科学报国正当时｜以“芯”报国显担当——走近集成电路科学与工程专业

　　编者按：党的二十届三中全会强调，教育、科技、人才是中国式现代化的基础性、战略性支撑。实现高水平科技自立自强，归根结底要靠高水平创新人才。中国科协科普部联合光明网推出“科学报国正当时”栏目，解读高校科技类学科设置、人才培养模式，引导广大青少年把个人理想追求融入国家发展伟业，赓续科学报国传统，筑牢科技创新的根基和底座。#千万IP创科普

  从探索太空的航天器，到翱翔蓝天的无人机，再到融入我们日常生活的智能手机，它们都有一颗相同的“心脏”——芯片。这颗“心脏”虽体积小巧，却承载着信息处理、指令传输等核心功能，是现代科技产业的基石。

  然而，芯片的研发生产并非易事，它是一项集多学科知识于一体的复杂系统工程，涉及设计、制造、封装测试等多个关键环节，每个环节都对技术精度和创新能力有着极高的要求。而支撑起芯片产业发展的核心，正是培养相关专业人才的集成电路科学与工程专业。

  “集成电路科学与工程专业聚焦于芯片的全产业链技术，涵盖半导体材料、电路设计原理、芯片制造工艺、封装测试技术等核心内容，旨在为芯片产业输送具备扎实理论基础和实践能力的专业人才，破解芯片研发难题，推动我国科技产业实现自主可控的高质量发展。”北京航空航天大学集成电路科学与工程学院常务副院长张悦介绍，2021年国家正式设立集成电路科学与工程一级学科，从战略层面推动该领域的人才培养与科研创新。

  张悦表示，集成电路科学与工程专业作为一门交叉融合的学科，它需要物理、化学、数学等基础学科与电子信息工程的深度碰撞。因此，该专业特别注重培养学生的全面能力与动手实践。“我们希望学生既有扎实的专业知识，又具备融会贯通的交叉视野。”为此，学院配备了先进的实验平台，让学生能将创意转化为实际的操作与验证。

  这样的培养模式已结出硕果。张悦自豪地说，学院团队已成功自主研发多款关键设备，例如磁存储芯片检测设备等，均处于行业领先水平。

  在这条自主创新的道路上，青年学者正成为中坚力量。北京航空航天大学集成电路科学与工程学院教授彭守仲，这位入选中国科协青年人才托举工程的科研先锋，正带领团队在自旋电子学这一新兴领域开展研究。

  “我本科时就被自旋电子学吸引。”彭守仲介绍，这项荣获诺贝尔奖的技术，是利用电子自旋属性来存储和处理数据，具有重要应用前景。2013年，当国外已实现自旋存储芯片量产时，国内在该芯片产业化方面还处于空白。为了服务于国家在新型非易失存储芯片和存算一体芯片领域的重大需求，彭守仲与团队在自旋电子学领域开启了攻关之旅。

  他们面对的一个核心难题就是功耗。第三代芯片需用横向电流写入数据，能耗巨大。团队经过海量实验，创新性地采用纵向电压与横向电流耦合的方案，大幅降低了功耗，并参与研制出国际首款“反铁磁自旋存储芯片”。该芯片具有抗干扰强、功耗低、写入快等优势。

  “青年科技工作者在选择研究方向时，要将国家的需要作为一项重要考量因素。”谈及科研报国，彭守仲深有感触地说。张悦则用学院倡导的“十六字北航‘芯’精神”勉励师生与后来者：“矢志不渝，敢为人先，致真唯实，芯片报国。”

出品人

杨　谷

总监制

宋乐永　战　钊

总策划

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记者/编导

宋雅娟　肖春芳

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段宇雪（实习）

统　筹

张　蓉

特别鸣谢

北京航空航天大学

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