在中國功能晶體材料的發展史上，中國科學院院士蔣民華是一座里程碑式的人物，他用一生踐行“科技報國”，帶領我國功能晶體材料事業逐步走向世界舞臺。
近日，正值蔣民華院士九十周年誕辰。山東大學晶體材料全國重點實驗室徐現剛團隊迎來了重大突破：我國首塊12英寸半絕緣碳化硅單晶成功出爐。碳化硅是國產相控陣雷達探測距離提升3倍的“核心密碼”，是新能源汽車充電時間縮短至1/3的“動力引擎”，更是中國半導體產業突破“卡脖子”技術的“戰略基石”。這一成果的背后，是蔣民華院士篳路藍縷的開創和一代接班人矢志不渝的堅守與不斷前行。
“蔣先生是我們的精神燈塔。”蔣民華院士學生、山東大學晶體材料全國重點實驗室主任徐現剛對《中國科學報》說，“我們跟著先生的腳步，二十年磨一晶，用一生的時間，突破半絕緣碳化硅單晶，為國家做點實實在在的事情。”
蔣民華院士（左二）與徐現剛教授（右二）在討論工作
蔣民華院士（中）、徐現剛教授（左一）與團隊合影
像做晶體一樣做學問
記者：作為蔣民華院士的學生，您如何理解蔣院士的科學家精神？
徐現剛：蔣先生身上所體現的科學家精神，集中體現在幾個關鍵詞上：求真務實、開拓創新、使命擔當、視野寬廣、深入一線。我把它總結為“晶體精神”。他常講：“做晶體和做學問是一樣的，都要腳踏實地、追求完美。”這句樸素的話，是我們整個實驗室幾十年來一以貫之的信條。
蔣先生科學家精神的精髓在于“科技報國”。“科研要瞄準國家急需”，他的這句話，始終是我們科研生涯的“指南針”。他自己是這樣踐行的：上世紀50年代，在設備匱乏、原材料極其有限的情況下，蔣先生帶領團隊用金魚缸作恒溫槽、標本瓶當育晶器，以葡萄酒廠酒石酸為原料，一遍遍摸索KNT晶體（壓電晶體酒石酸鉀鈉）的生長工藝，最終解決了我國海軍聲吶工程中的核心材料問題。
晶體材料國家重點實驗室成立時，他定下發展宗旨--“需求牽引，單晶為本，敬業團結，育晶育人”。蔣先生特別強調需求牽引，教導我們科學研究要服務國家重大需求，科研人員不能整天浮在上面，看看文獻、開開會就結束了，而要沉到科研第一線。他認為，科研要務實，就如同一塊晶體拿出來，既要看得見，還要用得上。科研成果不能停留在書架上，還要到應用中去。
在晶體創制方面，他不僅鼓勵我們要“補課趕超”，更強調在“有了”之后還要“做到最好”，始終要快一步，有優勢，走在創新前沿，推動實驗室的晶體產業形成了“人無我有、人有我優、人優我廉、人廉我新”的研發范式。
記者：蔣民華院士還是一位卓越的教育家。請您談談他的教育智慧。徐現剛：蔣先生是一位真正的教育家，他育人的理念與方法，至今仍深刻地影響著我們這一代科研工作者。他桃李滿天下，始終堅持“授人以漁”，強調激發學生的內驅力，并且深諳“因材施教”之道。他認為育人不僅僅是傳授知識，更重要的是教學生“如何去思考”，如何解決問題，如何為國家做出真正的貢獻。
1989年，我報考蔣先生的博士，那時我本科和碩士都是學的物理，剛接觸晶體材料，心里很忐忑。面試時，他卻先給我們講了一節晶體課，講完后他才現場提問，因為他更看重學生的理解和思考能力。
除此之外，蔣先生知識面極其廣博，引人入勝，讓人豁然開朗。讓我們更加注重人文與科學的結合，以及多學科交叉的學習。
他不僅講知識，更講精神。長晶體是必須要有種子的，這被我們叫做“籽晶”。在我看來，先生就是那顆“籽晶”，他在育晶的同時也非常強調育人。他始終身體力行教導我們，不止要成為會做實驗的人，更要做一個“對國家有用的人”。
蔣民華院士（左）與學生徐現剛
徐現剛教授在指導學生
二十年鑄“國芯”
記者：作為蔣院士的學生，您如何認識“傳承”與“創新”？請談談您帶領團隊為國家重大需求做出了哪些突破性成果？
徐現剛：1995年，蔣先生教導我“要有國際視野”，送我先后赴德國、加拿大、美國深造。在加拿大期間，我用了幾個月攻克了困擾研究所3年的半導體薄膜生長難題；在美國期間，我又深度參與了半導體產業化工作。2000年，蔣先生超前布局光電子產業，于是我第一時間響應先生號召，舉家回國。
一回來，蔣先生交給我兩項科研任務，一是攻克碳化硅晶體，二是解決高性能半導體發光材料的產業化問題。這兩座“大山”都是科研攻關的“卡脖子”問題和“無人區”。對我來說，更是先生的使命傳遞。這一干就是二十年。
碳化硅是寬禁帶半導體材料的典型代表，受到長期的技術封鎖和產品禁運。我們選擇從最底層理論破局，創新性提出“成核控制理論與能級調控結合”方案，自主設計研發晶體生長設備，讓晶體生長從“盲人摸象”變為“精準調控”，將微管、螺位錯密度等直接影響碳化硅使用的缺陷從每平方厘米數百個降至為零。
在研發過程中，我們構建起了百余項核心專利群、首個半絕緣碳化硅軍品標準，成果已應用于先進戰機、制導武器等國防裝備，這些“中國芯”成為國家安全的“硬核盾牌”。還突破了8英寸n型碳化硅制造核心技術，助力新能源汽車充電時間縮短至20分鐘以內、續航提升20%，為產業“換道超車”注入“中國芯”動力。這兩類成果，為推動我軍武器裝備升級換代和國民經濟建設發揮了重要作用。
但我們也清醒地認識到，整體上我們仍是“追趕者”。在原創理論、轉化機制上，歐美起步早、積累厚，這是現實。但我們有自己的路徑——我們的優勢在于體系動員能力強、青年科研力量充沛、聚焦國家戰略任務的意識更為突出。我們把過去“以學科為中心”的研究模式，轉變為“以國家重大需求為牽引”的系統化任務布局，既有傳承，也有創新。這就是我們探索出的一條“差異化路線”。
記者：實驗室公告欄上寫著您手寫的“科研三問”——“國家需要嗎？能落地嗎？經得起檢驗嗎？”請您展開說說。
徐現剛：二十年前，國內寬禁帶半導體晶體面臨“長不出、長不好、難加工”的困局，國外專家嘲諷我們“連爐子都不會燒”，然而，研究的背后是國家的核心需求。當時看到這種局面，我立下決心，從基礎理論、關鍵工藝、核心裝備到量產驗證，自己一條條啃下來。
二十年來，單晶爐全年365天持續運行，春節期間萬家燈火，我們也堅守一線，不放過實驗過程的每一絲變化；上千次實驗記錄早已填滿了四個檔案柜。經過堅持不懈，我們建立起完整的自主體系，實現了12英寸晶體的穩定制備。這不僅是材料技術的突破，更是“從無到有”打通了我們國家在這個領域的底層保障。
“國家需要嗎？能落地嗎？經得起檢驗嗎？”這三句話，是這些年科研工作的基本坐標系。它始終提醒我們，國家需要什么，我們就研究什么。
記者：您如何定義“科研價值”，在應用轉化上取得了哪些成績？
徐現剛：對于我們學科來說，科研價值還在于“從實驗室走向生產線”。目前，我們轉讓了近二十項碳化硅專利，支撐孵化出碳化硅業內唯一上市公司天岳先進及南砂晶圓等高新技術企業，推動我國碳化硅襯底產能躍居全球前列；更培養了大批產業界人才，為我國碳化硅產業的發展奠定了人才基礎。
國家某權威內刊高度評價：“幾乎碳化硅半絕緣襯底領先企業的先導技術及領軍人才都具有‘山大基因’”。
隨著我國碳化硅企業的崛起，曾經全球碳化硅領域市占率超60%的美國“霸主”企業Wolfspeed市場占有率大幅降低。我國碳化硅企業實現了從“替代者”到“規則制定者”的跨越。
徐現剛教授（右二）在晶體生長實驗室指導學生
科研接力 不忘初心
記者：蔣先生一直強調“育晶育人”，在您看來，如何培養接力人才？
徐現剛：“育晶”與“育人”是同步的。我一直對學生說，一個科研工作者，要有“三顆心”——家國心、鉆研心、通融心。
首先是家國心。一個人做科研，心里得裝著國家、裝著人民。我們現在做的很多工作都是在為國家解決“卡脖子”難題。只有把個人理想和國家需求對上了號，科研這條路才能走得穩、走得遠。
第二是鉆研心。我們這個領域真的很苦。有時候一連幾個月做不出一塊好晶體，得反復調爐溫、調參數、調原料，不下十幾次失敗，得一次次熬夜復盤，必須有鉆研的決心與毅力。
第三是通融心。科研不是一個人關起門來搞發明，而是要有系統視野、交叉思維，懂晶體也要懂材料、化學、物理、芯片工藝，甚至要知道終端用戶怎么用。這就需要在心態上能融得進團隊、在知識上能橫向打通。這一點，我特別強調培養學生的協作精神和系統意識，學會換位思考，懂得包容和鼓勵。
記者：未來，您的科研目標是什么？
徐現剛：我們的目標很明確——讓中國的晶體研究持續“領跑”；讓中國的寬禁帶半導體研究從“跟跑”到“并跑”，再到“領跑”。最終成為世界關鍵材料的策源地。這是歷史性任務，不可能一蹴而就，也不可能靠一代人完成。我們必須要培養一代又一代接棒人，把關鍵核心技術牢牢掌握在自己手里，正如當年蔣先生培養了我們，現在我們需要培養新一代年輕人來繼續這份事業。
記者：今年是蔣民華院士誕辰九十周年。您希望今天的青年科研工作者汲取哪些精神？
徐現剛：蔣先生是我們的引路人，他留下的不只是方法和技術，更是精神坐標。今天的青年科研工作者尤其要從前輩身上汲取三點力量：
一是看得遠。做科研不能只追逐熱點，更要有瞄準國家長遠需求的戰略眼光。今天你做的也許還看不到效益，但數十年后，它可能就是國家關鍵裝備的底層支撐。
二是沉得下。科研不能浮在紙面上，我們要能“十年磨一劍”。在晶體材料領域，可能是“數十年磨一晶”。
三是抱團干。晶體材料是多學科交叉、系統性極強的研究方向。要靠團隊作戰，靠平臺支撐，靠跨單位、跨系統的協同攻關。這種“有組織科研”的能力，正是我國優勢所在，也是我們實驗室四十年積累的重要經驗。
要像先生那樣，科學研究要服務國家重大需求。“為國家解難題、為民族打基礎”，這是我們永恒不變的初心。真正的科學家，要把個人理想鑄進國家重大需求，用科技自立自強的擔當，書寫屬于祖國的答卷。
（受訪者供圖）
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