在中國(guó)功能晶體材料發(fā)展史上，中國(guó)科學(xué)院院士蔣民華是一個(gè)里程碑式的人物。他用一生踐行“科技報(bào)國(guó)”，帶領(lǐng)我國(guó)功能晶體材料事業(yè)逐步走向世界舞臺(tái)。
2025年，正值蔣民華院士九十周年誕辰，山東大學(xué)晶體材料全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任徐現(xiàn)剛團(tuán)隊(duì)近日迎來(lái)了重大突破——我國(guó)首塊12英寸半絕緣碳化硅單晶成功出爐。碳化硅是國(guó)產(chǎn)相控陣?yán)走_(dá)探測(cè)距離提升3倍的“核心密碼”，是新能源汽車充電時(shí)間縮短至1/3的“動(dòng)力引擎”，更是中國(guó)寬禁帶半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突破“卡脖子”技術(shù)的“戰(zhàn)略基石”。這一成果的背后，是蔣民華篳路藍(lán)縷的開(kāi)創(chuàng)和一代接班人矢志不渝的堅(jiān)守與不斷前行。
“蔣先生是我們的精神燈塔。”蔣民華的學(xué)生徐現(xiàn)剛對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》說(shuō)，“我們跟著先生的腳步，二十年磨一晶，用一生的時(shí)間突破半絕緣碳化硅單晶，為國(guó)家做點(diǎn)實(shí)實(shí)在在的事情。”
蔣民華（左）與徐現(xiàn)剛在實(shí)驗(yàn)室。
像做晶體一樣做學(xué)問(wèn)
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：你如何理解蔣民華的科學(xué)家精神？
徐現(xiàn)剛：蔣先生的科學(xué)家精神集中體現(xiàn)在幾個(gè)關(guān)鍵詞上：求真務(wù)實(shí)、開(kāi)拓創(chuàng)新、使命擔(dān)當(dāng)、視野寬廣、深入一線。我把它總結(jié)為“晶體精神”。他常講：“做晶體和做學(xué)問(wèn)是一樣的，都要腳踏實(shí)地、追求完美。”這句樸素的話，是我們實(shí)驗(yàn)室?guī)资陙?lái)一以貫之的信條。
蔣先生科學(xué)家精神的精髓在于“科技報(bào)國(guó)”。“科研要瞄準(zhǔn)國(guó)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(jì)50年代，在設(shè)備匱乏、原材料極其有限的情況下，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用金魚缸做恒溫槽、標(biāo)本瓶當(dāng)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(zhǎng)工藝，最終解決了我國(guó)海軍聲吶工程中的核心材料問(wèn)題。
晶體材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立時(shí)，他定下發(fā)展宗旨“需求牽引，單晶為本，敬業(yè)團(tuán)結(jié)，育晶育人”。蔣先生特別強(qiáng)調(diào)需求牽引，教導(dǎo)我們科學(xué)研究要服務(wù)國(guó)家重大需求，科研人員不能整天浮在上面、看看文獻(xiàn)開(kāi)開(kāi)會(huì)，而要沉到科研第一線。他認(rèn)為，科研要?jiǎng)?wù)實(shí)，如同一塊晶體拿出來(lái)，既要看得見(jiàn)，還要用得上。科研成果不能停留在書架上，還要到應(yīng)用中去。
在晶體創(chuàng)制方面，他不僅鼓勵(lì)我們要“補(bǔ)課趕超”，更強(qiáng)調(diào)在“有了”之后還要“做到最好”，始終要快一步、有優(yōu)勢(shì)、走在創(chuàng)新前沿。他推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的晶體產(chǎn)業(yè)形成了“人無(wú)我有、人有我優(yōu)、人優(yōu)我廉、人廉我新”的研發(fā)范式。
蔣民華（左二）與徐現(xiàn)剛（右二）在討論工作。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：蔣民華還是一位卓越的教育家。請(qǐng)你談?wù)勊慕逃砟睢?span style="display:none">MhS速刷資訊——每天刷點(diǎn)最新資訊，了解這個(gè)世界多一點(diǎn)SUSHUAPOS.COM
徐現(xiàn)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影響我們這一代科研工作者。他桃李滿天下，始終堅(jiān)持授人以漁，強(qiáng)調(diào)激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，并且深諳因材施教之道。他認(rèn)為，育人不僅僅是傳授知識(shí)，更重要的是教學(xué)生如何思考、解決問(wèn)題，如何為國(guó)家作出真正的貢獻(xiàn)。
1989年，我報(bào)考他的博士生。我本科和碩士都是學(xué)物理的，剛接觸晶體材料，心里很忐忑。面試時(shí)，他卻先給我們講了一節(jié)晶體課，講完后他才現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)，因?yàn)樗粗貙W(xué)生的理解和思考能力。
除此之外，蔣先生知識(shí)面極其廣博，講課引人入勝，讓人豁然開(kāi)朗。他讓我們更加注重人文與科學(xué)的結(jié)合，以及多學(xué)科交叉的學(xué)習(xí)。
他不僅講知識(shí)，更講精神。長(zhǎng)晶體是必須有“種子”的，稱為“籽晶”。在我看來(lái)，先生就是那顆“籽晶”，他在育晶的同時(shí)非常強(qiáng)調(diào)育人。他始終身體力行教導(dǎo)我們，不僅要成為會(huì)做實(shí)驗(yàn)的人，更要做一個(gè)“對(duì)國(guó)家有用的人”。
徐現(xiàn)剛（右）在指導(dǎo)學(xué)生。
二十年鑄“國(guó)芯”
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：作為蔣民華的學(xué)生，你如何認(rèn)識(shí)“傳承”與“創(chuàng)新”？你帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)為國(guó)家重大需求做出了哪些突破性成果？
徐現(xiàn)剛：1995年，蔣先生教導(dǎo)我“要有國(guó)際視野”，送我先后赴德國(guó)、加拿大、美國(guó)深造。在加拿大期間，我用了幾個(gè)月攻克了困擾研究所3年的半導(dǎo)體薄膜生長(zhǎng)難題；在美國(guó)期間，我又深度參與了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)化工作。2000年，蔣先生超前布局光電子產(chǎn)業(yè)，我第一時(shí)間響應(yīng)先生號(hào)召，舉家回國(guó)。
一回來(lái)，他交給我兩項(xiàng)科研任務(wù)，一是實(shí)現(xiàn)碳化硅晶體，二是解決高性能半導(dǎo)體發(fā)光材料的產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題。這兩座“大山”是科研攻關(guān)的“卡脖子”問(wèn)題和“無(wú)人區(qū)”。對(duì)我來(lái)說(shuō)，更是先生的使命傳遞。這一干就是20年。
碳化硅是寬禁帶半導(dǎo)體材料的典型代表，受到長(zhǎng)期技術(shù)封鎖和產(chǎn)品禁運(yùn)。我們選擇從最底層理論破局，創(chuàng)新性提出“成核控制理論與能級(jí)調(diào)控結(jié)合”方案，自主設(shè)計(jì)研發(fā)晶體生長(zhǎng)設(shè)備，讓晶體生長(zhǎng)從“盲人摸象”變?yōu)椤熬珳?zhǔn)調(diào)控”，將微管、螺位錯(cuò)密度等直接影響碳化硅使用的缺陷從每平方厘米數(shù)百個(gè)降為零，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
在研發(fā)過(guò)程中，我們構(gòu)建起百余項(xiàng)核心專利群、首個(gè)半絕緣碳化硅軍品標(biāo)準(zhǔn)，成果已應(yīng)用于國(guó)防裝備，這些“中國(guó)芯”成為國(guó)家安全的“硬核盾牌”。我們還突破了8英寸n型碳化硅制造核心技術(shù)，助力新能源汽車充電時(shí)間縮短至20分鐘以內(nèi)、續(xù)航提升20%，為產(chǎn)業(yè)“換道超車”注入“中國(guó)芯”動(dòng)力。這兩類成果，為推動(dòng)國(guó)防裝備升級(jí)換代和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮了重要作用。
但我們也清醒地認(rèn)識(shí)到，整體上我們?nèi)允恰白汾s者”。在原創(chuàng)理論、轉(zhuǎn)化機(jī)制上，歐美起步早、積累厚，這是現(xiàn)實(shí)。但我們有自己的路徑，優(yōu)勢(shì)在于體系動(dòng)員能力強(qiáng)、青年科研力量充沛、聚焦國(guó)家戰(zhàn)略任務(wù)的意識(shí)更為突出。我們把過(guò)去“以學(xué)科為中心”的研究模式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙試?guó)家重大需求為牽引”的系統(tǒng)化任務(wù)布局，既有傳承，也有創(chuàng)新。這就是我們探索出的一條“差異化路線”。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：實(shí)驗(yàn)室公告欄上有你手寫的“科研三問(wèn)”——“國(guó)家需要嗎？能落地嗎？經(jīng)得起檢驗(yàn)嗎？”請(qǐng)你展開(kāi)說(shuō)說(shuō)。
徐現(xiàn)剛：20年前，國(guó)內(nèi)寬禁帶半導(dǎo)體晶體面臨“長(zhǎng)不出、長(zhǎng)不好、難加工”的困局，國(guó)外專家嘲諷我們“連爐子都不會(huì)燒”。研究背后是國(guó)家的核心需求。當(dāng)時(shí)看到這種局面，我下定決心，從基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵工藝、核心裝備到量產(chǎn)驗(yàn)證，一條條啃下來(lái)。
20年來(lái)，碳化硅單晶爐全年365天持續(xù)運(yùn)行。春節(jié)期間，我們?nèi)詧?jiān)守一線，不放過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的每一絲變化，上千次實(shí)驗(yàn)記錄早已填滿了4個(gè)檔案柜。通過(guò)堅(jiān)持不懈的努力，我們建立起完整的自主體系，實(shí)現(xiàn)了12英寸晶體的穩(wěn)定制備。這不僅是材料技術(shù)的突破，更是“從無(wú)到有”建立了我國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域的底層保障。
“國(guó)家需要嗎？能落地嗎？經(jīng)得起檢驗(yàn)嗎？”這3句話是這些年科研工作的基本坐標(biāo)系，它始終提醒我們，國(guó)家需要什么，我們就研究什么。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：你如何定義“科研價(jià)值”？在應(yīng)用轉(zhuǎn)化上，你們?nèi)〉昧四男┏煽?jī)？
徐現(xiàn)剛：對(duì)于我們學(xué)科來(lái)說(shuō)，科研價(jià)值在于“從實(shí)驗(yàn)室走向生產(chǎn)線”。目前，我們轉(zhuǎn)讓了近20項(xiàng)碳化硅專利，支撐孵化出碳化硅業(yè)內(nèi)唯一上市公司天岳先進(jìn)及南砂晶圓等高新技術(shù)企業(yè)，推動(dòng)我國(guó)碳化硅襯底產(chǎn)能躍居全球前列；培養(yǎng)了大批產(chǎn)業(yè)界人才，為我國(guó)碳化硅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了人才基礎(chǔ)。
國(guó)家某權(quán)威內(nèi)刊高度評(píng)價(jià)：“幾乎碳化硅半絕緣襯底領(lǐng)先企業(yè)的先導(dǎo)技術(shù)及領(lǐng)軍人才都具有‘山大基因’。”
隨著我國(guó)碳化硅企業(yè)的崛起，曾經(jīng)全球碳化硅領(lǐng)域市占率超60%的美國(guó)“霸主”企業(yè)Wolfspeed市場(chǎng)占有率大幅降低。我國(guó)碳化硅企業(yè)實(shí)現(xiàn)了從“替代者”到“規(guī)則制定者”的跨越。
徐現(xiàn)剛（右二）在晶體生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)學(xué)生們
科研接力 不忘初心
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：蔣民華一直強(qiáng)調(diào)“育晶育人”。在你看來(lái)，如何培養(yǎng)接力人才？
徐現(xiàn)剛：“育晶”與“育人”是同步的。我一直對(duì)學(xué)生說(shuō)，一名科研工作者要有“三顆心”——家國(guó)心、鉆研心、通融心。
第一是家國(guó)心。一個(gè)人做科研，心里得裝著國(guó)家、裝著人民。我們現(xiàn)在做的很多工作都是在為國(guó)家解決“卡脖子”難題。只有把個(gè)人理想和國(guó)家需求對(duì)上號(hào)，科研這條路才能走得穩(wěn)、走得遠(yuǎn)。
第二是鉆研心。我們這個(gè)領(lǐng)域真的很苦。有時(shí)候一連幾個(gè)月做不出一塊好晶體，得反復(fù)調(diào)爐溫、調(diào)參數(shù)、調(diào)原料，不下十幾次失敗，又得一次次熬夜復(fù)盤。因此必須有鉆研的決心與毅力。
第三是通融心。科研不是一個(gè)人關(guān)起門來(lái)搞發(fā)明，而是要有系統(tǒng)視野、交叉思維，懂晶體也要懂材料、化學(xué)、物理、芯片工藝，甚至要知道終端用戶怎么用。這就要求在心態(tài)上能融得進(jìn)團(tuán)隊(duì)、在知識(shí)上能橫向打通。我特別強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神和系統(tǒng)意識(shí)，學(xué)會(huì)換位思考，懂得包容和鼓勵(lì)。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：未來(lái)你們的科研目標(biāo)是什么？
徐現(xiàn)剛：我們的目標(biāo)很明確——讓中國(guó)的晶體研究持續(xù)“領(lǐng)跑”，讓中國(guó)的寬禁帶半導(dǎo)體研究從“跟跑”到“并跑”再到“領(lǐng)跑”，最終成為世界關(guān)鍵晶體材料的策源地。這是歷史性任務(wù)，不可能一蹴而就，也不可能靠一代人完成。我們必須培養(yǎng)一代又一代接棒人，把關(guān)鍵核心技術(shù)牢牢掌握在自己手里。正如當(dāng)年蔣先生培養(yǎng)了我們，現(xiàn)在我們需要培養(yǎng)新一代年輕人繼續(xù)這份事業(yè)。
《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：今年是蔣民華院士誕辰九十周年。你希望今天的青年科研工作者汲取哪些精神？
徐現(xiàn)剛：蔣先生是我們的引路人，留下的不只方法和技術(shù)，更是精神。今天的青年科研工作者尤其要從前輩身上汲取三點(diǎn)力量：
一是看得遠(yuǎn)。做科研不能只追逐熱點(diǎn)，要有瞄準(zhǔn)國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)需求的戰(zhàn)略眼光。今天你做的工作也許看不到效益，但數(shù)十年后，它可能就是國(guó)家關(guān)鍵裝備的底層支撐。
二是沉得下。科研不能浮在紙面上，要能“十年磨一劍”。在晶體材料領(lǐng)域，可能是“數(shù)十年磨一晶”。
三是抱團(tuán)干。晶體材料是多學(xué)科交叉、系統(tǒng)性極強(qiáng)的研究方向。要靠團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)，靠平臺(tái)支撐，靠跨單位、跨系統(tǒng)的協(xié)同攻關(guān)。這種“有組織科研”的能力，正是我國(guó)優(yōu)勢(shì)所在，也是我們實(shí)驗(yàn)室40年積累的重要經(jīng)驗(yàn)。
要像蔣先生那樣，使科學(xué)研究服務(wù)于國(guó)家重大需求。“為國(guó)家解難題、為民族打基礎(chǔ)”，這是我們永恒不變的初心。真正的科學(xué)家，要把個(gè)人理想鑄進(jìn)國(guó)家重大需求，用科技自立自強(qiáng)的擔(dān)當(dāng)書寫屬于祖國(guó)的答卷。
（受訪者供圖）
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