谷陽
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)域的國際大獎(jiǎng),全球僅三位獲獎(jiǎng)?wù)撸褪屈S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(huì)為外國做事?!?023年4月,第十八屆“中國青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”揭曉,黃芊芊名列其中。
學(xué)霸少女嶄露頭角
黃芊芊1989年出生于江西上饒的一個(gè)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(xué)的黃芊芊,儼然成了鄰里口中的“神童”。不僅是因?yàn)樗煽儍?yōu)異,甚至能自學(xué)高年級(jí)課程,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)小伙伴們?cè)卩l(xiāng)間嬉戲打鬧時(shí),她卻獨(dú)自待在房間里鉆研難題,廢寢忘食。黃芊芊不但學(xué)習(xí)成績好,而且懂事乖巧,深受老師和同學(xué)們的喜愛。在義務(wù)教育階段,她曾先后兩次跳級(jí)。
2003年,黃芊芊考上了全市頂尖的上饒一中。進(jìn)入高中階段,黃芊芊一如既往的優(yōu)秀。盡管是同學(xué)中年紀(jì)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(xué)習(xí)思考的能力和邏輯思維能力都特別強(qiáng),每次回答問題都有條不紊。
面對(duì)大學(xué)專業(yè)的選擇時(shí),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(dāng)老師或者學(xué)醫(yī),找到固定工作,安安穩(wěn)穩(wěn)地度過一生。而父親因?yàn)樵谕庾錾?,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(xué),立志研究電子技術(shù)來解決中國面臨的實(shí)際問題?!备改阁@訝于女兒的遠(yuǎn)見和志向,轉(zhuǎn)而支持并陪著她了解這個(gè)專業(yè)的發(fā)展前景。2006年,17歲的黃芊芊以優(yōu)異成績被北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院微電子系錄取。
沉心科研,拒絕出國
北京大學(xué)臥虎藏龍,學(xué)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(xué)的經(jīng)歷,這樣的環(huán)境鞭策黃芊芊加倍努力,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吸引了中國科學(xué)院院士黃如的注意,黃如評(píng)價(jià)她做事冷靜從容,學(xué)習(xí)刻苦鉆研,對(duì)半導(dǎo)體領(lǐng)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(dǎo)體領(lǐng)域的研究,但由于歐美發(fā)達(dá)國家的技術(shù)封鎖,導(dǎo)致我國該領(lǐng)域發(fā)展較慢??稍绞请y度大,黃芊芊就越是感興趣。大三時(shí),她接受黃如的邀請(qǐng),加入了她的隊(duì)伍,并選擇研究難度最高的超低功耗微納電子器件領(lǐng)域。
一些朋友紛紛勸她:“這個(gè)領(lǐng)域在短期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)突破,你可能把整個(gè)青春都搭進(jìn)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(xué)都開始為留學(xué)奔忙。對(duì)于許多人來說,國外有更加成熟的教學(xué)體系和更好的硬件設(shè)施,留學(xué)無疑是不錯(cuò)的選擇。但黃芊芊并沒有準(zhǔn)備去留學(xué),而是忙著整理實(shí)驗(yàn)室中一項(xiàng)項(xiàng)繁雜的數(shù)據(jù)。其實(shí),國外大學(xué)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(jiān)信,國內(nèi)微電子技術(shù)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(xué)的科研成果?!?/p>
面對(duì)質(zhì)疑和壓力,黃芊芊更加腳踏實(shí)地,把實(shí)力和成果當(dāng)作最好的反擊。在實(shí)驗(yàn)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(diǎn)點(diǎn)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(yàn)證一個(gè)新理論,黃芊芊花了整整一年時(shí)間,從頭到尾做了一次完整的實(shí)驗(yàn)。那一年,她基本上是“白加黑”連軸轉(zhuǎn):白天跑工藝間做實(shí)驗(yàn),晚上總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),到緊要階段更是常常連熬幾個(gè)通宵。
2015年,當(dāng)黃芊芊取得博士學(xué)位后,無數(shù)國外企業(yè)向她發(fā)出邀約。面對(duì)高薪和各種福利的誘惑,黃芊芊比幾年前更加堅(jiān)定,全都一口回絕了。
力挽狂瀾,引起轟動(dòng)
黃芊芊回到了北大任教,擔(dān)任博士生導(dǎo)師。一次,一位學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗沮喪不已,她鼓勵(lì)說:“做科研一定要?jiǎng)俨或湐〔火H,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?!?018年,黃芊芊和中芯國際合作,成功研制了超低功耗原件,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),這一成果引起業(yè)界巨大轟動(dòng)。
外國人都明白,黃芊芊對(duì)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(bào)酬,黃芊芊卻始終不為所動(dòng)。2019年,黃芊芊憑借自己的科研成功榮獲IEEE電子器件學(xué)會(huì)青年成就獎(jiǎng)。IEEE(電氣與電子工程師協(xié)會(huì))作為全球最大的專業(yè)科技組織,其評(píng)獎(jiǎng)標(biāo)準(zhǔn)十分嚴(yán)苛,許多科學(xué)家多次落選,有甚者終其一生難以圓夢(mèng)。而黃芊芊年僅30歲就獲獎(jiǎng),她是亞洲第一個(gè)獲得這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的青年科學(xué)家,也是中國第二位獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的人。
然而,讓黃芊芊驕傲的卻是她帶隊(duì)研究的新機(jī)理超低功耗器件得以成功應(yīng)用,這大大縮減了芯片制作的難度,它的性能處于全球領(lǐng)先地位,讓中國的芯片制造產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)生機(jī)。許多國家千方百計(jì)想花巨資購買這項(xiàng)專利,被黃芊芊拒絕了,她將這項(xiàng)專利無償獻(xiàn)給國家。其中還有一些研究成果被運(yùn)用到中芯國際的研發(fā)生產(chǎn)當(dāng)中。
當(dāng)時(shí),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(shù)獨(dú)立刻不容緩。這時(shí),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(dǎo),你來啦,華為有希望啦!”在華為技術(shù)部研究的基礎(chǔ)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(dāng)時(shí)華為發(fā)明了雙芯疊加技術(shù),將兩顆14納米的芯片疊加,幾乎能達(dá)到7納米芯片的效果,形成全新的系統(tǒng)級(jí)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(lǐng)域的希望。
黃芊芊作為我國土生土長的芯片人才與科學(xué)家,沒有海歸背景,憑借一己之力在IEDM、IEEE、TED等各大國際頂級(jí)會(huì)議和頂尖期刊發(fā)表的論文70余篇,申請(qǐng)專利70余項(xiàng),已獲國際授權(quán)專利15項(xiàng)、國內(nèi)授權(quán)專利40余項(xiàng)。在眾人沉浸在成功的喜悅之中時(shí),黃芊芊又投身到了新的研究之中。