美籍?dāng)?shù)學(xué)家：我們一直在解決卡脖子的問(wèn)題，但是越解決，問(wèn)題越多

前沿導(dǎo)讀

美籍華裔數(shù)學(xué)家、中科院外籍院士丘成桐在訪談中指出，我們不停地在解決卡脖子問(wèn)題，但是在被別人卡脖子的時(shí)候，你也是跟著人家的思路走，這樣永遠(yuǎn)解決不了卡脖子的問(wèn)題。你解決的只是別人給你創(chuàng)造的問(wèn)題，而不是自己創(chuàng)造的問(wèn)題，要想辦法創(chuàng)造自己的技術(shù)路線。

基礎(chǔ)問(wèn)題

丘成桐院士認(rèn)為，當(dāng)下解決卡脖子問(wèn)題屬于被動(dòng)應(yīng)對(duì)，解決了這個(gè)問(wèn)題，對(duì)方還會(huì)對(duì)下一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行限制。想要擺脫這種被動(dòng)局面，只有在基礎(chǔ)體系之上進(jìn)行創(chuàng)新，才能在根源上解決受制于人的情況。

據(jù)《清華大學(xué)建設(shè)處》發(fā)布的資料顯示，丘成桐院士在“人文清華”講壇節(jié)目中表示中國(guó)科研人員過(guò)于習(xí)慣回答問(wèn)題，很少去主動(dòng)提出問(wèn)題，這個(gè)情況一定要改變。提出一個(gè)好問(wèn)題，就仿佛是長(zhǎng)江流域里的一塊大石頭，當(dāng)你提出問(wèn)題并解決問(wèn)題之后，這塊石頭被挪開(kāi)，水流會(huì)變得通暢。甚至解決一個(gè)大問(wèn)題后，還可以順便解決行業(yè)內(nèi)的許多其他問(wèn)題。

參考資料：
“人文清華”講壇 | 丘成桐：中國(guó)要培養(yǎng)大數(shù)學(xué)家，提出重要問(wèn)題是關(guān)鍵-清華大學(xué)-文科建設(shè)處

丘成桐院士所說(shuō)的情況是客觀存在的，典型例子就是芯片制造領(lǐng)域的浸潤(rùn)式技術(shù)。

浸潤(rùn)式技術(shù)的發(fā)明人是前臺(tái)積電副總經(jīng)理林本堅(jiān)，林本堅(jiān)是典型的基礎(chǔ)科研人員，其主要鉆研的領(lǐng)域是光學(xué)成像。依托于集成電路產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化發(fā)展，林本堅(jiān)早年在美國(guó)IBM任職，隨后回到中國(guó)臺(tái)灣加入臺(tái)積電，退休之后在臺(tái)灣清華大學(xué)擔(dān)任講座教授。

在臺(tái)積電任職期間，全球芯片產(chǎn)業(yè)進(jìn)入到了技術(shù)瓶頸，光刻機(jī)的照明波長(zhǎng)被卡在了193nm，無(wú)法向下發(fā)展。佳能、尼康選擇走傳統(tǒng)路線，試圖通過(guò)提升硬件配置讓光線波長(zhǎng)縮短至157nm。

而林本堅(jiān)則是通過(guò)光線過(guò)水折射的原理，推導(dǎo)出了在光源的后方加入超純水當(dāng)做介質(zhì)，光源打到超純水中形成折射效應(yīng)，193nm的波長(zhǎng)被成功縮短為134nm，直接解決了困擾全球芯片制造業(yè)的技術(shù)瓶頸。

林本堅(jiān)將該技術(shù)理論稱之為浸潤(rùn)式，他拿著浸潤(rùn)式技術(shù)找到尼康和佳能尋求合作，但是尼康和佳能已經(jīng)在傳統(tǒng)路線上面投入太多資源，不想放棄，同時(shí)也并不相信林本堅(jiān)一個(gè)人能解決困擾全球產(chǎn)業(yè)的技術(shù)難題，于是便謝絕了合作。

僅次于佳能、尼康的光刻機(jī)企業(yè)是荷蘭的ASML，這個(gè)時(shí)候ASML已經(jīng)憑借著PAS系列光刻機(jī)搶占到了一定規(guī)模的市場(chǎng)，但無(wú)法與技術(shù)儲(chǔ)備極強(qiáng)的日本企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)。

臺(tái)積電是ASML的客戶之一，林本堅(jiān)通過(guò)臺(tái)積電的關(guān)系找到ASML尋求合作， ASML為趕超日本企業(yè)，選擇采用林本堅(jiān)的浸潤(rùn)式技術(shù)制造新一代的DUV光刻機(jī)。

2008年12月，ASML在日本半導(dǎo)體展會(huì)上面公開(kāi)宣布旗下首款浸潤(rùn)式DUV光刻機(jī)TWINSCAN NXT:1950i已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，2009年上半年進(jìn)行交付。該設(shè)備是跨時(shí)代的產(chǎn)品，具備雙工作臺(tái)系統(tǒng)，每小時(shí)可以處理200片晶圓，最高支持22nm制程的芯片制造。

參考資料：

• ASML launches TWINSCAN NXT:1950i immersion lithography system | ASMLASML Logo

浸潤(rùn)式技術(shù)是ASML稱霸光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)的開(kāi)始，一切源頭都是因?yàn)榱直緢?jiān)通過(guò)加入水作為介質(zhì)，解決了困擾行業(yè)多年的技術(shù)難題。

深度融合

據(jù)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)》新聞指出，基礎(chǔ)學(xué)科對(duì)于科技產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要，國(guó)產(chǎn)EDA企業(yè)巨霖科技的董事長(zhǎng)孫家鑫對(duì)媒體表示，EDA軟件作為集成電路行業(yè)產(chǎn)業(yè)皇冠上的“明珠”，其最底層的核心算法處處體現(xiàn)出與計(jì)算數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)的深度融合。

想要解決卡脖子的問(wèn)題，就必須從數(shù)學(xué)底層入手，公司圍繞網(wǎng)格和矩陣求解兩個(gè)底層技術(shù)，全部采用自主研發(fā)模式，為后續(xù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

幾何引擎也是被卡脖子的技術(shù)之一，該技術(shù)是CAD、CAE、CAM等工業(yè)軟件體系的核心組件，其主要內(nèi)容也都與數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)學(xué)科有關(guān)。

參考資料：
多行業(yè)以數(shù)學(xué)“求解”產(chǎn)業(yè)卡脖子難題 - 教育 - 中國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)

從根源解決卡脖子問(wèn)題，需要進(jìn)行全鏈路體系的科技攻關(guān)。

針對(duì)全鏈路的發(fā)展體系，我國(guó)在制定的十五五規(guī)劃建議當(dāng)中明確表示，卡脖子的根本就是基礎(chǔ)理論的研究跟不上，源頭和底層的東西沒(méi)有搞清楚。

核心技術(shù)的攻關(guān)絕不能是簡(jiǎn)單的模仿性創(chuàng)新，這樣只會(huì)陷入“追趕-落后-再追趕”的循環(huán)，必須加強(qiáng)原始創(chuàng)新和顛覆性創(chuàng)新，從根本上解決原理性、基礎(chǔ)性問(wèn)題，在新一輪的科技革命當(dāng)中搶占先機(jī)。