本刊記者 吳 彪

上蒼穹“芯”耀太空下神州服務百姓
——記中國航天科技集團公司九院772所所長趙元富及其團隊

本刊記者 吳 彪

在青海湖上

大千宇宙浩瀚長空，當長征、神舟、嫦娥、北斗等一系列“中國智造”的航天器飛翔在太空；當中國航天科技工作者不斷用汗水書寫飛天的壯歌時，有多少人關注到，中國航天技術已“放下身段”，服務和影響著百姓的生活。

融入在中國航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展潮流中，中國航天科技集團公司九院772所（以下簡稱772所）所長趙元富及其團隊是中國航天技術“上天落地”的堅實推動者。

“航天微電子技術在建設新型航天工業(yè)體系中扮演著至關重要的角色，與此同時，航天微電子又是軍民應用結合得非常緊密的一個行業(yè)……”與很多其他媒體記者所感覺的一樣，記者初見趙元富，立馬就能感覺到他確實是個不太善談自己，相反在談到專業(yè)和團隊的時候卻總能娓娓道來的這么一個人。

三十多年的沉淀與磨練，三十多年的默默耕耘，就是這么一個骨子里透著科研學者特有的謙遜和實在的人，帶領772所上蒼穹智造了“中國芯”；下神州服務于一方百姓——

自主自強——從追趕到超越打造中國“滿天芯”

如果您留意2015年7月的各大報刊，就會發(fā)現(xiàn)，“北斗中國芯”讓很多中國人振奮和自豪。這是我國衛(wèi)星首次全部使用國產(chǎn)CPU芯片，是航天772所歷時10年研制的，圓了航天人的“中國芯”之夢。為了這滿天閃耀的“中國芯”，趙元富和他的團隊可謂是“十年磨一劍”。而“中國芯”之夢，在趙元富心間埋藏了三十余年。

什么是中國“芯”？進入趙元富所描述的航天微電子世界，你會發(fā)現(xiàn)這是一個事關國計民生的重要行業(yè)。

說到微電子，很多人都知道它是信息產(chǎn)業(yè)的先導和基石，被譽為現(xiàn)代電子工業(yè)的“心臟”和高科技的原動力。由于微電子的重要戰(zhàn)略地位，西方發(fā)達國家至今仍對我國實施嚴格禁運，遏制我國電子信息的快速發(fā)展。長期無“芯”成為國人心中揮之不去的痛。

百姓日常使用的手機等電子產(chǎn)品被稱為“電子行業(yè)”，而航天器上使用的芯片要經(jīng)受太空嚴酷環(huán)境的考驗，因其特殊需求被稱為“行業(yè)電子”。這個被喻為“衛(wèi)星大腦和心臟的家伙”，體現(xiàn)了中國航天的核心基礎技術能力。然而，空間是個極為復雜的環(huán)境，大量的空間粒子輻射會導致衛(wèi)星電路性能退化甚至功能失效，從而對衛(wèi)星造成“致命”打擊。為衛(wèi)星芯片制造抗輻射的“鎧甲”，就是趙元富及其團隊要解決的重要難題之一。

但在相關領域，我國的基礎十分薄弱，導致宇航集成電路長期依賴進口，嚴重制約了我國宇航型號的研制和發(fā)展，成為我國從航天大國向航天強國邁進的基礎性、關鍵性障礙。

早在我國航天事業(yè)啟動之始，黨中央、國務院領導就已經(jīng)對航天微電子投以極大的關注，且高瞻遠矚，審時度勢地指出要堅定走自主研制的道路?！疤煨薪?，君子當自強不息”，正是懷抱這樣的信念和使命感，趙元富及其團隊才一步一步完成了從無到有、從有到強，從追趕到超越的成功蛻變。

趙元富1962年11月生于江西省進賢縣。還是放牛娃時，他就對半導體收音機是如何能發(fā)出響聲感到好奇，展露出樂于研究的潛質(zhì)。1979年，他考入浙江大學半導體物理與器件專業(yè)攻讀學士學位，并于1983年慕名前往西安電子科技大學攻讀碩士學位，在恩師——我國著名航天微電子技術專家黃敞先生的悉心指導下，開始從事抗輻射技術的研究。從此一腳跨入航天的大門，再沒有離開。1986年，趙元富繼續(xù)跟隨黃敞教授，在771所主攻計算機設備與器件專業(yè)微電子學與微計算機方向博士學位。

風風雨雨三十余年，趙元富見證和親歷了中國航天微電子，特別是抗輻射加固技術的發(fā)展歷程。難忘研究初期，老一輩科學家在無經(jīng)驗可借鑒的情況下，摸著石頭過河，一點一點地積累經(jīng)驗。

站在前人的肩膀上，年輕的趙元富憑借扎實的功底和努力的工作，完成了多項重大研究課題，開始嶄露頭角。從1986年到1995年，在771所9年時間里，他的研究領域一直圍繞集成電路抗輻射加固技術，這項技術對提高空間飛行器中電子元器件的抗輻射加固能力有著重要作用。功夫不負有心人，1992年，趙元富研究的硅柵CMOS集成電路總劑量輻射加固技術，獲得航空航天部科技進步獎一等獎。這些研究成果為我國相關領域技術發(fā)展帶來了活力，為我國的集成電路抗輻射加固技術的發(fā)展做出了重要貢獻。

“機遇總是喜歡垂青有所準備的人”這句話用在趙元富身上再合適不過。出色的工作表現(xiàn)為他贏得了一次又一次人生難得的機會。1995年，他被調(diào)到剛成立的772所。不久就有機會到美國斯坦福大學和范德比大學進行為期兩年的訪問交流?？绯鰢T，深入接觸世界科技前沿，包括研究新器件、新結構和新材料的輻射性能等，讓他的知識積累和視野都躍上了一個大臺階。

依靠一貫的扎實和努力，在海外國際科學研究殿堂，趙元富脫穎而出：在國際學術會議上發(fā)表相關論文4篇，在IEEE期刊上發(fā)表論文4篇。其出色的研究成果和良好的合作精神，得到了國外同行的一致好評。訪問結束時，國外的導師希望他可以留下來。

對留美還是回國，趙元富坦言經(jīng)歷過一番心理掙扎，一面是通往學術云端更高層的階梯；一面是國家、原單位對相關人才的渴求和期盼，還有報效祖國的成就感。最終，趙元富的心理天平傾向了后者。大洋彼岸的祖國有太多讓他割舍不下的情懷。

趙元富陪同中國航天科技集團公司董事長雷凡培到772所檢查指導

趙元富在亞歐博覽會上向孫家棟院士介紹772所產(chǎn)品

距離天安門13公里處，北京中軸線邊上的一處院子，梧桐樹綠意蔭蔭，讓人的心平和而淡然。772所就處在這樣一個鬧中取靜的地方。從1994年成立之始，趙元富回到772所后，基于原本扎實的專業(yè)知識和多年在外收獲的居于國際前沿的學術思想，帶領團隊開啟了他們的漫漫攻堅路——

集成電路抗輻射加固是宇航核心技術。要讓太空中的芯片抗輻射，以往有個笨辦法——給電路穿上厚厚的“外衣”，但這將使器件重量大幅增加；此外，還可以改變制造工藝，但這樣投入巨大。如何低成本地研制出抗輻射芯片，成為困擾世界各國科學家的難題。

我國抗輻射加固集成電路研制早年主要以工藝加固為主，由于抗輻射加固集成電路軍用生產(chǎn)線制造水平遠低于商用生產(chǎn)線，我國核心抗輻射加固集成電路的研制一直未能突破。趙元富及其團隊于1998年在國內(nèi)率先提出了“設計加固”的技術路線，即利用商用集成電路制造生產(chǎn)線，在不改變工藝流程和規(guī)范的情況下，通過集成電路設計加固技術，研制抗輻射加固集成電路。如此一來，為制造低成本抗輻射芯片打開了方便之門。但也因為這樣抗輻射難度就全部轉移到了芯片設計上。而抗輻射芯片設計交叉融合多個學科，同樣是個世界性難題。這一項目技術難度高，工作量大。

一路走來，一路付出，要讓“中國芯”在太空閃耀，趙元富和他的團隊首先選取了“王冠上的鉆石”——抗輻射中央處理器作為技術應用的核心攻關產(chǎn)品。還記得2003年，團隊下決心自主研發(fā)國際新一代宇航用CPU。這個航天元器件看起來只有拇指甲大小，卻有著與大腦一樣的復雜和精細。研發(fā)初期，當時國際上新一代的宇航用CPU并沒有實際產(chǎn)品，只有大致的思路和概念。一樣的無經(jīng)驗借鑒，一樣地摸著石頭過河。他們一步一個腳印，走得堅定而扎實。

經(jīng)過十年的努力和付出，這款“王冠上的鉆石”，終于成為我國首款高性能抗輻射加固微處理器，整體處于國際先進水平，部分指標達到國際領先水平。

難忘的是，為打造高可靠的“中國芯”，他們堅持抗輻射芯片都要經(jīng)過地面模擬太空輻射環(huán)境下的試驗驗證與評估；

難忘的是，為完成更多產(chǎn)品的輻射試驗，團隊成員需要盡快進入密封輻射罐中，更換剛剛輻射完的試驗樣品，再準備下一輪試驗。而每次輻射試驗一般至少需要24小時，甚至幾天不間斷進行；

難忘的是，為了使試驗實現(xiàn)“無縫對接”，團隊成員常常餓了吃泡面，困了打地鋪，連續(xù)緊盯幾十個小時，成了家常便飯。

就是憑著這樣的努力和堅持，團隊先后攻克了集成電路的單粒子加固、總劑量加固、輻射性能評估、高可靠封裝等多項技術難題，構建了抗輻射加固集成電路研制平臺。

經(jīng)過十余年的努力，趙元富及其團隊先后研制成功230余種抗輻射芯片產(chǎn)品，構建了宇航集成電路產(chǎn)品體系，涵蓋了微處理器、FPGA、總線、存儲器、轉換器等關鍵宇航集成電路的全部種類，對航天工程的自主可控和創(chuàng)新發(fā)展具有里程碑意義。2015年發(fā)射的新一代北斗導航衛(wèi)星，選用了團隊研制的CPU、1553B芯片、轉換器、存儲器等30余款產(chǎn)品，單顆衛(wèi)星使用電路超過1000只，這是我國衛(wèi)星首次成體系、批量使用國產(chǎn)芯片，實現(xiàn)了重大型號宇航集成電路的自主可控。目前，宇航集成電路抗輻射加固技術已應用于北斗導航、載人航天、探月工程等30余個宇航型號。

從核心技術突破到典型產(chǎn)品的研制，再到現(xiàn)在形成一個產(chǎn)品體系。走到今天這一步，再回望來時的路，趙元富有一種“為伊消得人憔悴”的無悔感，對當初堅定要走獨立自主自強的道路也更加篤定。“如果當初我們選擇進口的產(chǎn)品也許當時會很輕松，但那只是一時的輕松而已?！?/p>

令趙元富更感到欣慰的是，與西方發(fā)達國家相比，中國航天從過去的遙不可及，到現(xiàn)在的某些方面可以與其并駕齊驅，甚至展現(xiàn)出“后來者居上”的態(tài)勢。

2014年11月，在第十屆中國國際航空航天博覽會上，772所研制的宇航用抗輻射加固集成電路喜獲國外訂單。目前，772所已發(fā)展成為我國宇航用抗輻射加固集成電路最主要的供應商，2014年實現(xiàn)出口，包括抗輻射加固FPGA、高速轉換器、接口電路等20余款產(chǎn)品。這是我國抗輻射加固集成電路首次進入國際市場，標志從被禁運到出口的重大轉折。2015年10月12日，《莫斯科時報》報道，“俄羅斯副總理羅戈津表示：俄羅斯準備與中國簽訂火箭發(fā)動機出售協(xié)議，以便從中國獲取它建造航天器所需的電子元器件”，這彰顯了航天元器件的重要意義。

從原來“引進來”到現(xiàn)在“走出去”，趙元富說這是一個重要跨越?！白C明我們的技術得到了國外的認可，就某些單項技術，我們已經(jīng)走在了前列?！痹缒觊g起就經(jīng)常往來于國內(nèi)外交流的趙元富對此有深刻的體會：“過去我們出國只是學習、考察，而現(xiàn)在因為我們在這領域所獲的進展，我們有了平等的話語權！”

雖然完全實現(xiàn)跨越，中國還有很長一段路要走，但趙元富對此并不懷疑：“我們獨立自主的體系平臺已經(jīng)搭建完成，接下來的任務就是將其擴展、延伸，就像在一塵不染的靜謐星空中，一顆一顆地點上我們期待的美麗星星。”對滿天閃耀著中國芯，趙元富充滿信心。

創(chuàng)新創(chuàng)造——從天上到地下飛入尋常百姓家

如果說趙元富及其團隊在“航天芯”上的描繪讓人有種仰望星空的“高大”感；而他們在軍民融合，即民品領域所做的貢獻則讓人有種腳踏實地的親切感?！把鐾强?，腳踏實地，”成了他們團隊的又一個努力方向。

“最近我到內(nèi)蒙古去調(diào)研，有一個企業(yè)用北斗放牛，給牛帶項圈，還用上了WiFi，牛吃什么草，在什么地方都知道，如果一旦過界，牧民派個無人機把它給攆回來?！?016年3月，在舉國矚目的我國兩會上，科技部部長萬鋼在回答記者提問時，提到了兩個將科技成果成功轉化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，高科技重大專項與民生密切相關的例子。一個是北斗，一個是資源衛(wèi)星?！氨倍贩排！币虼顺蔀榘傩贞P注的熱點，它是772所、北京時代民芯科技有限公司聯(lián)合相關企業(yè)所做的“北斗數(shù)字牧場項目”。

為順應社會主義市場經(jīng)濟建設需要，走軍民融合的發(fā)展道路。2005年11月，中國航天電子技術研究院整合航天微電子設計資源成立“時代民芯”，趙元富任公司總經(jīng)理。

“我們一直說航天很重要的作用就是社會效益明顯，但老百姓會疑惑，它到底是怎么轉化到民用領域的，它在國民經(jīng)濟中發(fā)揮怎樣的作用？而航天微電子其實是與軍民結合得很緊密的一個領域?！弊鳛橐簧取啊?，從某種程度上講，作為航天高科技企業(yè)，“時代民芯”肩負著將航天微電子技術走出深閨，服務尋常百姓的重任。

為更好地完成這一任務，他們“用芯制造，精芯服務”，把創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略落實到國際一流航天微電子企業(yè)建設的整個進程和各個方面，譜寫了軍民融合之歌。在十余年的衛(wèi)星導航芯片研制和應用歷程中，“時代民芯”創(chuàng)造了中國多個第一，一直處于國內(nèi)北斗導航芯片研制和產(chǎn)業(yè)化應用的第一梯隊。

2006年，第一家完成北斗通信芯片研制并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，應用于各類北斗用戶機；

2007年，研制成功我國首款、也是國內(nèi)唯一提供量產(chǎn)銷售北斗一代基帶芯片，為建設我國北斗應用系統(tǒng)作出了重要貢獻。

與導師黃敞先生在一起

2012年，北斗通信模塊應用于國家北斗示范工程；

2012年，研制并應用多款北斗核心芯片，在北斗組網(wǎng)之際，作為核心技術突破的例證。

進入趙元富所展現(xiàn)的“時代民芯”航天技術應用產(chǎn)業(yè)，你會發(fā)現(xiàn)這是一個“不怕做不到，只怕想不到的”奇妙航天微電子世界：

基于自主核心北斗芯片產(chǎn)品，充分發(fā)揮北斗短報文通信特有功能，他們打造出一個多應用、可復制、易移植、多網(wǎng)融合的衛(wèi)星導航服務平臺。除了上文提到的“數(shù)字牧場”，這一服務平臺還成功應用于“藏羚羊跟蹤”“大熊貓保護”等保護珍稀野生動物示范項目，引來社會的廣泛關注。

2013年，他們研發(fā)的“北斗定位項圈”用于研究藏羚羊的遷徙，目前已有15套項圈套在藏羚羊的脖子上，正常工作超600天，發(fā)回了大量位置消息。動物學家由此得知藏羚羊遷徙的時間起始點、精確路徑，以及藏羚羊的大體活動范圍。中央電視臺對此進行了持續(xù)跟蹤報道，透過電視直播鏡頭，全國觀眾共同見證了科考隊員的艱辛。

2015年，他們又聯(lián)合動物專家根據(jù)大熊貓的活動習性及生活環(huán)境，研制出新一代、完全自主的北斗衛(wèi)星定位項圈，為放歸大熊貓佩戴。該項圈采用低功耗、全芯片方案，并創(chuàng)新性地采用了雙天線設計，大大提高了在密林環(huán)境下的定位成功率。這款升級版北斗項圈工作時間長達兩年，可遠程設置定位頻度，并可設定定時脫落或者遠程控制脫落。

在智能醫(yī)療電子領域，他們采用自主知識產(chǎn)權的芯片和多年積累的人體體征測量算法，為客戶提供各種各樣的服務，包括設計研制出電子體溫計、藍牙血壓計，藍牙體溫計、便攜式心電測試儀、智能體脂秤、醫(yī)療血糖儀等；通過Android、IOS手機APP等設備軟件，透過“健康云”服務，隨時隨地為客戶提供完整的個人健康分析報告，隨時隨地關愛家人健康等。

除此之外，他們還通過自主研發(fā)的MCU智能控溫技術及宇航級碳纖維材料技術，開發(fā)出可理療發(fā)熱的衣服、眼罩、暖宮帶、脊椎帶等；還有為交警、高空等特種行業(yè)服務的特種服裝；可加熱的車載座椅；家居用的移動地暖、多功能披毯、沙發(fā)坐墊等。

在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)領域，他們以傳感器技術為核心，進行聲、光、熱、電等各類信息的感知，以高速度、高精度的數(shù)字/模擬信號轉換技術等，并結合各類網(wǎng)絡傳輸技術，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中物與物、物與人的泛在鏈接，實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理……

聚焦國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，重點布局北斗技術應用、醫(yī)療電子及物聯(lián)網(wǎng)三大產(chǎn)業(yè)，趙元富所帶領的時代民芯，其產(chǎn)品已經(jīng)廣泛深入衛(wèi)星導航、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療電子、汽車電子、儀器儀表、安防監(jiān)控、通訊、消費電子等各行各業(yè)。

趙元富和他的團隊有一個關于航天“芯”的“中國夢”，他們希望通過團隊的不懈努力，有朝一日，神州大地普通的老百姓都能深切體會到航天微電子不再是高高在上、遙不可及的“奢侈品”，而是飛下云端，來到了大眾的身邊，變成了觸手可及、隨處可見的“生活品”。為這個夢想，他們還會繼續(xù)努力。

破繭成蝶——從技術到管理構建創(chuàng)新學習“芯”團隊

從1995年至今，趙元富進入772所工作已經(jīng)整整有20年的時間。20載風雨兼程，20載櫛風沐雨，他把自己人生中最美好的年華都奉獻給了772所，奉獻給了“中國航天芯”。而他，也一步步從一名普通的工程師成為研究員；從一名普通的技術人員成長為研究所所長、總經(jīng)理。

在摸爬滾打的過程中，趙元富完成了角色轉變。但當領導這么多年，他潛意識里還是學者型的技術專家，他笑著說這并不矛盾，在以技術為核心競爭力的單位和企業(yè)，唯有以技術為導向，與時俱進，創(chuàng)新圖強，才能創(chuàng)造奇跡。

正因為有此意識，他所帶領的團隊，潛移默化也具備同樣的品質(zhì)。

1999年至今，任772所所長十幾年時間以來，趙元富一直在努力構建一個具有“開放、創(chuàng)新、協(xié)同”氛圍的學習型團隊。“氛圍很重要，我經(jīng)常對年輕人說，我們現(xiàn)在做的事業(yè)沒人做過，即使國外有，我們也無處知道，只有自力更生不斷去學習，總結創(chuàng)新，才能有所獲。但又因為我們所做的是要用到工程實踐上去的，在學術創(chuàng)新的同時，一定要在產(chǎn)品上嚴謹細致地去保質(zhì)保量。創(chuàng)新與嚴謹結合，是工程型研究人員最應該要堅持的品格?！壁w元富說。

為保證項目和工程的順利推進，772所在他的領導下建立了一套嚴格、完備的產(chǎn)品化流程管理體系，就像一張動態(tài)交錯的網(wǎng)，連接起各個科研項目的各個部門，既能保證組織管理又能靈活機動，提高效率。在產(chǎn)品研制和預先研究中，科學的管理方法幫助772所攻克和儲備了一大批關鍵技術，為他們產(chǎn)品體系建設做出了積極貢獻。而嚴格的流程管理體系，過硬的產(chǎn)品質(zhì)量，也為他們在業(yè)內(nèi)打響了名聲。

趙元富知道什么時候該“抓”，什么時候該“放”，合理調(diào)配人力，放年輕人去奮力拼搏。

“時代民芯”，是一個以年輕人為主力的隊伍，公司青年人占比高達89%。而趙元富作為他們的領頭雁，充分發(fā)揮年輕人的特點，引領他們前行。

在“時代民芯”，他經(jīng)常鼓勵青年人用創(chuàng)新方法、技術打造出一件件質(zhì)量過硬的明星產(chǎn)品，促進了我國宇航型號和武器裝備配套能力發(fā)展；他非常重視創(chuàng)新人才的培養(yǎng)和人才培養(yǎng)手段的創(chuàng)新，如研究生參加國際會議，和國際頂尖專家學者進行技術交流……

特別是在塑造學習文化的過程中，“時代民芯”在趙元富的帶領下，以學習型團隊建設為核心，積極構建學習型組織，先后命名七屆38個學習型團隊，其中研發(fā)型團隊26個、管理型團隊10個、生產(chǎn)型團隊2個。涌現(xiàn)出1個航天金牌班組、5個九院金牌班組標兵，8個九院金牌班組……

“趙總非常能夠關心和理解我們年輕科研人的想法和需求”“站在全面客觀的角度去處理問題，有深厚的技術底蘊”“他頭腦靈活，勇于創(chuàng)新，能夠虛心聽取年輕人的意見”“跟他在一起很親切”……團隊成員眼中，趙元富就是這么一個豐富立體的人。

“我一直覺得團隊有一個和諧的氛圍，大家比較能夠開心地工作和生活。我們的工作經(jīng)常是時間緊任務重，但是如果我們能夠調(diào)整好狀態(tài)，把工作當成興趣愛好去開心應對，就會顯得輕松很多。其實就是看待事物角度的問題，如果你每天都看到自己的進步，哪怕只是一點點，起碼我們能夠看到光明，走得有信心?！庇肋h樂觀充滿信心，是趙元富的“攻堅“秘訣。而他信心的來源，建立在他和團隊精益求精的磨礪之上。他言辭懇切地說：“這么多年我們已經(jīng)形成了一個共同的目標，為打造中國航天芯，再苦再累都值得。在我的內(nèi)心深處，我非常感謝這些與我有共同理想、志同道合的同事，也因為有國家和中國航天科技集團給予我們的廣闊平臺，有科研前輩的引領，也有后一輩的拓展，我相信我們的中國夢，航天芯一定能夠上蒼穹芯耀太空，下神州服務百姓?！?/p>

趙元富參加所培研究生畢業(yè)典禮