原標題：高校實驗室的「中國芯」如何為產業發展註入「強心劑」
光明日報記者 周世祥
【探索高校科技成果轉化新路⑤】
「什麽樣的成果能夠轉化？怎樣建立健全科技成果轉化的工作機制？如何用好財政科研資金來推動成果轉化？中試平台的設立是一種嘗試，也是一次開拓性的探索。」2023年初，在武漢理工大學科技園新能源研發基地裏，伴隨著陣陣掌聲，「半導體熱電芯片武漢市科技成果轉化中試平台」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，中試平台的預期作用正在逐漸顯現。
2024年【政府工作報告】提出，加快推動高水平科技自立自強，全面提升自主創新能力，制定促進科技成果轉化套用的政策措施；推動傳統產業高端化、智能化、綠色化轉型。作為資訊工業的基礎與核心，半導體與集成電路無疑是具有戰略意義的基礎性、先導性和支撐性產業，是引領新一輪科技革命和產業變革的關鍵力量。面對該領域的技術困境和「卡脖子」難題，高校實驗室裏的「中國芯」如何完成成果轉化，為產業發展註入「強心劑」？
安徽馬鞍山某電子有限公司工作人員正在趕制高效能集成電路（芯片）。王文生攝/光明圖片
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行聚酰亞胺相關產品研發。目前，該公司成功研制出生產半導體、芯片封裝和液晶面板制造關鍵材料，打破了外國公司在此領域的長期壟斷局面。本報記者 郭俊鋒攝/光明圖片
近日，福建省福州高新技術產業開發區一芯片生產車間，工作人員在生產線上趕制訂單產品。王旺旺攝/光明圖片
「中國芯」走向國際仍面臨「突圍」課題
春日午後，半導體熱電芯片武漢市科技成果轉化中試平台一片忙碌景象。工人們正在操作貼片機將PN晶粒精準地擺放到導流條位置。
「平台器材自動化程度都很高。你看，這裏是芯片的組裝，那裏是芯片的效能測試。怎麽測效能？一看光潔度，二看制冷功率。」該平台技術負責人程鑫說話間，一份包含平均功耗、壓縮強度、彎曲強度、熱力學參數的測試報告就「出爐」了。
「熱電芯片」對公眾而言略顯陌生，程鑫對此卻如數家珍。「它的用途很廣，大到5G光通訊器材中激光器的溫控、高功率雷達，小到紅酒櫃、小型車載冰箱，都少不了它！」他告訴記者，無論是學校實驗室帶著研發的新型熱電材料來做測試，還是企業帶著技術需求找對接，「都是我們的客戶！」程鑫提起平台入駐的重要「客戶」——武漢新賽爾科技有限公司團隊。這支來自武漢理工大學國家重點實驗室的團隊已深耕行業20余年，當前正在打造一款熱電領域「中國芯」。然而，實驗室裏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。借助中試平台，一項項技術難題相繼攻克，良品率穩定在90%以上，實作了年產50萬片的目標。
「中試平台建設以來，專案團隊已取得多個方向突破，部份技術成果和專利攻克了‘卡脖子’難題，在全國範圍處於領先地位。其中，由專案團隊自主研發的半導體熱電芯片相較日本和美國的頂尖產品，平均功耗降低30%，帶來的經濟效益非常可觀。」武漢理工大學教授唐新峰表示，團隊打造的，是實實在在的「中國芯」。
「我們的集成電路產業起步相較歐美而言其實並不晚，1965年就研制出第一塊矽基數碼集成電路，然而直到20世紀90年代才真正形成芯片設計、晶圓制造和封裝測試的完整產業鏈，進入重點建設期。近年來中國集成電路生產速度已快於進口增長速度，產量持續提高，已部份實作國產替代。」長期關註該領域的「芯果」專業媒體團隊負責人告訴記者。
該負責人分析，從中國集成電路行業發展現狀看，制造工藝技術取得長足進步，邏輯電路、三維快閃記憶體、記憶體均有突破，並實作量產；封裝整合從中低端進入高端，傳統封裝規模世界第一，先進封裝達到國際先進水平，技術種類覆蓋 90%；IC設計能力大幅提高，處理器、現場可編程門陣列、通訊系統系統級芯片等高端芯片取得突破。
「然而，由於中國半導體與集成電路前期資本集中度較低、發展時間較短，關鍵領域技術在國際上仍處於落後位置。國際巨頭公司不斷推出新產品，他們不僅在先進工藝、先進封裝領域持續發展，還在領域客製、異構計算、芯粒等創新的推動下獲得效能領先，其定價優勢和品牌效應為產業鏈上下遊企業爭取了更大利潤空間，也使得中國同類產品與國際前沿的差距進一步拉大。」該負責人介紹。
專利多、落地少，校企合作技術層次要提高
「隨著新能源發電、電動汽車的發展，功率半導體需求激增。中國功率半導體市場約占全球40%份額，從內、外部環境來看，其國產替代趨勢已形成。但由於美、歐、日、韓等經濟體在該領域的先發優勢，國內功率半導體在高端領域缺乏競爭力，亟待突破功率半導體可靠性等關鍵技術。」泮芯科技（上海）有限公司總經理兼研發負責人任林濤談到自己創立轉化企業的初心：「創立泮芯科技，就是要賦能國產功率半導體快速提質，加速國產功率半導體走向全球。」
立足於上海大學半導體可靠性及電力電子變換器智能安全執行的研究基礎，這支年輕的高學歷團隊自感「成果沒有辜負初心」——2022年，團隊研制了國內首台三電平功率模組動態測試產品，與市面上現有產品相比，測試效能提升50%，新增7項特色功能，且實作模組全自動測試；首創了模組任意工況模擬功率迴圈測試系統，填補了系統級AC型功率迴圈測試裝置的產品空白。
「在環上大科技園，有一批精耕於垂直領域的技術經紀人，他們會根據企業的實際情況與需求，手把手指導創業者如何擬定投資協定、設計股權架構，並將每種方案優劣勢、未來可能面臨的風險挑戰一一拆解剖析。同時，園區一頭聯系高校、一頭聯系產業，有開展技術與商業化驗證的功能優勢，能夠加速企業在市場上的成熟度。」任林濤介紹，得益於此，公司已與多家知名車企建立了業務合作。
高校作為半導體與集成電路領域重要創新主體的地位毋庸置疑。以青島為例，該市工程咨詢院政策規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、青島大學等企業、高校是該市集成電路領域發明創新的主力，申請專利數量占比超過總量的43%。全市排名前十的專利申請人中，有5家為高校。
「然而，專利市場化落地卻‘成績欠佳’。截至目前，青島市集成電路產業專利中，累計發生特許交易次數39次，僅占專利總量的0.25%，在7個對標城市中排名末位。全市集成電路相關專利中，校企合作聯合申請專利數量176個，僅占專利總量的1.17%，略高於全國平均水平，在7個對標城市中排名第五；合作深度方面，全市集成電路產業校企合作專利多為技術含量較低的實用新型專利，占比近60%，在對標的7個城市中比例最高，合作深度有待提升。」李洋分析。
「目前高校在科技成果轉化中常面臨‘兩難’困擾：國有資本較少關註和投資初創團隊；而民間資本投資初創團隊時，又擔心這些團隊會被事業單位背景約束。」北京大學集成電路學院院長蔡一茂分析，如何分配股權是許多高校團隊創業面臨的問題，「更多是擔心技術入股後再融資會給國有資產管理等方面帶來困難。」
「首先，學校專利在經營管理、技術融資等方面存在一些影響效率的問題；其次，從高校走出的創業者在技術研發方面多有獨到見解，但在產業化、經營管理、銷售、開拓市場和企業融資等方面缺乏經驗。高校如何與產業界深度合作，將技術盡快推向市場，是國內不少微電子學院或集成電路學院共同面對的問題。」中國科學技術大學微電子學院院長龍世兵表示。
模式創新、政策支撐，雙向發力破難題
難題如何破解？
「中國科大微電子學院透過與企業橫向合作、與地方政府共建平台，在成果轉化方面取得了不錯的成效。」龍世兵舉了兩個例子：一是與長鑫儲存、華為等公司密切配合，既解決企業所需的關鍵技術問題，又給學院增加了科研經費來源；二是與合肥市共建合肥中科微電子創新中心有限公司，成功地將技術開發成果轉化落地。「我們鼓勵年輕教師到初創企業做創新開發，透過機制創新將80%的成果獎勵給團隊或個人，學校僅持有20%。」
如何讓科技成果更好地服務產業？廈門大學電子科學與技術學院院長陳忠建議，一是高校科研要從原來的興趣導向逐步實作向目標、需求以及問題導向的轉變，根據國家、產業需求開展有組織的科學研究和人才培養，為科技成果和專利轉化打好基礎；二是探索學生和導師（首席科學家）聯合創辦科技型企業的模式。
「部份學生對創新創業富有激情，導師和其所在的實驗室作為技術和人才支撐，能夠為前沿技術落地提供保障。」陳忠分析，「為了克服在商業運作、管理、融資等方面經驗不足的問題，學生可嘗試和首席科學家、職業經理人（企業家）聯辦企業，這樣將更有利於科研成果轉化套用。」
「北京大學調整了相關政策，校企合作創辦的公司中，學校只占股，不參與決策和管理，給轉化‘松了綁’。除此之外，校方還成立了專業部門負責科技開發、投資基金等，如果評估知識產權後認為值得投資，學校就會跟投。」蔡一茂表示，透過以上調整，之前面臨的兩難局面逐漸改善。
李洋建議，首先要加強公共服務平台建設，建立以超算中心為支撐的集成電路設計高端引擎，提升集成電路設計仿真公共服務平台和先進封裝技術創新公共服務平台的承載能力，為集成電路設計企業和創業人才提供良好的EDA設計工具、測試環境等，有效降低研發成本。「此外，還應積極引進國家級集成電路公共服務平台、技術中心、檢測中心等，提升平台企業的知識產權創造、運用、保護、管理和服務能力。」
來源：光明日報
