)做事?！?023 年4 月，第十八屆“中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”揭曉，黃芊芊又名列榜首。她與研究團(tuán)隊(duì)使中國(guó)在微納電子領(lǐng)域的科研水平躋身世界前列！

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(gè)普通的家庭。她自小勤奮，讀書刻苦。兒時(shí)，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。

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?yàn)樗煽?jī)優(yōu)異，更是因?yàn)樗愑谕g孩子的冷靜自如和對(duì)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(shí)，她卻獨(dú)自待在房間鉆研難題，為了一個(gè)數(shù)字、一個(gè)公式廢寢忘食。2003 年，14 歲的黃芊芊不負(fù)眾望，考上了全市頂尖的高中——上饒一中。進(jìn)入高中，盡管她是同學(xué)中年紀(jì)最小的，可依然光芒四射，成為學(xué)校里的“明星”。

考大學(xué)選擇專業(yè)時(shí)，一向乖巧聽話的黃芊芊第一次和父母產(chǎn)生了分歧。為了夢(mèng)想，她堅(jiān)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(guó)面臨的實(shí)際問題?！备改阁@訝于女兒的遠(yuǎn)見和志向，他們也不再苦勸，而是陪著她了解這個(gè)專業(yè)的發(fā)展前景。

2006 年，17 歲的黃芊芊以優(yōu)異的成績(jī)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(guó)的科技大伽

北大臥虎藏龍，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(diǎn)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，很快就會(huì)被淹沒。黃芊芊涌上一股熱血，她把壓力化為了動(dòng)力，更加刻苦地學(xué)習(xí)。圖書館、實(shí)驗(yàn)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引起黃如院士的注意。黃如院士評(píng)價(jià)她做事冷靜從容、學(xué)習(xí)刻苦努力，對(duì)半導(dǎo)體領(lǐng)域敏感度高，是搞科研的好苗子。半導(dǎo)體對(duì)于中國(guó)科學(xué)家來說并不是陌生的領(lǐng)域，早在新中國(guó)成立初期，國(guó)內(nèi)就開始了研究，但由于歐美等國(guó)家的技術(shù)封鎖，導(dǎo)致整個(gè)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(shí)她讀的是微電子專業(yè)，而微電子對(duì)應(yīng)的正是芯片相關(guān)研究。大三時(shí)，黃芊芊接受了黃如院士的邀請(qǐng)，加入了她的團(tuán)隊(duì)，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(guó)發(fā)展落后，并且短期內(nèi)很難實(shí)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，表示自己既然做出了選擇，就有責(zé)任為中國(guó)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(duì)于許多人來說，國(guó)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(gè)不錯(cuò)的選擇。但此時(shí)的黃芊芊并沒有準(zhǔn)備去留學(xué)。因?yàn)樗龍?jiān)信，國(guó)內(nèi)微電子技術(shù)只是起步晚，并非能力不足，北大有著國(guó)內(nèi)微電子專業(yè)最頂尖的師資力量和科研環(huán)境，在國(guó)內(nèi)、在北大一樣可以做出不遜色于國(guó)外一流大學(xué)的科研成果。她帶著這份初心和信念，留在了燕園。

“芯片英雄”力挽狂瀾

黃芊芊留在母校北大任教，主要研究后摩爾時(shí)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。

2018 年，黃芊芊和中芯國(guó)際合作，成功研制出了超低功耗原件，同時(shí)研發(fā)出了世界上第一個(gè)基于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝平臺(tái)的互補(bǔ)隧穿器件集成技術(shù)，引起業(yè)界巨大轟動(dòng)。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(gè)研究領(lǐng)域跋涉了10年。

外國(guó)人都明白，黃芊芊對(duì)于中國(guó)芯片行業(yè)有著重大的意義，美國(guó)甚至向她開出了超高薪。黃芊芊卻始終很清醒，不為所動(dòng)。她回應(yīng)道：“我是中國(guó)人，是一個(gè)中國(guó)科學(xué)家，我不會(huì)為外國(guó)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(huì)）電子器件學(xué)會(huì)青年成就獎(jiǎng)。這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)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(píng)獎(jiǎng)標(biāo)準(zhǔn)更是嚴(yán)苛，許多科學(xué)家多次落選，有甚者終其一生都難以圓夢(mèng)。而黃芊芊年僅30 歲就成為亞洲第一個(gè)獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的青年科學(xué)家，也是中國(guó)第二位獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的人，著實(shí)令人贊嘆。

然而，獲得這個(gè)獎(jiǎng)并不是最讓黃芊芊高興的，她最驕傲的是她帶隊(duì)研究的新機(jī)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(duì)領(lǐng)先地位。這讓中國(guó)的芯片制造產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)生機(jī)，就連許多歐洲國(guó)家也千方百計(jì)花大價(jià)錢從我國(guó)購(gòu)買這項(xiàng)技術(shù)的使用權(quán)。作為發(fā)明者，黃芊芊沒有把這項(xiàng)專利留給自己，而是交給了國(guó)家。其中還有一些研究成果被運(yùn)用到國(guó)內(nèi)最大的芯片制造商——中芯國(guó)際當(dāng)中。

作為我國(guó)土生土長(zhǎng)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(guó)際頂級(jí)會(huì)議和頂尖期刊發(fā)表論文70 余篇，申請(qǐng)專利70 多項(xiàng)，已獲國(guó)際授權(quán)專利15項(xiàng)、國(guó)內(nèi)授權(quán)專利40 余項(xiàng)。不得不說，黃芊芊在我國(guó)芯片技術(shù)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)十分巨大。她心中時(shí)刻牢記：科學(xué)無國(guó)界，但科學(xué)家必須有祖國(guó)！