2021年1月5日晚，竺可桢学院《混合学习研讨班I》跨学科专题讲座第六讲在紫金港东2-303教室如期进行。中国芯片制造领域顶级专家、中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明教授就“中国芯的挑战和机遇”主题为同学们带来了一场精彩纷呈的讲座。讲座由竺可桢学院副院长赵俊杰老师主持，面向全体混合班学生开展。
凝练学科特点，回望芯片行业发展历史
吴汉明院士介绍，芯片行业自里程碑式的集成电路专利出现后，汇聚了大量的人才资源和物质资源，呈现出良好的发展态势和发展前景。微电子行业更是因此具有了良好的商业价值和战略意义。吴院士归纳，微电子学科具有三大特点，一是始终处于学科前沿，先后诞生九次诺贝尔奖；二是有强综合性，融合了四十多种学科；三是有强渗透性，微电子学科的发展对生物电子、量子计算、人工智能等学科发展影响颇深。
直面困难现状，剖析集成电路产业壁垒
在简要介绍了行业背景，带领同学们了解微电子学科特点之后，吴汉明院士开始分析中国芯片行业发展的难点所在。集成电路产业技术创新主要需要攻克两大壁垒。一个是战略性壁垒，这个壁垒来源于芯片行业本身生产技术原因导致的产业链长，涉及领域宽的特征加上西方国家利用这些特征对我国芯片行业进行的技术封锁。另一个是产业性壁垒，主要是因为我国芯片行业基础研究薄弱，产业技术储备匮乏，加之芯片制造工艺又有着逼近物理极限的极小精度和需要超大规模系统工程的高要求。因此我国的芯片行业要发展，这两个壁垒不可不攻克。
纳米尺度探幽入微，揭开芯片制造神秘面纱
在指出产业发展难点之后，吴汉明院士通过几组清晰明了的示意图，向同学们讲解了集成电路芯片中晶体管的3D构造、集成电路芯片制造工艺流程、计算光学技术在掩膜设计中的应用、影响光刻工艺的三个关键因素等硬核技术性内容。同时也讲解了芯片制造行业从诞生至今的发展状态和未来趋势，纠正了同学们关于芯片制造材料上和未来发展方向上的误区。吴院士从浅入深的讲解让同学们对芯片制造业的理解不再停留在公众号里的片面分析，而是对于整个行业有了全面而深入的了解，并且对于发展壁垒和技术突破的困难有了更深的体会。
结合规律放眼未来，明晰中国芯片行业机遇
在讲解完芯片制造工艺技术的竞争之后，吴汉明院士通过对比中国大陆和世界龙头企业在本世纪芯片加工技术节点的发展时间，展现了中国芯片发展与世界先进水平差距的演变，并指出这种演变趋势不容乐观。紧接着，吴汉明院士给同学们科普了摩尔定律，即当价格不变时，集成电路的上可容纳晶体管的数量与时间的关系。同时他也指出了后摩尔时代下摩尔定律呈现趋缓的态势，这意味着中国较为落后的芯片制造产业有了追赶的机会，这是中国芯片制造业的时代机遇。
最后，吴汉明院士提出了树立产业技术为导向的科技文化的理念，并且介绍了自己正在参与建设浙江大学杭州国际科创中心，鼓励同学们奋发学习，投身集成电路行业，为民分忧，为国解难，支持国家战略，展现了中国芯片人推动中国芯片制造工艺发展的不懈努力。同学们也全情投入，在这场学术的盛宴里，窥见了中国芯片制造的技术全貌，感受到了学科素养和学科精神，并在讨论环节围绕基础学科研究与工程技术研究、所处专业与中国芯片发展的联系等问题与吴院士进行深入交流，体会到了一位大科学家深厚积淀的学术造诣，高瞻远瞩的全球视野，质朴浓烈的爱国情怀。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。希望同学们再今后的人生道路上，能时刻回想起吴汉明院士给我们带来的启迪。
文| 混合2004班 王健坤
图 | 林威
