42年前，他坐在相辉堂台下听老师讲课，今天他站上讲台说：“我更希望以一个老学长的身份给大家讲讲我的故事。”PPT划过几张老照片，定格42年前叶甜春与同学初入复旦的青涩岁月，台下2024级大一新生眼中同样充满期待。
今天（11月5日）下午的相辉堂北堂讲台，迎来了一位特殊的学长，他就是国际欧亚科学院院士、中国科学院微电子所研究员叶甜春。这位复旦电子工程系校友面向微电子学院、信息科学与工程学院、公共卫生学院的2024级本科新生，开讲题为《我的中国芯——中国集成电路创新发展思考》的“强国之路”思政大课。
01 把情报抽象成知识，才是真正的人工智能
“大家拆过手机电脑，看过芯片吗？”讲课伊始，叶甜春抛出问题。
“世界80%的产品由中国制造销往全球，但中国的电子信息制造业，行业利润从没超过5%。这意味着什么？”叶甜春指出，电子产品的附加值来自它的核心。正如钢铁之于工业时代的重要性一样，信息时代最重要的，就是芯片。
小小的芯片背后，是当今世界最核心的生产力。芯片是如何生产出来的？从石英砂到多晶硅、单晶硅，仅集成电路的加工流程，就涉及长晶、抛光、切片、图形加工、薄膜生长、电路布线等近千步工艺，涉及技术从计算信息科学开始到制造电路的装备材料，涉及数学、物理、化学、精密机械、精密光学、自动化等40多个学科，“集成电路学是一个跨多学科的交叉学科”。
“高精尖”集成电路的物理尺度，小到让人难以置信。“总面积指甲大小的集成电路，能有多少量级的晶体管？”叶甜春抛出一个让人惊讶的数字——“数百万到数百亿”。而晶体管结构甚至接近原子尺度，61纳米宽只能容纳182个整齐排列的硅原子。
“在这么微观的尺寸下，大家可以想象，一张12寸的硅片如果能做成1000颗手机芯片，一颗芯片里大概有1000亿个晶体管，就是100万亿个晶体管图形需一次加工成型。”这样的工序过程要重复近千次，一批同时加工25片硅片，再做二次集成将各层电路进行三维封装……如此庞大数量的精细图形的加工，还要保证工业化的批量生产，每道工艺的成品率接近100%，才能形成我们日常使用的电子元器件。“这是你们进入的这个行业要看到的复杂度和难度。”
如此复杂的技术，也足以让“价值1块钱的芯片，产生10元的电子产品，最终带动100-300的国民经济产值”。芯片随之而来的是计算机升级、通讯技术革命、网络时代来临，“微电子学的时代，已超过70年”，叶甜春总结。
“集成电路带来不断循环的集成缩微，引发了信息革命，推动人类从工业时代进入信息时代。”集成电路的未来是什么？叶甜春的答案是智能化的万物互联。目前互联网的信息还是由人输入、抉择由人决定，而未来信息系统有希望实现拟人化的信息自动感知、传输、存储、处理、决策、执行，形成新的闭环。
“要把参数变成数据，把数据变成情报，然后把情报抽象成知识”，“这才是未来真正的人工智能”。
02 “我们的学科从这开始”
1956年，是个重要的节点。半导体技术被列为当时国家新技术四大紧急措施之一，中国半导体物理学科开创者黄昆、复旦大学老校长谢希德联合北京大学、复旦大学、南京大学、吉林大学、厦门大学创办中国第一期半导体专业本科班。叶甜春说，“中国的微电子学科从这里开始。”
“复旦的同学一定要有这种自豪感和使命感。”叶甜春自豪地说，中国微电子从此自力更生，从头开始研究最基本的单晶材料和器件制备，白手起家，建立完整学科架构和人才队伍，奠定材料、设备和工艺基础。
期间，中国科学院微电子所持续攻坚、锐意进取，为我国集成电路事业起步做贡献。1960年，微电子所研制出我国第一批用于109乙型计算机的锗晶体管。1986年，由微电子所研制的我国第一块64K DRAM面世。
改革开放后，我国集成电路产业进入一段调整时期，二十世纪初重新起步，一路高歌猛进。叶甜春表示，过去15年，中国集成电路建立了完整的芯片工业体系布局，保持高速增长，“这是我们的基本信心”。
国家科技重大专项、大基金和科创板等政策引领我国集成电路产业构建包括技术体系、产品设计、制造工艺、封装集成、装备材料、产业人才等六方面的完整体系布局和综合能力，中国集成电路产业已具备走出一条以我为主的发展路径的坚实基础。
二十世纪以来，中国集成电路产业在自主创新的同时积极融入国际循环，实现了高速发展，面对百年未有之大变局，高度依赖国际大循环这一问题成为制约我国集成电路向高端迈进的最大“卡点”。
叶甜春认为，为了解决这一问题，中国必须采取路径创新战略，“建立内循环，引导双循环”。在建立内循环基础上，利用市场规模、工业体系等优势吸引其他国家加入以中国为中心的循环体系，重塑国际集成电路循环体系，实现“再全球化”。叶甜春说，“新的全球化要‘以我为主’，吸引全球加入进来。”
03 “责任感是最基本的素质”
无论是新生入学还是毕业典礼，叶甜春每一次有机会跟学生交流，都会强调责任心的重要性。“中国传统文化倡导正心、诚意、修身、齐家和治国平天下。你们走到哪一步都可以，但责任感是最基本的素质。”人应当对自己、家庭、集体和社会负责。
“埋在肉里的才是骨干，浮在表面上的只是皮毛。”叶甜春说，国家、民族向前发展需要一批埋头苦干、踏实做事的人才，要将个人成就感、历史使命感和社会责任感融合，才能实现个人价值。
2024级集成电路与微纳电子创新学院本科生班的黄浩楠同学提问：“本科生如何在学习生活中提高自己的创新能力？”叶甜春认为，创新不一定要“离经叛道”，要珍惜每一个到来的灵感。“如果你困在了复杂的技术问题当中，可以回到物理、数学、化学等“第一原理”重新考虑问题，说不定会有新发现。”
2024级公共卫生学院预防2班的王泽阳同学提问，“在人工智能发展迅速的当下，AI与芯片应该如何与预防医学和公共卫生深度结合？作为学生，应往哪些方向发展，才能步入这条赛道？”叶甜春近年来也一直关注公卫、疾控和中医等领域的现代化，“在人口老龄化趋势下，公共卫生学生需要掌握信息技术，结合公卫系统、实际需求和国民健康数据开发智能系统进行公民健康管理。”
复旦精神既讲求个性，也注重家国情怀。思政大课的最后，叶甜春对同学们说：“你们进入了一所伟大的学校，加入了一个伟大的事业。希望你们将来能成为了不起的人才，做出一番伟大的成就。”
组 稿
校融媒体中心
文 字
曾译萱、汪祯仪
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责 编
汪祯仪
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