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      與時代互動,點亮成就彼此的光

      發布時間:2022-03-14 作者:季昕 劉曉蕾 賈文穎 來源:中國教育新聞網—《神州學人》

      她是海歸博士,她在北京;她是服務海外人才的一線工作者,她在上海。她為解決“卡脖子”問題攻堅克難;她一直在全力以赴當好人才“貼心人”。她說因努力而幸運,因幸運更相信努力;她說服務有慣性,永無止境。她們在各自的城市欣賞著不一樣的風景,自己也融入其中,為理想而拼盡全力。最近,中國誕生了兩座GDP超4萬億元的城市,一個是她所在的北京,一個是她所在的上海。經濟的蓬勃發展,隨之將帶來國際競爭力的上升,施惠于近者,使遠者慕化而來。在加快建設世界重要人才中心和創新高地的目標之下,她們用自己的青春,書寫屬于這個時代的國家敘事。

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      金銳

      近年來,中國科技事業取得矚目的成就,讓海內外中華兒女都為之振奮自豪,從上九天攬月,到下五洋捉鱉,一大批重大科技創新成果競相涌現。然而,中國在快速發展的過程中,仍然存在許多短板,其中之一就是很多關鍵核心技術沒有掌握在自己手中,包括高端芯片制造在內的諸多領域面臨“卡脖子”問題。

      小小一枚芯片,展示著一個國家的科技實力;小小一枚芯片,也凝結著幾代人的不懈追求。中國科學院院士王陽元自上世紀起便將自己的命運與我國微電子事業聯系在一起,他曾在接受媒體采訪時甚至堅定表態:不解決被“卡脖子”的問題,我死不瞑目!如今,越來越多的科研人員選擇在國家最需要的時刻獻身報國,以愛國心成就“中國芯”,金銳便是其中一員。

      金銳是一位留學歸國博士,如今是國網智能電網研究院(以下簡稱“智研院”)功率半導體研究所副所長兼芯片設計研究室主任?;貒嗄陙?,她帶領團隊“開疆拓土”,一步一步攻克“卡脖子”難題;十余年來,她也實現了個人的快速成長,踐行著將個人夢融入到強國夢之中。不久前,她剛剛獲評國家電網有限公司(以下簡稱“國家電網”)2021年度勞動模范。在勞模隊伍里,她巾幗不讓須眉,“能夠將自己研發的芯片應用到國網工程,真正實現芯片國產化是我的初心,也是我們團隊共同的目標?!?/p>

      功不唐捐

      如今的金銳已磨練出勇于探索、堅韌不拔、扎實嚴謹、鍥而不舍的科研精神,留學帶給她的不僅是知識的收獲,還有視野的開拓以及精神品格的塑造。

      2004年,金銳前往英國開始攻讀碩士研究生。初到英國,一切都陌生而新鮮。不同的教學和思維方式帶給她全新的體驗,課堂上教授富含激情的授課和那份源于內心的熱愛給她留下了很深的印象,也成為促推金銳學習的動力。與想象中不同,這里授課和學習的節奏很快,對閱讀量和自學積極性的要求也很高。更讓金銳沒有想到的是,剛開始上課沒多久,老師就單獨找她談話?!皩嶒炚n動手能力差”成了金銳必須要渡過的一道難關。如何渡過?只有迎難而上。所有的努力都不曾被辜負,金銳的實驗課成績一點點有了提升?!澳菚r候每天實驗課都會打分,真的是看到每一點努力都體現在成績中,從D到C再到B,然后達到A,后來在碩士畢業階段,我拿到了班里前三?!边@為金銳后來的科研打下了扎實的基礎,讓她以Distinction(卓越等級)順利畢業并拿到了博士offer。

      讀博期間,金銳申請到ORS(海外學生研究獎學金)和EPSRC(工程和物理科學研究委員會)兩項獎學金。ORS是英國政府面向海外學生設立的獎學金,每年只有600個名額。而金銳連續3年拿到這一獎學金。為此,金銳信心倍增。

      曾經有人對Research一詞進行解讀,認為Research是一個探索、發現、總結、否定,再探索、再發現、再總結、再否定的不斷螺旋上升的過程,鮮有一帆風順之時,故Research,it’s re-search。面對科研路上的挫折和挑戰,建立自信成為走向成功的重要一步。自信,是科研工作者對自己能力、素質和判斷的一種信任。在“努力-收獲”的循環往復中,金銳逐步建立起提升自信的良性循環?!罢娴氖窃脚?,越幸運。越幸運,也會更加相信努力?!毙判木拖窕鸢岩粯?,為金銳照亮了前方的科研道路。

      科研要做的是開拓創新,努力填補人類認知空白,這其中失敗的概率比成功高得多。通過留學,金銳也鍛煉了逆商?!懊看味家谑≈袑ふ页晒Φ南M?,在這種起起伏伏的過程中,我擁有一顆強大的心臟和克服一切困難的勇氣?!本枚弥?,金銳擁有了讓自己可以直面失敗、擺脫困境、超越困難的逆商。與此同時,這段難得的留學經歷也為金銳的事業發展裝上了“雙核”系統?!霸跂|西方不同文化的交融下,我汲取到很多新的東西,也讓我可以更清醒客觀地反觀我們的一些優勢?!痹诹魧W的沉浸式體驗中,金銳開始接受并理解東西方差異下人們不同的價值觀以及對相同事物不同的思維和處理方式,她也由此更能站在他人角度上思考問題?!斑@對于我現在帶團隊、凝聚人心是非常有幫助的。在科研道路上能夠堅持下來都非常不容易,尤其對于現在的年輕人,特別需要去包容和理解。通過不同的文化體驗和學習。我現在能夠理解很多以前不能理解的事情,有了同理心和共情能力?!苯痄J說。

      回國是對的

      對于海外留學人員而言,是否回國、何時回國是總要面臨的選擇。博士畢業后,金銳繼續在英國做了一年博士后,但時間越久越覺得缺少歸屬感?!八监l心切會更激發愛國之情,這份情愫也是讓大多數留學人員選擇回國?!闭劦交貒?,金銳表示自己也曾想過是否要在國外積攢幾年工作經驗再回來,但最終她選擇了盡早回國。這源于她對當時國內發展前景的預判?!坝械臅r候機遇不等人。那時的中國很多方面發展得越來越好,從基礎設施到工作機會都有非常強的吸引力。再加上越是在海外,越是感覺只有祖國強大了,自己的底氣才能更足,我很希望能以留學收獲回報祖國?!?/p>

      離開校園的金銳渴望走出象牙塔,到企業中去觸碰市場?!拔蚁胝嬲鲆恍┠軌虍a生效益、能夠推動技術進步的事?!?009年,金銳回國后便加入中國電力科學研究院(以下簡稱“電科院”),開始從事一線科研工作。

      讀博期間,金銳的專業是微電子學與固體電子學,功率半導體器件與功率集成電路是這一專業的主要研究內容之一。功率半導體器件(Power Semiconductor Device)又稱電力電子器件(Power Electronic Device),主要用于電力設備的電能變換和電路控制,是進行電能(功率)處理的核心器件,是弱電控制與強電運行間的橋梁。金銳目前從事的就是大功率電力電子器件的研發工作?!昂唵沃v,就是一個可以控制上千伏電壓、上千安培電流的高速電子開關。有了這個關鍵器件,就可以用很小的控制信號,靈活地控制很大的功率,可以幫助電能的變頻、交流和直流的變化、電能的精細化控制和管理,是節能的重要技術,也是讓電網更靈活可控的重要基礎?!苯痄J介紹說。

      隨著全球電子化進程的開展,我國作為全球最大的半導體消費市場,對實現半導體產業鏈的自主可控愈加急迫。2013年,國網智研院正式成立,大功率電力電子器件成為智研院主攻方向之一。金銳隨著專業劃分加入到智研院,并在這里與同事們探索開創了智研院的功率半導體專業,帶領團隊一步一步突破功率絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)器件“卡脖子”核心技術。

      “現在,國家對這一領域非常重視,我抓住了一個非常好的機遇?,F在看來,當時回國是對的?!?/p>

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      金銳在智研院芯片中試線工藝間

      從“零”到“一”的開拓

      IGBT是能源轉化與傳輸的核心器件,是電力電子裝置的“CPU”,更是柔性、綠色輸配電的關鍵核心,一直以來因研發周期長、資金投入大,被國外所壟斷。2010年,面對這一核心技術受制于人的被動局面,金銳主動請纓承擔項目,開始攻堅克難。

      當時,研究所的專業方向偏重于傳統電力行業,功率半導體方向的基礎幾乎為零。金銳只能從零起步,開始調研走訪做可行性研究、組建團隊、籌措資金……這個從“零”到“一”的過程中,金銳歷經了不少坎坷。幸運的是,國家電網給予了這一基礎性學科研究極大的支持?!爱敃r也有不同的聲音,但經過研究探討,領導層還是覺得這個方向值得一試。其實能不能成功當時并不知道,因為難度確實很大,需要長時間投入人力物力?!苯痄J說。

      開創一個專業,一切都得從零開始。最初,開展第一輪芯片設計和制備的資金,還是金銳向其他項目組“借”來的。在這樣零基礎的前提下,金銳帶領團隊潛心研究、積極探索,共同學習仿真建模技術,與代工廠討論工藝細節,尋找測試資源,討論廠房建設……“剛開始的時候,大家經驗都不足,但每個人都鉚足了干勁。因為微電子這個東西非常微觀,分析進入的手段也比較有限,會有多種因素造成沒有達到設計預期等問題,可能在設計端,也可能在加工環節。那時候我們就駐扎在制造廠,有時一待就一兩個月,等數據出來再做大量分析討論。印象最深的一次是我們駐廠在上海兩個月,有一個星期時間每天工作到后半夜,一起分析芯片異常的原因。那時候大家都年輕氣盛,經常是各執己見爭論到后半夜,然后白天再去和加工廠的人繼續討論,不僅是和他們的研發部門,也會和工廠每一個工藝模塊的工人溝通,把問題磨到底,最終把問題解決?,F在想想,那段時間還真挺熱血的?!闭f到這里,金銳的臉上浮現出一抹笑意,這或許就是科研探索帶來的樂趣與成就感吧。

      就這樣一步一步,他們逐漸擁有了功率IGBT測試能力、仿真能力和關鍵工藝加工能力,也為IGBT芯片和器件研發創造了必備的軟件和硬件條件。此時的團隊規模,也由早期的8名成員發展壯大為80人的技術精英隊伍。歷時5年,團隊成功研發3300V/1200A IGBT芯片,使國家電網在該領域短時間內實現了“零”的突破。2019年,IGBT技術通過國家電網首個知識產權作價入股,隨后,南瑞聯研半導體有限公司成立,助力國家電網新型產業布局。

      2016年,32歲的金銳在自己的青春畫卷上又添上了濃墨重彩的一筆。這一年,她牽頭承擔起首批國家重點研發計劃項目——“柔性直流輸電裝備壓接型定制化超大功率IGBT關鍵技術及應用”,成為國家智能電網專項“十三五”期間最年輕的國家級項目負責人。2021年,國務院國資委向全社會發布《中央企業科技創新成果推薦目錄(2020年版)》,其中,智研院研制的3300V IGBT芯片和模塊赫然在列。這一歷時4年的攻關項目,突破了制約我國高壓IGBT發展堅固性差、可靠性低等技術瓶頸。項目自主研制出滿足柔性直流輸電裝備需求的4500V/3000A低通態壓降和3300V/3000A高關斷能力IGBT器件,解決了高壓大容量壓接型IGBT芯片和器件缺乏的問題,大大縮小了與國際領先水平的差距。

      目前,基于項目成果具有自主知識產權的3300V/1500A IGBT器件已在廈門柔直換流站掛網使用,邁出了功率半導體產業從產品研發到產業化發展的關鍵一步。這意味著,我國在推動解決電網核心功率器件“卡脖子”問題上取得重大突破。未來,該器件將推廣應用到高壓柔性直流輸電、電能質量保障以及新能源并網中,支撐新型電力系統建設和“雙碳”目標的實現。

      在項目執行過程中,金銳的能力和自信得到再次提升?!懊鎸δ敲炊嘣菏窟M行答辯,召集其他十多家科研單位共同參與,不是一件容易的事。但也正是這些挑戰讓我得以成長,讓我覺得很多事只要你跳跳腳就可以夠到。真的是越努力,越幸運?!睅е@份“幸運”,金銳又自信地奔向下一個目標。

      這是一個最好的時代

      從國外回到國內,金銳并沒有太多的不適應,無論是電科院還是智研院,都給了她足夠高的平臺,也給了像她這樣的年輕人足夠多的發展機會?!霸谶@里,年輕人很快就可以自己承擔一個經費達千萬元級的項目?!痹谥茄性?,金銳也沒有感受到論資排輩?!爸灰阌凶銐虻哪芰?,確實能夠擔當責任,智研院就會給予充分的機會。當然,前期的一些技術難度要進行充分評估,但也允許一定程度的失敗?!?/p>

      智研院推行項目負責人制,賦予項目負責人更大的考核分配權,有效激發科研人員的創新活力,這也是智研院大膽給人才“松綁”的一項舉措,金銳的快速成長正得益于此。同時,智研院推進科研管理改革,完善領導職務、職員職級、技術研發三個通道并行互通的管理體系,實現“崗位能上能下、收入能增能減”;在內部試點開展中層干部公開競聘上崗,破除唯學歷、唯資歷論,給青年員工迎接挑戰的機會和施展才華的平臺。

      “智研院本身就成立不久,很多工作都是從零開始,我們非常愿意給年輕人提供機會,早早給他們壓擔子,讓他們盡快加入到創新的洪流中來?!敝茄性贺撠熑苏f,“當然,這個過程中可以有試錯,也允許失敗,我們要做的,就是建立起完善的機制,讓他們可以潛心搞科研,十年磨一劍?!?/p>

      智研院營造的讓科研人員敢于“十年磨一劍”的科研氛圍,正是近年來國家高度重視科技創新、尊重科技人才的一個縮影。這5年,國家不斷優化的政策舉措讓金銳也感同身受?!拔矣X得現在國內整體的人才環境和發展趨勢都非常好,從落實完善創新激勵政策,到給予更大的人財物支配權和技術路線決策權,再到改革科技成果轉化機制等,各類舉措都在聚焦科技人才的切實關切?!倍罱痄J更開心的是,國家對基礎研究領域的重視程度正持續增強,這讓像她一樣的科研人員看到了更好的機遇和光明的未來?!跋癜雽w行業在國外已經有超過百年的發展歷史,正因為有這樣長期的積累,才有我們今天看到的技術創新和引領。過去,我們比較偏向應用技術研發和技術的產業化,對基礎研究重視不夠,這也導致了我國基礎研究和原始創新能力不足,關鍵核心技術短板比較明顯??上驳氖?,國家對基礎研究領域的重視程度逐漸增強,各級部門也都在積極落實支持基礎研究可持續發展的具體舉措,許多企事業單位都在體制機制、經費保障等方面給予更多支持,為青年人才成長成才保駕護航?!?/p>

      做好頂層設計和具體實踐,才能有效激發科技人才隊伍的創新活力和潛力,使我國科技創新水平得到持續提升。智研院短短數年間取得的亮眼成績,是對科技創新環境優化和相關體制機制改革的最有力證明:自主研發出世界首個±320kV/1000MW柔性換流閥及控閥系統;研制出世界首套200kV高壓直流斷路器,并在世界上首次實現在電網中的應用;開發出±500kV交聯聚乙烯絕緣料和屏蔽料,成功打破國外技術壟斷……截至目前,智研院共獲得國家科學技術進步獎一等獎1項、二等獎2項,國家技術發明獎二等獎1項,中國專利金獎1項和多項省部級及行業內獎項;打造了一批以先進輸電技術國家重點實驗室為代表的國際一流實驗室平臺;建設了一支國家電網科研板塊中最年輕的科研力量,全院580余人,平均年齡僅34歲,其中有留學經歷的在職人員近60人,超過員工總數的10%。

      隨著新一輪科技革命和產業革命的到來,全球搶占科技創新制高點的競爭正愈演愈烈。尤其是在當前的國內外形勢下,突破核心技術,破解“卡脖子”難題,實現科技自立自強,才能把握發展主動權。而這一切,歸根到底要靠人才。

      2021年9月,習近平總書記在中央人才工作會議上發表重要講話指出,要把建設戰略人才力量作為重中之重來抓,大力培養使用戰略科學家,打造大批一流科技領軍人才和創新團隊,造就規模宏大的青年科技人才隊伍,培養大批卓越工程師。

      時代已再次向科技人才發出召喚,或許這條路依然會有崎嶇,但依然可以想見光明的未來。談到未來,金銳說:“得益于好平臺和好時代,我才能更快速地崗位成才,做出成績,實現自我價值。未來我將把技術做扎實,希望在我們這一代人的努力下能追上國際水平,做出的成果能夠最終產業化應用,提升電網能效?!?/p>

      正如金銳所說,搞科研要有“好平臺”和“好時代”。這或許就是最好的科研時代,讓我們見證了太多從零到一的開拓,也見證了無數從科技創新到產業落地的足跡;我們見證了科研環境的明顯提升,也見證了基礎研究環境的逐步改善……

      這是一個屬于奮斗者的時代。遇上了最好的時代,就心無旁騖地繼續前行吧。(文|本刊記者 季昕 劉曉蕾 賈文穎)

      來源:《神州學人》2022年第3期

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