黃芊芊：助中國芯突出重圍

文/谷陽

黃芊芊

17 歲讀北大，28 歲成為北大博士生導師并入選“未來女科學家計劃”，30 歲獲得世界級芯片領域的國際大獎，全球僅三位獲獎者，她就是黃芊芊。西方科技巨頭想用高薪挖走她，但她斷然拒絕：“我是中國人，不會為外國做事?！?023 年4 月，第十八屆“中國青年女科學家獎”揭曉，黃芊芊名列其中。

學霸少女嶄露頭角

黃芊芊1989 年出生于江西上饒的一個普通家庭，從小熱衷于把電子產(chǎn)品拆得七零八落，研究零部件、思考它為什么這么神奇。母親發(fā)現(xiàn)了女兒的興趣，著力培養(yǎng)她理科方面的愛好。

上了小學的黃芊芊，儼然成了鄰里口中的“神童”。不僅是因為她成績優(yōu)異，甚至能自學高年級課程，更是因為她異于同齡孩子的冷靜、自如，和對學習的興趣及專注。當小伙伴們在鄉(xiāng)間嬉戲打鬧時，她卻獨自待在房間里鉆研難題，廢寢忘食。黃芊芊不但學習成績好，而且懂事乖巧，深受老師和同學們的喜愛。在義務教育階段，她曾先后兩次跳級。

2003 年，黃芊芊考上了全市頂尖的上饒一中。進入高中階段，黃芊芊一如既往的優(yōu)秀。盡管是同學中年紀最小的，可她幾乎每次考試都能穩(wěn)坐“第一”的寶座。她的高中老師至今都記得，黃芊芊自主學習思考的能力和邏輯思維能力都特別強，每次回答問題都有條不紊。

面對大學專業(yè)的選擇時，一向乖巧聽話的黃芊芊第一次和父母產(chǎn)生了分歧。母親希望她當老師或者學醫(yī)，找到固定工作，安安穩(wěn)穩(wěn)地度過一生。而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。黃芊芊卻有自己的想法：“我的理想是電子學，立志研究電子技術來解決中國面臨的實際問題。”父母驚訝于女兒的遠見和志向，轉(zhuǎn)而支持并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)異成績被北京大學信息科學技術學院微電子系錄取。

沉心科研，拒絕出國

北京大學臥虎藏龍，學生要么是各省高考狀元，要么來自書香門第，要么有國外求學的經(jīng)歷，這樣的環(huán)境鞭策黃芊芊加倍努力，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中國科學院院士黃如的注意，黃如評價她做事冷靜從容，學習刻苦鉆研，對半導體領域敏感度高，是搞科研的好苗子。新中國成立不久，我國就開始了半導體領域的研究，但由于歐美發(fā)達國家的技術封鎖，導致我國該領域發(fā)展較慢?？稍绞请y度大，黃芊芊就越是感興趣。大三時，她接受黃如的邀請，加入了她的隊伍，并選擇研究難度最高的超低功耗微納電子器件領域。

一些朋友紛紛勸她：“這個領域在短期內(nèi)很難實現(xiàn)突破，你可能把整個青春都搭進去也難以取得結(jié)果?！秉S芊芊聽罷只是一笑，表示自己已經(jīng)做出選擇。臨近畢業(yè)，身邊同學都開始為留學奔忙。對于許多人來說，國外有更加成熟的教學體系和更好的硬件設施，留學無疑是不錯的選擇。但黃芊芊并沒有準備去留學，而是忙著整理實驗室中一項項繁雜的數(shù)據(jù)。其實，國外大學已注意到黃芊芊的優(yōu)秀表現(xiàn)，紛紛向她拋出橄欖枝，許諾優(yōu)渥的條件，那時的黃芊芊陷入了糾結(jié)。

黃芊芊走到校園散心，恍惚間，她的腦海中浮現(xiàn)出了幾十年前前輩救亡圖存的呼喚。她出了神，直到黃如的電話把她驚醒。黃如問起她前些天的實驗結(jié)果如何，她卻自顧自地說自己決定留校。

黃芊芊坦言：“我堅信，國內(nèi)微電子技術只是起步晚，并非能力不足，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的科研成果。”

面對質(zhì)疑和壓力，黃芊芊更加腳踏實地，把實力和成果當作最好的反擊。在實驗室里，她埋頭鉆研，嘔心瀝血地記錄著數(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，她基本上是“白加黑”連軸轉(zhuǎn)：白天跑工藝間做實驗，晚上總結(jié)經(jīng)驗教訓，到緊要階段更是常常連熬幾個通宵。

2015 年，當黃芊芊取得博士學位后，無數(shù)國外企業(yè)向她發(fā)出邀約。面對高薪和各種福利的誘惑，黃芊芊比幾年前更加堅定，全都一口回絕了。

力挽狂瀾，引起轟動

黃芊芊回到了北大任教，擔任博士生導師。一次，一位學生實驗失敗沮喪不已，她鼓勵說：“做科研一定要勝不驕敗不餒，要有足夠的熱愛，還要有坐‘冷板凳’的決心，這樣才能做出真正有用的東西。”2018年，黃芊芊和中芯國際合作，成功研制了超低功耗原件，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，這一成果引起業(yè)界巨大轟動。

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。美國甚至開出了千萬年薪的報酬，黃芊芊卻始終不為所動。2019 年，黃芊芊憑借自己的科研成功榮獲IEEE 電子器件學會青年成就獎。IEEE（電氣與電子工程師協(xié)會）作為全球最大的專業(yè)科技組織，其評獎標準十分嚴苛，許多科學家多次落選，有甚者終其一生難以圓夢。而黃芊芊年僅30 歲就獲獎，她是亞洲第一個獲得這個獎項的青年科學家，也是中國第二位獲得該獎項的人。

然而，讓黃芊芊驕傲的卻是她帶隊研究的新機理超低功耗器件得以成功應用，這大大縮減了芯片制作的難度，它的性能處于全球領先地位，讓中國的芯片制造產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)生機。許多國家千方百計想花巨資購買這項專利，被黃芊芊拒絕了，她將這項專利無償獻給國家。其中還有一些研究成果被運用到中芯國際的研發(fā)生產(chǎn)當中。

當時，華為因受到美國制裁，陷入孤立無援之境，華為總裁任正非深感技術獨立刻不容緩。這時，黃芊芊站了出來，很快加入華為，開始了中國“芯”的研究。任正非興奮地說：“黃博導，你來啦，華為有希望啦！”在華為技術部研究的基礎之上，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，終于在2021 年取得重大突破。當時華為發(fā)明了雙芯疊加技術，將兩顆14 納米的芯片疊加，幾乎能達到7 納米芯片的效果，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，也讓國人看到了芯片領域的希望。

黃芊芊作為我國土生土長的芯片人才與科學家，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)表的論文70 余篇，申請專利70 余項，已獲國際授權(quán)專利15 項、國內(nèi)授權(quán)專利40 余項。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之中。