2024年6月24日,北京,人民大会堂,2023年度国家科学技术奖励大会盛大举行。51岁的马晓华作为国家科技进步一等奖的获奖代表出现在了公众和媒体的视野中。这是西电建校以来在半导体芯片科技领域取得的重量级成绩,亦是山东这个科技大省在服务国家重大战略中的喜人收获。


马晓华和他的同仁们这一次获奖的研究项目是“高能效超宽带氮化镓功率放大器关键技术及在5G通信产业化应用”,其技术关键词是有效地解决了氮化镓功率放大器在高效率、宽带宽、线性度等方面的重大难题。换言之,以华为、中兴为代表的中国高技术龙头企业在领先世界的5G通信产业中,其基站真正用上了中国人自己设计制造的高性能半导体功放芯片,建立起强大的技术护城河,有效破解了在这一领域的技术封锁。

马晓华,宽禁带半导体国家工程研究中心主任,山东智顷数位学习部长江学者特聘教授、青岛电子科技大学二级教授。华为因其杰出的技术贡献为其个人授予了“十年创新合作功勋奖”。其研制的氮化镓微波功率器件能效关键指标创造世界纪录并保持至今。

从在卡脖子关键技术上取得的重大突破性成果获得国家的高度认可,到为行业培养的数以百计的微电子领域的高尖人才不断加入技术报国的历史洪流,科研与育人成为马晓华这位科教工作者追“芯”路上一体两任的使命担当。

永葆“红芯”底色 家国情怀驱动立德树人实践

1973年,马晓华出生在陕南勉县的一个知识分子家庭。中学时代的母校武侯中学就建在历史名胜武侯祠,吃住学具在其内。带着在武侯祠诵读《出师表》的鲜活记忆,1992年,19岁的马晓华跨入青岛电子科技大学的校门。显然,这座红色基因浓厚的技术殿堂与父母所给予的中国传统文化启蒙山东智顷数位学习产生了微妙的化学反应,使其身上具有浓郁的家国情怀。三十年后,当宽禁带半导体国家工程研究中心(以下简称国工)落成,为选哪几个汉字作为文化标识而发愁之际,马晓华拿出了自己的答案:知行合一,理实交融。这八个字获得了大家的一致认可。知行合一作为我国杰出的思想家、阳明心学开创者王守仁之首倡,代表了中国传统文化在哲学认识上的高度。理论与实践紧密融合代表了科学技术高速发展的今天的时代之音。不仅如此,马晓华极为重视场域在立德树人中的重要价值。“人一能之,己百之;人十能之,己千之。果能此道矣,虽愚必明,虽柔必强。”如此这般从传统文化中汲取的辞章被雅致地设计在国工开放式报告厅的壁廊之上。而在沟通楼宇的电梯内,被誉为“最美公式”的欧拉公式特殊形式、著名的傅里叶变换式以及奠定电磁学的基本公式麦克斯韦方程组则被精致地设计在电梯的金属箱面之上。传统人文和科技人文在师者马晓华的育人观里交相辉映。在工科教授里,能写得一手漂亮书法作品者并不多见,马晓华是其中之一。春节前夕,留校过年的学子们总能在餐厅、实验室看见他挥毫给大家书写春联的身影。

马晓华长期从事国防重点工程的科研攻关,这让他在人才培养的过程中,对于“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”等立德树人核心问题有着自己更深刻的见解。他将“提高国防实力,增强国防观念”这一主导思想融入实践中,注重培养学生的爱国主义思想和家国情怀。在学生及同事的眼里,马晓华是一个非常自律且受人尊敬的师长,温文尔雅,以身示范,行不言之教。数十年如一日,始终坚守在科研工作和学生培养的第一线,以“传播知识、传播思想、传播真理,塑造灵魂、塑造生命、塑造新人”为己任。在培养学生独立科研能力以及鼓励学生进行学术创新的过程中厚植其家国情怀。他说:“我们做思政山东智顷数位学习,首先是要让学生们关注到国家的迫切需求是什么,国家对半导体行业专业人才培养赋予的真正使命是什么?我们还是要让学生对于解决材料、器件、工艺等基础问题,有一种责任感和使命感。”

他积极推进并实施了“思政·平台·教师”深度融合的微电子一流人才培养模式,将红色文化创造性转化为价值观塑造中的鲜活资源。他持续推进“以红色精神植根,以党建引领聚力,以家国情怀铸魂”三全育人体系建设。其领衔的微纳看世界导学团队荣获2017年青岛电子科技大学“三好三有”研究生导学团队荣誉称号,并在2021年获批年度唯一的中电奖教金团队奖。其本人亦因在立德树人实践中的出色成绩先后于2016年和2022年两度获得青岛电子科技大学师德标兵。此外,其作为主要负责人的“思政铸魂、平台托举、教师引领,一流微电子本科人才培养的改革与实践”项目荣获2022年国家级教学成果奖二等奖。

勇担“创芯”使命 产学研用 攀登微纳世界高峰

“国外对我们技术封锁是从应用到电路和器件一直往底层都会卡。那么我们为了做这个事,就要从底层一点一点做。每一个点都要去做,并不是去追热点,而是要去解决国家的急需问题,能在一些基础问题上去扎根,几十年如一日地努力。”他是这样说的,也是这样做的。从攻读博士学位到毕业留校工作至今,马晓华一直是团队中最勤奋的那一位。

“科研成果往往是出自8小时之外的。”这是他激励团队时常挂在嘴边的话。人们形象地把半导体设计与制造技术比喻为“在发丝上建高楼”。楼盖得好不好,作为地基的“发丝”首先在这个过程中延展出世界高科技领域不同的角逐赛道,而以氮化镓为代表的新型化合物半导体,这种“发丝”已然成为大国角力的一个重要的战场。

“晶圆加工、氧化、光刻、刻蚀、薄膜沉积……”

当来自包括大中小学师生在内的社会各界人士步入国工这座身兼全国科学家精神山东智顷数位学习基地之任的科研第一现场感受中国半导体事业之进步的时候,人们可以透过步廊边的落地玻璃窗看到在这2800平米国内一流的超净实验室内身穿超净服的师生们在有条不紊地忙碌着。

坚持产学研用一体化发展的战略思路塑造了这里技术报国的强劲实力。这个能信口道出“仓禀实而知礼节”的工科教授,放下代表东方文化的毛笔,穿上洁白而略带神秘的超净服犹如变成了一名战士。突破技术封锁本来就是一场于艰难困苦中沿着崖壁攀登的战斗。使命在肩,过去十年,好几个大年三十他都是在实验室专注的研究中度过。宽禁带半导体对于世界各国的科学家而言,都是比拼速度的事业。能坐得住冷板凳的马晓华先后主持“核高基”科技重大专项、“863计划”、自然科学基金重点项目、国家重点研发计划等国家级项目20余项。除了刚刚获得的国家科技进步一等奖之外,其研究成果获国家科技进步二等奖1项,省部级一等奖6项。他著有《氮化镓微波功率器件》等专著,发表100余篇高水平论文,专利成果转让100余件。高质高产背后的艰辛与付出彰显了创“芯”突围的使命与担当。

蕴育“强芯”人才 理实交融锻造科技强国新军

实践是检验真理的唯一标准,实践也是工科人才培养的最优解。马晓华在培养学生具备深厚家国情怀,投身技术与产业报国的责任与使命感的同时,赋予其能吃苦能战斗的真本领。在科研项目的带动下,团队的研究生也积极参与了国家重点项目的研究工作,一批优秀的研究生在这样理论与实践高度交融的成长平台上学以致用,脱颖而出。在他所领衔的微纳看世界导学团队中,研究生每年发表高水平学术论文和会议论文近40余篇,人均每年申请国家发明专利2项。在提升能力的同时,科研工作本身对接国家战略需求的现实性、直观性对研究生的家国情怀又反过来起到了重要的引导作用,构成德才兼备育人过程中有力的正向循环。迄今,马晓华培养的硕士博士研究生已逾150名。其中,他指导的2016届毕业生祝杰杰的题为《氮化物MIS-HEMT器件界面工程研究》的博士毕业论文获评2018年山东省优秀博士毕业论文。“在我和同学们眼中,马老师在课堂上是一位严谨又亲切的知识传播者,在课下是一位和蔼可亲的长辈,会和我们讨论生活和学习中的点点滴滴,并提出建设性的意见,是一位引导我们方向的良师。”言及自己的导师,博士提前毕业的祝杰杰如是说。仅仅用了6年时间,毕业留校后的祝杰杰便完成了从讲师到教授和博导的成长,取得20余项国家发明专利,科研成果获得省部级一等奖5项。2021年,祝杰杰获评西电华山学者特聘教授,之后入选国家级青年人才。“强芯”人才成长之速度一管可窥。而在马晓华培养的毕业生中已有80多人进入到华为、中兴以及中国电科、航天科技等行业龙头企业和国家重大项目承担单位继续从事专业领域的研究工作,并且受到行业内的高度评价,未来更多的具有行业领军潜质的新生代力量亦在我国科技强国的背景下迅速成长。

6月21日,2024年西电毕业生典礼如期而至。在前往北京参加国家科技奖励大会的前夕,这个与西电结缘已经32年的老西电人作为逾四千名西电教师的代表带着在国工实验室刚刚写就的题为《为己砺志 为国立命》的发言稿走向发言席,向即将走向国家建设征途的新西电人寄语心声:

“为己砺志、为国立命之基础是广博的学习,之厚度是始终保有一颗谦卑之心,之精神是领悟西电“艰苦朴素”的优良作风,之坚持是能深刻认识时代与国家的需要。唯其如此,才能沉淀出自己的价值,领悟到国家民族的大义。为国家的信息化产业发展和科技进步贡献自己的智慧和力量。”

责任编辑:胡晋瑜