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解决“卡脖子”问题的途径与误区

已有 7977 次阅读 2020-3-10 13:58 |系统分类:观点评述

  解决“卡脖子”问题,我觉得首先应该考虑下面三个问题:

  1、这些“卡脖子”技术是由什么样的人做出来的?

  2、我们有这样的人才吗?

  3、如果没有应该如何培养?

  技术是由人做出来的。没有合适的人(有能力做出这项技术的人),如何规划、指引、激励、惩罚都很难达到预期的效果。下面先来分析第1个问题。

  以“卡脖子”最严重的芯片(集成电路)为例,我们来看一看这些“卡脖子”的技术是由什么样的人做出来的。我在南加大(University of Southern California)读书的电机系(Department of Electrical Engineering)分为两大部分:电子(Electronics)和系统(Systems),做电子的同学基本上就是做集成电路。他们和我们做系统的一样,需要修许多不同领域的课程。比如,他们不仅要修电子和系统类的课程,还要修计算机系、物理系、甚至化学系的研究生课程。每门课两次期中考试一次期末考试,还有课程设计和平时大量作业,另外还经常在答疑时间找老师深度讨论。由于每门课的老师基本上都是相关研究领域世界一流的学者,所以他们接受了非常全面的多学科一流训练。加之一流导师的言传身教,以及潜心钻研学问的环境熏陶,使他们成为杰出的人才。他们毕业后去了那些著名的芯片公司,做出“卡脖子”的核心技术。

  我前前后后的同学以及师弟师妹们,有许多来自韩国和中国台湾,当然最多的还是来自大陆。韩国学生毕业后大部分去了三星,支撑起韩国的高端电子产业。台湾学生毕业后许多回到台湾,建立起台湾世界一流的芯片产业。大陆学生则全部留在了美国,做出那些“卡脖子”的核心技术,促进美国高科技原创发展。

  上面南加大电机系的情况是一个缩影,美国其它研究型大学的情况基本上也是这样。这回答了第1个问题,答案是:开发这些“卡脖子”技术的核心力量是美国研究型大学培养出来的、接受过全面多学科深度一流训练的理工科博士。

  第2个问题,我们有这样的人才吗?考察我们培养博士的现状,不难发现博士期间最主要的精力用于低水平的跟踪性研究,既没有全面、系统、深入的多学科核心知识的学习,也没有专注于一个问题深度研究的训练。其结果是,我们培养的博士,做为一个整体,很难和这些美国研究型大学培养的博士相比,也就很难担当起解决“卡脖子”问题的重任。

  在讨论第3个问题(如何培养这样的人才)之前,先来探讨一下我们现在解决“卡脖子”问题的思路是不是有误区。我们解决“卡脖子”问题的基本思路是加强基础研究,强调“从0到1”。这样对吗?“卡脖子”技术是已经存在的技术,是基于现有的基础理论做出来的,并不需要基础理论“从0到1”的突破。现代科学技术的发展,尤其是“卡脖子”这类核心技术的开发,是从一系列问题出发的。比如,制造芯片的光刻机这样的核心设备,其研发制造需要解决一系列问题。航空发动机、激光雷达等也类似,都需要解决一系列多学科的具体问题。在探索解决这些具体问题的过程中会遇到新的问题,在解决这些新问题的过程中又会发现需要解决的新的子问题,如此深入下去。解决这一系列问题,需要的是具有系统、全面、深刻的专业理论知识,并且接受过深度钻研解决科学难题能力训练的优秀人才。也就是说,解决这一系列高精尖问题需要的是一批优秀的人才,而不是基础理论“从0到1”的突破。

  那么,为什么我们会认为解决“卡脖子”问题的关键是加强基础研究、是“从0到1”的突破?我觉得,这是因为我们混淆了“如何用基础理论解决实际的疑难问题”和“基础理论本身从0到1的突破”这两件完全不同的事情。一件事情是“如何用现有的武器打仗”,另一件事情是“如何制造新的武器”;一项任务需要的是“战士”,另一项任务需要的是“工匠”,两者有着本质的不同。战士的任务是熟练使用各种现有的武器,疆场杀敌;工匠的任务是开发新的武器,供战士选择。解决“卡脖子”问题就是消灭敌人,所以需要的是杰出的战士,而不是能工巧匠。

  如何培养出这些杰出的战士(第3个问题)?其实,西方高等教育几百年的经验积累已经把成功模式清清楚楚地摆在我们面前,就是我前面描述的美国研究型大学培养博士的模式。具体地讲,我觉得应该从下面三个方面入手,加强理工科博士的培养力度:

  1)大幅度加强博士研究生课程的开设与要求。要像重视本科教学一样重视研究生课程(甚至应该更加重视),对课程作业、考试、以及课程设计(project)等提出严格的、高标准的要求。教授们要从心理上重视研究生课程,要将课程视为培养研究生最重要的渠道。要提高博士研究生课程学分要求,并且规定一定数量的跨系、跨学院课程要求。

  2)实行“双导师”制度,其中“境外导师”必须是本学科境外研究型大学的终身教授。“境外导师”全程参与博士生的培养与考核,建立清晰的制度安排,提供有偿服务。

  3)提倡并要求博士生专注于一个问题,完成一篇“大论文”,发表在本学科国际主流期刊。期刊的选择要充分尊重“境外导师”的意见,让成果融入科学发展的主流国际平台。

  学十八般武艺,解卡脖子问题;倡从实际出发,忌空对空游戏。

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