【深度】突破“卡脖子”技术关键在人才
今年6月份,被誉为“工科神器”的MATLAB软件供应商Mathworks,由于受到美国实体清单的限制,对哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学中止服务授权。对于一名工科生来说,MATLAB的重要性可能仅次于Office,这款软件被禁用必然会影响国内理工科院校的教学与科研。
近段时间,美国对华为的芯片断供,更是让国人深切感受到了核心技术受制于人的“卡脖子”之痛。
“我国在部分关键领域的核心技术原始创造新兴事物的能力不足。”工业与信息化部赛迪智库软科学处副处长杨柯巍表示。以半导体产业为例,我国核心半导体芯片自给率不足5%,关键技术被国外企业垄断。
党的十八大以来,习多次就关键核心技术问题作出重要指示,强调:“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。”
9月份,习在科学家座谈会上又指出,“研究方向的选择要坚持需求导向,从国家急迫需要和长远需求出发,真正解决实际问题。”
但任何技术的发展,缺少人才都如同无源之水,唯有人才到位,才能攻克技术难题,掌握核心关键。
作为中国半导体产业的软肋,中国芯片领域面临的“卡脖子”问题,根源就在于优秀人才储备严重不足。
看似一枚小小的芯片,其实涵盖了人类多重科技知识与工艺,包括材料物理、光学、电子学、数学、化学等基础理论,还有上百年积累的机械制造、化工技术与工艺。这就需要各个门类的科学技术人员齐心协力攻关,才有可能突破。
再比如芯片的制造母机——光刻机。一部高端光刻机约有10万个零部件,集中了多个国家的尖端技术,融合了数学、光学、流体力学等多个领域的顶尖技术成果,更体现着各学科优秀人才的集体智慧。
而我国当前正是由于在相关基础研究和应用领域缺少足够的人才,才呈现出在“小软件”领域(如手机APP)全球第一,但在“大软件”和基础软件领域明显落后的状态。有关联的资料显示,我国的机器人和高端自动控制系统、高档数字控制机床、高档数控系统国产化率不足20%。
还是以芯片行业为例,当前,我们在芯片设计方面已拥有了少数的优秀人才,华为自己研发的麒麟芯片已经跻身高端芯片领域,但是在芯片生产方面还存在关键的人才缺口。
尽管我国也有中芯国际、上海华虹、紫光展锐等集成电路设计、芯片制造的大规模的公司,并集聚了不少业内优秀人才。但是由于市场机制、科研体制等问题,国内企业人才的数量和质量与全球最大的半导体设备制造企业之一——荷兰ASML相比还有很大的差距,中芯国际虽然也是技术集成性代工企业,但ASML却是能够整合全球数百家顶级技术公司,并让各类优秀人才为己所用的行业巨头。
综观国内,不只这些关键技术的相关企业缺少人才,2019年世界半导体大会上,中国半导体行业协会副理事长于燮康还讲了这样一个数据,目前中国芯片的人才缺口大概在30万人。上海市集成电路行业协会秘书长徐伟进以一组数据对比:2018年全国高校毕业生数量超越800万人,但集成电路专业领域的高校毕业生中,只有3万人进入本行业就业,而这些集成电路产业的从业人员,正是芯片制造、封测、设计等环节的人才资源。
另外,不少专家还分析认为我国面临的很多“卡脖子”技术问题,根源是基础理论研究跟不上,源头和底层的东西没有搞清楚。“在别人的地基上盖房子,楼越高风险越大”,基础研究做不好,关键技术就很难有突破,国之重器不立足于自身,就容易动摇发展的根基。
而基础研究投入多、见效慢、与发展速度关联度不高,因此往往不受欢迎,做基础研究的科研人员也没有正真获得足够的重视。
9月份,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的“80后”研究员付巧妹,在科学家座谈会上就向习汇报,“经常有人问,‘你的研究有什么用’。希望国家进一步引导不以‘有没有用’来评价和发展基础研究……”
基础研究是科学技术创新的源头。2008年,土耳其Arikan教授发表的一篇数学论文,十年后燃起了5G的熊熊大火;上世纪五十年代,吴仲华教授提出的三元流动理论对喷气式发动机的等熵切面计算法,奠定了当今航空发动机产业的基础……
针对我国当前面临的关键技术“卡脖子”困境及人才现状。有关专家这样认为,要解决这一问题,就要进一步深化人才发展体制机制改革。
创新是进步之源,人才是创新之本,创新最根本的驱动力来自人才。尤其是具有国际水平的战略科学技术人才、科技领军人才、创新团队,更是解决“卡脖子”问题头等重要的要素。如何留住已有人才,吸引高品质人才,培养急需人才,是一个涉及深化科研体制、人才体制改革的重大现实问题。不论是企业的人才问题还是科研机构的人才问题,进一步深化体制机制改革,“雷声”大“雨点”也要大,并用实效来检验、完善相关改革举措。努力营造尊重人才的良好环境、培育一大批科学技术人才,并在人财物上给予充分保障,惟有如此,才能让创新创造的活力充分涌流。
一方面,继续加大对科研机构关键技术探讨研究人员的支持,从经费、职称、待遇等各方面保证科研人员潜心科研的外部环境和内生动力。另一方面,应更加重视我国企业现有的相关人才,充分的发挥市场作用,激励企业不断革新技术,带领企业激发现有人才潜力,不断突破创新。此外,国家在加大对关键技术相关企业投入支持力度的同时,还要加强对企业的监管,有效带领企业集聚关键领域、关键环节、关键技术相关人才,为创新发展营造更好氛围。
“如果有人拧熄了灯塔,我们怎么航行?”华为公司CEO任正非说:“高校的明灯照耀着产业,大学老师的纯研究,看得远、钻得深;我们的研究实用度强,我们之间的合作,你们给我们大家带来方向,照亮了我们。”
作为科技第一生产力、人才第一资源和创新第一动力的重要结合点,高校和科研院所应当发挥学科门类齐全、科学技术人才聚集、基础研究厚实等独特优势,努力瞄准世界科学技术前沿,加强对关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术的攻关创新,在服务国家实现关键核心技术自主可控、牢牢掌握自主创新主动权方面担当重要责任。
华中科技大学计算机学院院长、信息存储系统教育部重点实验室主任冯丹则以芯片人才教育培训为例表示,高端芯片的问世是一个系统性工程,其中最重要的一环是培养既懂科学原理又掌握尖端工艺的人才。她建议,我国应加大人才培养力度,引导芯片企业加入人才培养的体系,为高校培养的人才提供实践基地。要从高校的本科生教育阶段开始,就和公司进行联动,为学生创造去芯片企业生产线上真实的操作的机会。
冯丹指出,芯片生产线的机器投入成本巨大,一台机器动辄上千万美元,后续的维护成本非常高,而且更新换代也快,仅凭高校自身的力量去部署生产线供学生实践,难度非常大。因此,冯丹建议,政府可以出台相应的补贴,供企业来接纳高校学生和研究人员去生产线进行实际操作和实验。她说:“企业并不是特别需要拿出大规模的生产线,只要能开辟出一条小的生产线供高校使用,就能产生非常积极的效用。”冯丹还介绍说,国际上的有名的公司,包括英特尔等,在接收学生参与实践方面都是非常积极的,这样才可以形成产学研上的良性互动。
“我们把美国‘卡脖子’清单变成科研任务清单进行布局,比如航空轮胎、轴承钢、光刻机,还有一些关键的核心技术、关键原材料等。”9月16日,中国科学院院长在国新办新闻发布会上的这番话引发广泛关注。
9月22日,教育部举行第三场教育金秋系列发布会,发布《关于加快新时代研究生教育改革发展的意见》(下称《意见》),根据《意见》,教育部将着眼于战略支撑和高端引领,重点推进关键领域核心技术高层次人才教育培训行动,聚焦关键领域核心技术,以超常规方式加快培养一批紧缺人才,为国家解决“卡脖子”问题和推动科学技术创新作出贡献。
尽管困难重重,但是突破关键技术“卡脖子”问题,我们的科研人才和人才教育培训主体已经行动起来并取得了一定成效。
对于近年来在解决“卡脖子”领域方面取得的突破,表示,在项目部署方面,除了承担国家的一些重大任务之外,中科院设立了三类先导专项,A类面向国家重大需求,B类面向世界科学技术前沿,C类跟企业合作,解决“卡脖子”问题。比如2018年启动了超算系统、网络安全、潜航器三个C类专项,2019年新启动了处理器芯片与基础软件、电磁测量、仿生合成橡胶、高端轴承、多语音多语种技术5个C类专项。
介绍,经过两年的攻关,已经取得了一系列进展,比如研制的高性能超级计算机,在天文、海洋、药物等领域取得了国际水平的大规模科学计算应用,对于气象预报,用自己的计算模式和利用超算,快速缩短了预报时间,同时也提高了预报的精度。