小代君說
“什么樣的成果能夠轉(zhuǎn)化？怎樣建立健全科技成果轉(zhuǎn)化的工作機(jī)制？如何用好財(cái)政科研資金來推動(dòng)成果轉(zhuǎn)化？中試平臺(tái)的設(shè)立是一種嘗試，也是一次開拓性的探索。”2023年初，在武漢理工大學(xué)科技園新能源研發(fā)基地里，伴隨著陣陣掌聲，“半導(dǎo)體熱電芯片武漢市科技成果轉(zhuǎn)化中試平臺(tái)”正式揭牌，武漢市科技局黨組書記、局長盛繼亮如是說。如今，一年多過去，中試平臺(tái)的預(yù)期作用正在逐漸顯現(xiàn)。
2024年《政府工作報(bào)告》提出，加快推動(dòng)高水平科技自立自強(qiáng)，全面提升自主創(chuàng)新能力，制定促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的政策措施；推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型。作為信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)與核心，半導(dǎo)體與集成電路無疑是具有戰(zhàn)略意義的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和支撐性產(chǎn)業(yè)，是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵力量。面對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)困境和“卡脖子”難題，高校實(shí)驗(yàn)室里的“中國芯”如何完成成果轉(zhuǎn)化，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入“強(qiáng)心劑”？
▲安徽馬鞍山某電子有限公司工作人員正在趕制高性能集成電路（芯片）
“中國芯”走向國際仍面臨“突圍”課題
春日午后，半導(dǎo)體熱電芯片武漢市科技成果轉(zhuǎn)化中試平臺(tái)一片忙碌景象。工人們正在操作貼片機(jī)將PN晶粒精準(zhǔn)地?cái)[放到導(dǎo)流條位置。
“平臺(tái)設(shè)備自動(dòng)化程度都很高。你看，這里是芯片的組裝，那里是芯片的性能測試。怎么測性能？一看光潔度，二看制冷功率。”該平臺(tái)技術(shù)負(fù)責(zé)人程鑫說話間，一份包含平均功耗、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、熱力學(xué)參數(shù)的測試報(bào)告就“出爐”了。
“熱電芯片”對(duì)公眾而言略顯陌生，程鑫對(duì)此卻如數(shù)家珍。“它的用途很廣，大到5G光通信設(shè)備中激光器的溫控、高功率雷達(dá)，小到紅酒柜、小型車載冰箱，都少不了它！”他告訴記者，無論是學(xué)校實(shí)驗(yàn)室?guī)е邪l(fā)的新型熱電材料來做測試，還是企業(yè)帶著技術(shù)需求找對(duì)接，“都是我們的客戶！”程鑫提起平臺(tái)入駐的重要“客戶”——武漢新賽爾科技有限公司團(tuán)隊(duì)。這支來自武漢理工大學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的團(tuán)隊(duì)已深耕行業(yè)20余年，當(dāng)前正在打造一款熱電領(lǐng)域“中國芯”。然而，實(shí)驗(yàn)室里的樣品要走向市場還面臨兩大問題：一是提升良品率，二是推廣量產(chǎn)。借助中試平臺(tái)，一項(xiàng)項(xiàng)技術(shù)難題相繼攻克，良品率穩(wěn)定在90%以上，實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)50萬片的目標(biāo)。
“中試平臺(tái)建設(shè)以來，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已取得多個(gè)方向突破，部分技術(shù)成果和專利攻克了‘卡脖子’難題，在全國范圍處于領(lǐng)先地位。其中，由項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的半導(dǎo)體熱電芯片相較日本和美國的頂尖產(chǎn)品，平均功耗降低30%，帶來的經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。”武漢理工大學(xué)教授唐新峰表示，團(tuán)隊(duì)打造的，是實(shí)實(shí)在在的“中國芯”。
“我們的集成電路產(chǎn)業(yè)起步相較歐美而言其實(shí)并不晚，1965年就研制出第一塊硅基數(shù)字集成電路，然而直到20世紀(jì)90年代才真正形成芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測試的完整產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)入重點(diǎn)建設(shè)期。近年來我國集成電路生產(chǎn)速度已快于進(jìn)口增長速度，產(chǎn)量持續(xù)提高，已部分實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。”長期關(guān)注該領(lǐng)域的“芯果”專業(yè)媒體團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人告訴記者。
該負(fù)責(zé)人分析，從我國集成電路行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀看，制造工藝技術(shù)取得長足進(jìn)步，邏輯電路、三維閃存、內(nèi)存均有突破，并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；封裝集成從中低端進(jìn)入高端，傳統(tǒng)封裝規(guī)模世界第一，先進(jìn)封裝達(dá)到國際先進(jìn)水平，技術(shù)種類覆蓋 90%；IC設(shè)計(jì)能力大幅提高，處理器、現(xiàn)場可編程門陣列、通信系統(tǒng)系統(tǒng)級(jí)芯片等高端芯片取得突破。
“然而，由于我國半導(dǎo)體與集成電路前期資本集中度較低、發(fā)展時(shí)間較短，關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)在國際上仍處于落后位置。國際巨頭公司不斷推出新產(chǎn)品，他們不僅在先進(jìn)工藝、先進(jìn)封裝領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展，還在領(lǐng)域定制、異構(gòu)計(jì)算、芯粒等創(chuàng)新的推動(dòng)下獲得性能領(lǐng)先，其定價(jià)優(yōu)勢和品牌效應(yīng)為產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)爭取了更大利潤空間，也使得中國同類產(chǎn)品與國際前沿的差距進(jìn)一步拉大。”該負(fù)責(zé)人介紹。
?專利多、落地少，校企合作技術(shù)層次要提高
“隨著新能源發(fā)電、電動(dòng)汽車的發(fā)展，功率半導(dǎo)體需求激增。中國功率半導(dǎo)體市場約占全球40%份額，從內(nèi)、外部環(huán)境來看，其國產(chǎn)替代趨勢已形成。但由于美、歐、日、韓等經(jīng)濟(jì)體在該領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢，國內(nèi)功率半導(dǎo)體在高端領(lǐng)域缺乏競爭力，亟待突破功率半導(dǎo)體可靠性等關(guān)鍵技術(shù)。”泮芯科技（上海）有限公司總經(jīng)理兼研發(fā)負(fù)責(zé)人任林濤談到自己創(chuàng)立轉(zhuǎn)化企業(yè)的初心：“創(chuàng)立泮芯科技，就是要賦能國產(chǎn)功率半導(dǎo)體快速提質(zhì)，加速國產(chǎn)功率半導(dǎo)體走向全球。”
▲2023年10月27日，山東省聊城市某科技有限公司科研人員正在進(jìn)行聚酰亞胺相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)。目前，該公司成功研制出生產(chǎn)半導(dǎo)體、芯片封裝和液晶面板制造關(guān)鍵材料，打破了外國公司在此領(lǐng)域的長期壟斷局面
立足于上海大學(xué)半導(dǎo)體可靠性及電力電子變換器智能安全運(yùn)行的研究基礎(chǔ)，這支年輕的高學(xué)歷團(tuán)隊(duì)自感“成果沒有辜負(fù)初心”——2022年，團(tuán)隊(duì)研制了國內(nèi)首臺(tái)三電平功率模塊動(dòng)態(tài)測試產(chǎn)品，與市面上現(xiàn)有產(chǎn)品相比，測試性能提升50%，新增7項(xiàng)特色功能，且實(shí)現(xiàn)模塊全自動(dòng)測試；首創(chuàng)了模塊任意工況模擬功率循環(huán)測試系統(tǒng)，填補(bǔ)了系統(tǒng)級(jí)AC型功率循環(huán)測試裝置的產(chǎn)品空白。
“在環(huán)上大科技園，有一批精耕于垂直領(lǐng)域的技術(shù)經(jīng)紀(jì)人，他們會(huì)根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況與需求，手把手指導(dǎo)創(chuàng)業(yè)者如何擬定投資協(xié)議、設(shè)計(jì)股權(quán)架構(gòu)，并將每種方案優(yōu)劣勢、未來可能面臨的風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)一一拆解剖析。同時(shí)，園區(qū)一頭聯(lián)系高校、一頭聯(lián)系產(chǎn)業(yè)，有開展技術(shù)與商業(yè)化驗(yàn)證的功能優(yōu)勢，能夠加速企業(yè)在市場上的成熟度。”任林濤介紹，得益于此，公司已與多家知名車企建立了業(yè)務(wù)合作。
高校作為半導(dǎo)體與集成電路領(lǐng)域重要?jiǎng)?chuàng)新主體的地位毋庸置疑。以青島為例，該市工程咨詢?cè)赫咭?guī)劃中心主任助理李洋告訴記者，目前，海信、歌爾、中電科、芯恩、山東科技大學(xué)、青島大學(xué)等企業(yè)、高校是該市集成電路領(lǐng)域發(fā)明創(chuàng)新的主力，申請(qǐng)專利數(shù)量占比超過總量的43%。全市排名前十的專利申請(qǐng)人中，有5家為高校。
“然而，專利市場化落地卻‘成績欠佳’。截至目前，青島市集成電路產(chǎn)業(yè)專利中，累計(jì)發(fā)生許可交易次數(shù)39次，僅占專利總量的0.25%，在7個(gè)對(duì)標(biāo)城市中排名末位。全市集成電路相關(guān)專利中，校企合作聯(lián)合申請(qǐng)專利數(shù)量176個(gè)，僅占專利總量的1.17%，略高于全國平均水平，在7個(gè)對(duì)標(biāo)城市中排名第五；合作深度方面，全市集成電路產(chǎn)業(yè)校企合作專利多為技術(shù)含量較低的實(shí)用新型專利，占比近60%，在對(duì)標(biāo)的7個(gè)城市中比例最高，合作深度有待提升。”李洋分析。
“目前高校在科技成果轉(zhuǎn)化中常面臨‘兩難’困擾：國有資本較少關(guān)注和投資初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)；而民間資本投資初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)時(shí)，又擔(dān)心這些團(tuán)隊(duì)會(huì)被事業(yè)單位背景約束。”北京大學(xué)集成電路學(xué)院院長蔡一茂分析，如何分配股權(quán)是許多高校團(tuán)隊(duì)創(chuàng)業(yè)面臨的問題，“更多是擔(dān)心技術(shù)入股后再融資會(huì)給國有資產(chǎn)管理等方面帶來困難。”
“首先，學(xué)校專利在經(jīng)營管理、技術(shù)融資等方面存在一些影響效率的問題；其次，從高校走出的創(chuàng)業(yè)者在技術(shù)研發(fā)方面多有獨(dú)到見解，但在產(chǎn)業(yè)化、經(jīng)營管理、銷售、開拓市場和企業(yè)融資等方面缺乏經(jīng)驗(yàn)。高校如何與產(chǎn)業(yè)界深度合作，將技術(shù)盡快推向市場，是國內(nèi)不少微電子學(xué)院或集成電路學(xué)院共同面對(duì)的問題。”中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)微電子學(xué)院院長龍世兵表示。
模式創(chuàng)新、政策支撐，雙向發(fā)力破難題
難題如何破解？
“中國科大微電子學(xué)院通過與企業(yè)橫向合作、與地方政府共建平臺(tái)，在成果轉(zhuǎn)化方面取得了不錯(cuò)的成效。”龍世兵舉了兩個(gè)例子：一是與長鑫存儲(chǔ)、華為等公司密切配合，既解決企業(yè)所需的關(guān)鍵技術(shù)問題，又給學(xué)院增加了科研經(jīng)費(fèi)來源；二是與合肥市共建合肥中科微電子創(chuàng)新中心有限公司，成功地將技術(shù)開發(fā)成果轉(zhuǎn)化落地。“我們鼓勵(lì)年輕教師到初創(chuàng)企業(yè)做創(chuàng)新開發(fā)，通過機(jī)制創(chuàng)新將80%的成果獎(jiǎng)勵(lì)給團(tuán)隊(duì)或個(gè)人，學(xué)校僅持有20%。”
▲近日，福建省福州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)一芯片生產(chǎn)車間，工作人員在生產(chǎn)線上趕制訂單產(chǎn)品
如何讓科技成果更好地服務(wù)產(chǎn)業(yè)？廈門大學(xué)電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長陳忠建議，一是高?？蒲幸獜脑瓉淼呐d趣導(dǎo)向逐步實(shí)現(xiàn)向目標(biāo)、需求以及問題導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變，根據(jù)國家、產(chǎn)業(yè)需求開展有組織的科學(xué)研究和人才培養(yǎng)，為科技成果和專利轉(zhuǎn)化打好基礎(chǔ)；二是探索學(xué)生和導(dǎo)師（首席科學(xué)家）聯(lián)合創(chuàng)辦科技型企業(yè)的模式。
“部分學(xué)生對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)富有激情，導(dǎo)師和其所在的實(shí)驗(yàn)室作為技術(shù)和人才支撐，能夠?yàn)榍把丶夹g(shù)落地提供保障。”陳忠分析，“為了克服在商業(yè)運(yùn)作、管理、融資等方面經(jīng)驗(yàn)不足的問題，學(xué)生可嘗試和首席科學(xué)家、職業(yè)經(jīng)理人（企業(yè)家）聯(lián)辦企業(yè)，這樣將更有利于科研成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用。”
“北京大學(xué)調(diào)整了相關(guān)政策，校企合作創(chuàng)辦的公司中，學(xué)校只占股，不參與決策和管理，給轉(zhuǎn)化‘松了綁’。除此之外，校方還成立了專業(yè)部門負(fù)責(zé)科技開發(fā)、投資基金等，如果評(píng)估知識(shí)產(chǎn)權(quán)后認(rèn)為值得投資，學(xué)校就會(huì)跟投。”蔡一茂表示，通過以上調(diào)整，之前面臨的兩難局面逐漸改善。
李洋建議，首先要加強(qiáng)公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)，建立以超算中心為支撐的集成電路設(shè)計(jì)高端引擎，提升集成電路設(shè)計(jì)仿真公共服務(wù)平臺(tái)和先進(jìn)封裝技術(shù)創(chuàng)新公共服務(wù)平臺(tái)的承載能力，為集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)和創(chuàng)業(yè)人才提供良好的EDA設(shè)計(jì)工具、測試環(huán)境等，有效降低研發(fā)成本。“此外，還應(yīng)積極引進(jìn)國家級(jí)集成電路公共服務(wù)平臺(tái)、技術(shù)中心、檢測中心等，提升平臺(tái)企業(yè)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造、運(yùn)用、保護(hù)、管理和服務(wù)能力。”
