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再過不到一個月，就是我國第一個建制化半導體研究機構—— 中國科學院半導體研究所成立60周年的日子。在這家國字號研究機構的主頁中，是這樣介紹成立背景的：1956年，在我國 “十二年” 科學技術發(fā)展遠景規(guī)劃中，半導體科學技術被列為當時國家新技術四大緊急措施之一。為了創(chuàng)建中國半導體科學技術的研究發(fā)展基地，國家于1960年9月6日在北京成立中國科學院半導體研究所，開啟了中國半導體科學技術的發(fā)展之路。于是問題來了：為什么60余年前半導體技術已經被列為國家緊急措施，到現(xiàn)在我們還被卡脖子？對于這個問題，本文將溯源歷史，進行探究并嘗試回答，全文大約6500字，分為三個部分：
1. 從最成功的科學規(guī)劃到國家緊急措施，以及兩位女性的高度
2. 從失去的10年到窘迫的20年，以及兩家企業(yè)的選擇
3. 從亂花漸入迷人眼到夢醒時分，以及兩件事情的影響
半導體產業(yè)，也是我國很多產業(yè)發(fā)展的鏡子
從最成功的科學規(guī)劃到國家緊急措施，以及兩位女性的高度
1964年，我國第一顆原子彈爆炸成功，1967年，我國研制成功第一顆氫彈。“兩彈一星” 的成功，為新中國政權的挺立，以及后面重返聯(lián)合國成為“五?！保鸬搅司薮笞饔?。而 “兩彈一星” 的成功，源自我國第一個科技規(guī)劃《1956-1967年科學技術發(fā)展遠景規(guī)劃綱要（草案）》的成功。毛澤東接見參加制定十二年科技規(guī)劃的科學家
1956年1月，周恩來總理在全國知識分子工作會議上，代表黨中央向全國人民發(fā)出 “向科學進軍” 的號召。半個月后，毛澤東主席在最高國務會議上號召：“我國人民應該有一個遠大的規(guī)劃，要在幾十年內，努力改變我國在經濟上和文化上的落后狀態(tài)，迅速達到世界上的先進水平?！?新中國的科學事業(yè)發(fā)展規(guī)劃隨即被提上議事日程。1956年3月，國務院正式成立以陳毅副總理為主任的科學規(guī)劃委員會，李富春、聶榮臻等負責具體組織領導工作。對于這個規(guī)劃，領導人給予厚望，比如周恩來指示要求，要按照需要和可能，把世界科學的最先進成就盡可能迅速地介紹到我國來，把我國科學事業(yè)方面最短缺而又最急需的門類，盡可能迅速地補足起來，根據(jù)世界科學已有的成就來安排和規(guī)劃我們的科學研究工作，爭取在第三個五年計劃期末，使我國最急需的科學部門能夠接近世界先進水平。作為最高領導人發(fā)話的新中國第一個科技規(guī)劃，集中了全國各領域最牛的科學家參與，包括錢三強、華羅庚、李四光、趙忠堯、趙九章、葛庭燧、殷宏章、吳文俊、錢學森、羅沛霖、侯祥麟、錢偉長、鄧稼先、馬大猷、王大珩、陳芳允等等，其中很多人是我國主要學科領域的奠基人，在世界上也都是數(shù)得上的科學家。這批頂尖科學家的加入，再加上蘇聯(lián)和東歐專家的幫助，從視野和技術上保障了規(guī)劃的科學、合理。600萬字的規(guī)劃草案完成后，根據(jù)周恩來總理的意見，規(guī)劃委員會秘書長、時任中國科學院黨組書記張勁夫，決定請其中一些專家，包括錢學森、錢偉長、錢三強、黃昆、王大珩、羅沛霖、馬大猷等，進一步凝練提出最重要、最緊急的任務。經過深入討論，科學家們達成共識，認為最重要、最緊急的有6項，即原子彈、導彈、計算技術、半導體、自動化技術、無線電電子學。前兩項屬于軍工技術，國家已有特別安排。后面的四個領域，國際上發(fā)展很快，在我國還是空白，但它們又是直接服務于 “兩彈” 的前沿尖端技術。專家們認為，必須采取緊急措施，把它們搞上去。于是，《四項緊急措施方案》成稿并上報中央，得到批準后，實施 “四大緊急措施” 的任務就交給了中國科學院。1956年下半年，計算技術研究所、自動化及遠距離操縱研究所、電子學研究所相繼在中關村成立，同時，在應用物理研究所建立了 “半導體物理研究室”，負責人正是本人的師公王守武先生—— 中國第一個晶體管工廠中科院109廠的創(chuàng)建者、中國第一只砷化鎵半導體激光器、4K和16K的DRAM芯片的研制者。1960年9月6日，在中國科學院物理研究所半導體研究室基礎上，中國科學院半導體研究所正式成立。這段歷史中，有兩位秀外慧中的女性，對我國半導體和計算技術發(fā)展起到了巨大推動作用。一位是被稱為 “中國半導體材料之母” 的林蘭英。林蘭英1918年生，福建莆田人，是第一個在賓夕法尼亞大學獲得博士學位的中國人。她1957年輾轉回國，1958年即在中科院拉出中國第一根硅單晶—— 我們今天所說的硅晶圓，就是在硅單晶棒基礎上切片得到的。林蘭英隨后又轉向砷化鎵材料及器件研究并取得重大進展，又被稱為是“中國太空材料之母”。終身未婚的林蘭英，一生在半導體材料方面創(chuàng)造過多個中國第一，包括我國第一臺高壓單晶爐、第一根無位錯硅單晶，第一個砷化鎵單晶樣品、第一片異質結 SOI 外延材料，等等。 被譽為“中國半導體材料之母”的林蘭英
另一位是被稱為 “中國計算機之母” 的夏培肅。夏培肅1923年生于重慶，1950年獲得愛丁堡大學博士學位，1951年回國，一年后加入華羅庚召集的計算機研制小組。1960年，主持完成我國第一臺自行設計的通用電子數(shù)字計算機—— 107機。70年代末期，主持研制成功高速陣列處理機150-AP，用低成本實現(xiàn)運算速度高于美國當時對我國禁運的同類產品的性能，為我國石油勘探等領域作出了重大貢獻。1990年代開始，夏培肅多次向國家建言開展高性能處理器芯片的設計，建議國家大力支持通用CPU芯片及其產業(yè)的發(fā)展，避免在高性能計算技術領域受制于人。被譽為“中國計算機之母”的夏培肅
雖然有人不贊成 “之母” 的說法，但在中國的歷史進程中，這些女性確實扮演著 “關鍵先生” 的角色。
從失去的10年到窘迫的20年，以及兩家企業(yè)的選擇從氫彈爆炸成功之后到改革開放，我們國家發(fā)生了什么事大家都知道了。但是，科技發(fā)展并不等人，這十幾年也是半導體技術迅猛發(fā)展的時候：1967年，美國應用材料（Applied Materials）公司創(chuàng)立，這家名為材料的公司，實際上是全球最大的半導體制造設備供應商。1981年，該公司推出 AME8100 刻蝕系統(tǒng)，此后該公司的刻蝕設備和技術一直獨步天下。對了，我國最厲害的半導體設備商中微半導體的不少核心骨干，就在這里歷練過。1968年，MOCVD 技術發(fā)明。MOCVD 即金屬有機化學氣相沉積，到今天也是制備半導體化合物材料的主流關鍵技術，廣泛應用于半導體、LED、太陽電池等多種行業(yè)材料的制備。1968年由美國洛克威公司提出，80年代初開始實用化。1968年，分子束外延（MBE）技術發(fā)明。貝爾實驗室的科學家卓以和發(fā)現(xiàn)，在超高真空容器中通過精細控制束流的大小和時間，能夠按照需要生長不同層數(shù)、不同種類的半導體材料，因此發(fā)明了MBE技術和設備。1968年，戈登·摩爾等人在美國硅谷成立Intel公司，“晶體管集成度每18個月翻一番，而價格降低一半”，這正是摩爾當時發(fā)現(xiàn)的集成電路發(fā)展規(guī)律，即摩爾定律。1971年，Intel公司推出全球第一個微處理器4004，1972年推出性能翻倍的8008微處理器，1974年推出8080微處理器并用于世界上第一臺個人電腦Altair。1982年推出具有第一款具有強大軟件兼容性的286（80286）微處理器……1969年，美國AMD公司成立，初期主要業(yè)務是在Intel公司產品基礎上，進行性能參數(shù)優(yōu)化后，向市場提供速度和效率更優(yōu)的二次開發(fā)產品（挺像聚劃算與淘寶的關系）。隨后，AMD公司逐漸發(fā)展成為高性價比處理器的代名詞。
……
這就是我們失去的10年。這10年錯過的東西，有的導致我們現(xiàn)在還需要補課，比如 MOCVD。改革開放以后，知識分子成為工人階級的一部分，領導人宣誓我們迎來了 “科學的春天”。正當很多科研人員以為可以回歸正常大干一場的時候，有些人發(fā)現(xiàn)，自己的飯碗保不住了。在國民經濟崩潰邊緣的起點上，要想重新發(fā)展半導體等高新技術，無疑難比登天，最直接的困難是沒錢。整個1980到1990年代，造原子彈的不如賣茶葉蛋的，搞半導體的也是如此。為開放搞活，很多科研機構不得不進行下海分流的改革，比如中國科學院當時就實施 “一院兩制” 的辦院模式，只保留一支精干的隊伍進行基礎研究和高技術追蹤。大量的科研人員，或被動，或主動，放棄科研工作，融入茫茫商海。我們今天稱頌以創(chuàng)新為特征的中關村精神，殊不知里面也附著了很多科研人員的悲歌。比如，被稱為中關村民營科技第一人的陳春先，50年代初留學蘇聯(lián)，一度是中科院最年輕的博導，可是下海后屢戰(zhàn)屢敗、坎坷重重，最后在生活的困頓中辭世。這一時期，大陸和臺灣有兩家跟集成電路相關的企業(yè)先后成立。一家是從中科院計算所起步，成立于1984年的聯(lián)想，從代理電腦銷售開始，成長為全球最大的PC生產商和供應商；而比聯(lián)想晚三年成立的臺積電，為全球第一家集成電路制造服務企業(yè)，目前是市場占有率超過5成、全球最大、技術最先進的晶圓代工企業(yè)。聯(lián)想（成立于1984年）與柳傳志
兩家公司創(chuàng)始人對比也很有意思。機械系出身的張忠謀，看準了半導體產業(yè)發(fā)展壯大并細分的趨勢，開創(chuàng)了半導體代工行業(yè)，隨后在半導體工藝制程方面一直引領著產業(yè)發(fā)展，他成功了。而在中國第一家專門從事計算機技術研究的機構工作，柳傳志本來離芯片更近，但他選擇了 “貿工技” 的發(fā)展路線，也大獲成功。
臺積電（成立于1987年）與張忠謀
或許，任正非的話最能解釋柳傳志的聰明與成功，“改變不了環(huán)境,可改變適應環(huán)境的辦法”。也就是適者生存，在我們還缺乏積累的時期，社會環(huán)境也不是搞科技、搞創(chuàng)新的好時候。總之，進入新世紀前的20年，由于經濟原因，我國的科技事業(yè)和科技人才隊伍，是不斷收縮的，畢竟相比于半導體或其他科研工作，解決好眼前的吃飯問題，才是最最重要的事情。不過，即使在中國科研如此窘迫的日子里，我國也保留了一支半導體研發(fā)隊伍，并積極向美國、歐洲、日本等國派出大批留學人員，這為保持國內外科研聯(lián)系交流，以及一部分人學成歸國后發(fā)揮作用蓄積了力量。
加入WTO以后，我國進一步融入世界經濟，國內外科技交流合作也進一步深化。對于我國來說，民用半導體市場剛剛起步，由于科技積累和科技成果供給實在有限，且由于短平快的賺錢效應刺激，引進國外技術成為主流，即所謂 “造不如買，買不如租”。而對于歐美國家和企業(yè)來說，出于搶先占據(jù)中國龐大市場的考慮，也紛紛進入中國，把他們好的賴的，各種層次的技術產品都往中國輸出，即“以技術換市場”。比如，2005年10月，經過美國政府批準，AMD與科技部簽署微處理器設計技術授權諒解備忘錄，向科技部指定的技術受讓機構—— 北京大學微處理器研究開發(fā)中心轉讓其所擁有的主流低功耗X86微處理器技術，被稱為是當時中美半導體領域最具影響力的技術轉讓。這段時間也是中美以及中國和主要科技強國之間的蜜月期，以至于沒有人預料到作為全球化浪潮掀起者和規(guī)則制定者的美國，會有這兩年對中國的表現(xiàn)。在自主創(chuàng)新方面，隨著我國經濟實力提升，也開始有更多的余錢砸向科技領域特別是微電子領域，并進行整合提升。比如，中科院在其109工廠與中國科學院半導體研究所、計算技術研究所研制大規(guī)模集成電路的單元合并為中國科學院微電子中心，后改名為中科院微電子所。此外，北大、清華、復旦、上海交大、中電等多所大學和研究機構的微電子學院和工藝線相繼建立。這一時期還發(fā)生了兩件在我國科技史上都有影響的大事。集成電路是上海市重點發(fā)展的高新技術產業(yè)，為此上海不惜花大價錢引進企業(yè)和人才。以美國摩托羅拉公司芯片高管身份回到上海的陳進，因而成為官方重點支持和宣傳的對象。2000年5月，陳進在上海交大組建芯片與系統(tǒng)研究中心，并開始承擔國家863項目 “漢芯DSP芯片” 的研發(fā)。僅僅16個月，“漢芯1號” 就宣布研發(fā)成功，鑒定專家組認為，“漢芯1號” 及其相關設計和應用開發(fā)平臺，達到了國際先進水平，是中國芯片發(fā)展史上一個重要的里程碑”。2003年2月26日，盛大的新聞發(fā)布會舉行，上海市領導、信息產業(yè)部領導和有關院士等一眾出席。隨后僅1年左右，陳進很快又發(fā)布了 “漢芯” 二號、三號、四號?！皾h芯” 的成功，使陳進獲得了從上海市到國家大量科技經費和榮譽，比如陳進本人不但當上上海交大微電子學院院長，還榮獲 “全國優(yōu)秀科技工作者” 等稱號。漢芯丑聞影響深遠
不過，假的東西終究長久不了。2006年1月，有人在清華大學BBS上，舉報 “漢芯一號” 造假，并指其造假的方法，簡單粗暴到刷新了人們的想象。陳進通過從美國摩托羅拉購買芯片，雇民工打磨掉其Logo后，再重新刷上漢芯的logo而宣稱為自己的成果。這就是芯片測試出身的陳進，能在16個月內完成一款高端DSP芯片，從源代碼設定到流片的秘密。此外，舉報人還指陳進存在虛構經歷、虛構交易等其他造假行為。有關方面的調查證實了陳進的造假行為。不過，吊詭的是，除了收回下?lián)芙o陳進的經費、榮譽、職務之外，沒有人對造假負責或道歉，更沒有人受到處罰。這種包容造假的處理方式，無疑對我國的科研生態(tài)產生了較為負面的影響。而地方政府和有關部門發(fā)展集成電路的急于求成，直到今天也是值得長鳴的警鐘。1956年的12年科技規(guī)劃是我國科技規(guī)劃的成功樣本，取得了 “兩彈一星” 等代表成果，因此在歷史上留下了濃墨重彩的一筆。50年以后，國家再次組織大批頂尖專家，研究編制《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》，并通過規(guī)劃確定了我國到2020年科技發(fā)展的16個重大專項，其中涉及集成電路的有2項，分別是 “核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件產品”（俗稱01專項或核高基專項）和 “極大規(guī)模集成電路制造裝備與成套工藝”（俗稱02專項）。國家科技重大專項是當時的大手筆
01專項的目標是，到2020年，我國在高端通用芯片、基礎軟件和核心電子器件領域基本形成具有國際競爭力的高新技術研發(fā)與創(chuàng)新體系，并在全球電子信息技術與產業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用；我國信息技術創(chuàng)新與發(fā)展環(huán)境得到大幅優(yōu)化，擁有一支國際化的、高層次的人才隊伍，形成比較完善的自主創(chuàng)新體系，為我國進入創(chuàng)新型國家行列做出重大貢獻。02專項的目標是，“十一五” 期間（2006－2010年），重點實現(xiàn)90納米制造裝備產品化，若干關鍵技術和元部件國產化；研究開發(fā)出65納米制造裝備樣機；突破45納米以下若干關鍵技術，攻克若干項極大規(guī)模集成電路制造核心技術、共性技術，初步建立我國集成電路制造產業(yè)創(chuàng)新體系。應該說，科技重大專項的部署，特別是把芯片和集成電路工藝列為排頭的01和02專項，這是歷史上從來沒有過的重視，對我國集成電路的發(fā)展起到了標桿意義。但是，對于承擔科技重大專項的單位和科學家是否 “中國地表最強”，還是存在一定爭議的，且國家經費幾十億的投入，對于燒錢的集成電路產業(yè)來說，還是杯水車薪，因此也不能指望取得多大的成果，在這個過程中，培養(yǎng)鍛煉一支隊伍，盡量縮小與國外的差距就算達到目的了。然而，形勢比技術變化更大，機遇期的窗口就說關就關。最近幾年，中美關系焦點從貿易轉向科技，美國在科技特別是芯片領域，開始對我國進行一系列打壓，那些從前經濟學家認為不可能發(fā)生在 “燈塔國” 身上的 “騷操作”，也是接二連三發(fā)生，在此我們就不一一列舉了。總之是 “一棒驚醒夢中人”，關鍵核心技術不能靠拿來主義、買來主義，還是得靠自己動手豐衣足食的 “南泥灣”。通過上面的梳理，我們大致可以總結回答本文開頭提出的問題:計劃經濟時期，老一輩科學家的戰(zhàn)略眼光，把半導體列為國家緊急措施，重在解決國防建設之急需。市場經濟時期，半導體產業(yè)技術是綜合國力的較量，是一項牽扯面廣的系統(tǒng)工程，沒有錢是萬萬不能的，急功近利沒有耐心也不可行。從戰(zhàn)略機遇期到纏斗博弈期，我國需要從新時期國家安全（也包含產業(yè)安全）的高度，來審視半導體和集成電路產業(yè)技術。從治標來看，當前或許可以集中火力，盡快實現(xiàn)一些急需技術的自給，甚至拿下一兩項可用于反制的技術。而從治本來看，非得從系統(tǒng)提升我國基礎研究開始。在這方面，日韓臺灣等在美國 “一超” 之下，卻也各自在半導體領域擁有獨門功夫，給我們樹立了可以借鑒的榜樣。
參考文獻
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