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在“不可能”中创造无限“可能”

——记新增中科院院士、上海交大电子信息与电气工程学院院长毛军发
2018年01月11日 16:29    来源:多播网    关注度(90)

上海交通大学电子信息与电气工程学院院长毛军发教授很喜欢一个“突破不可能的故事”:自古代奥林匹克运动以来,人们都认为4分钟内跑1.6千米是人类不可能突破的极限。但美国人罗杰·班尼斯特一直认定这是可以做到的。他在心中一次次想象自己打破记录的情景,以无比强烈的感情描绘出这一瞬间,并以惊人的毅力坚持高强度训练。1954年,罗杰·班尼斯特终于成功地在3分59秒4内跑完了1.6千米,从而打破了这个“不可能”。

在毛军发的研究生涯中,也遇到过无数次看似“不可能”的时刻。突破“不可能”到底有多难呢?一次又一次,毛军发用不懈努力给出了回答:很难!但突破“不可能”就意味着创造“无限可能”!

1989年,毛军发进入上海交大攻读博士学位,师从导师李征帆教授,研究高速集成电路的信号完整性,从此和高速集成电路的研究结下了不解之缘。

以往工作速度较低时,集成电路的电特性完全取决于单元电路及其组合特性,互连只起着最基本的“通电”作用。但随着微电子技术的进步,工作速度不断提高,电路的互连也会对电路性能起着至关重要的影响,产生时间延迟、波形畸变、信号反射和串扰等微波电磁场效应并破坏信号的完整性,从而使电路性能降低,甚至无法工作。现在,电路互连的性能好坏已成为制约集成电路发展的瓶颈。

在李征帆的带领下,科研团队从上世纪80年代末期就预见到了这些集成电路可能面临的问题,并开始了相关研究。当时,集成电路的信号完整性问题尚未显山露水,不但在国内学术界不被认同,在设计芯片时也几乎不被考虑。结果,毛军发精心撰写的第一篇论文却被国内刊物退稿了。

ldquo;难道这是一个‘不可能’的方向?”李征帆带领毛军发和其他学生反复分析,坚信随着电路速度提高,信号完整性问题一定会越来越严重,研究工作将来必有应用需求。而数字信号的频谱即将进入微波甚至毫米波波段,也定会需要电磁场微波学科的人员去研究。在导师的鼓励和支持下,毛军发坚持在这一国内暂无“用武之地”的超前方向上走下去。之后,他将该论文改投了电子信息领域国外著名的杂志,竟然很快就被录用发表。1992年,毛军发完成博士学位论文,他的论文成为国内探究集成电路信号完整性问题方面的第一篇博士论文,其中部分内容随即被国际权威刊物转载。

2004年,“不可能”的阴影又一次落到了毛军发团队。当时,毛军发和团队成员一起正在准备国家自然基金委创新群体的项目答辩。经历了连续多天通宵达旦的精心准备,结果答辩却以失败告终。这已经是毛军发团队第3次失利,前2次申报甚至连答辩资格都没有拿到。

尽管如此,已经养成不放弃习惯的毛军发,经过反复分析和思考,选择再次坚信自己的研究方向。他深信队伍在不断发展,成果在不断积累,只要坚定信念,总有成功的一天。于是,毛军发激励团队振奋精神,改变思路,全身投入,终于等到了峰回路转的时刻。2004年底,团队成功斩获国家自然科学奖二等奖,这也是上海交大工科领域的第一个国家自然科学奖二等奖。2005年,毛军发团队经过第4次申报,终于成为上海交大第一个国家自然基金委创新群体。

时至今日,毛军发团队还在钻研“信号完整性问题”,但研究目标已从单纯“认识”和“了解”信号完整性问题,转为分析、解决信号完整性问题和微波射频电路问题。毛军发认为,碳纳米管和石墨烯互连技术将是解决新一代纳米集成电路信号完整性问题的重要方向。从2005年开始,他带领团队再一次冒着“不可能”的风险,开始了这方面的探索。在“不可能”的路上,毛军发潜心研究,终获累累硕果:研究成果先后被2009年、2011年、2013年的《国际半导体技术发展路线图(ITRS)》采用;2008年发表的论文一直是ESI高引用论文;他指导的博士生在澳大利亚召开的国际学术会议上获得了唯一青年科学家奖……

毛军发先后获国家自然科学奖二等奖、国家技术发明奖二等奖、国家科技进步奖二等奖、何梁何利基金技术创新奖各1项。已发表400多篇学术论文,包括IEEE 刊物论文100多篇,获授权发明专利30项。毛军发团队所在的电磁场与微波技术学科被评为全国重点学科。

ldquo;登高而招,臂非加长也,而见者远。”从最初的2个人发展到现在包括研究生在内的50多人,毛军发团队的研究成果凝聚了3代人的心血与汗水,收获成功喜悦的背后也历尽艰辛。回顾这一研究历程,毛军发体会到,选择研究方向时眼光要远、准,选准的方向要长期坚持。特别是基础研究选题要有预见性,要选择将来会有重要且长久影响的方向。

(作者:王阳 责任编辑:ydm)

文章来源:http://www.duob.cn/cont/848/202846.html