澳門若成科技城市是莫大驚喜 陳觀生

2018年4月,美國商務部禁止中興通訊採購美國晶片,中興被「卡住咽喉」。這暴露了中國在高端晶片行業缺乏自主創新能力的困境。猛回頭,改革開放正好40周年,中國在關鍵技術上依然會被「掐脖子」。中國有著全球最大的半導體市場,但積體電路設計企業的主流產品仍然集中在低端。中國核心積體電路國產晶片佔有率多項為0,貿易逆差高達1657億美元。早前,有香港傳媒報道,澳門開始承擔國家科研重任,可能在從晶片到空間研究等領域為中國挑戰美國技術優勢提供重要動力。也許只需10年時間,就不用從美國進口(晶片)了。如果排除「蹭熱點」炒作之嫌,澳門在科技發展上取得令人刮目相看的成果,有機會發展成為科技城市,無論對國家或者澳門未來來說,都是令人驚喜的事情。

港媒稱澳門承擔國家科研重任

據香港《南華早報》網站6月16日報導,在中國「賭城」的表像背後,一些嚴謹的科學家們正在北京支援的實驗室裡通宵達旦地工作,幫助國家減少對外國技術的依賴。

澳門大學負責研究事務的副校長馬許願說:「一直以來澳門最有名的是賭場籌碼,現在它的電子晶片也很有名了。」澳門大學建有兩個國家重點實驗室,承擔對國家發展十分重要的科研任務。

報導稱,澳門的幾座實驗室,可能在從晶片到空間研究等領域為中國挑戰美國技術優勢提供重要動力。它們還可能幫助澳門努力完成北京希望其進行經濟多元化的任務——多年來這座城市嚴重依賴博彩業。

澳門的國家實驗室自2010年以來一直專注於積體電路和中藥研究。報導稱,今年澳門可能會再建兩個國家級實驗室。北京有望批准在澳門大學建立一個研究智慧城市和物聯網的實驗室,以及在澳門科技大學建立一個研究行星科學的實驗室。

領導澳門大學積體電路實驗室的馬許願說,他的同事們一直在培養中國研究人員的獨立創新意識,而不鼓勵利用反向工程技術複製進口晶片。報導稱,現年61歲的馬許願在難得一次接受採訪時說:「通過這個(培訓)系統,假以時日,中國將擁有晶片技術……也許只需10年時間,你們就不用從美國進口了。」馬許願在1992年從里斯本遷居澳門。

馬許願認為,某一天澳門可能可以幫助改變中美之間的實力平衡。他說:「矽谷的積體電路技術不是一天形成的……如今他們是引領者,他們壟斷著這項技術。但是我想未來這種情況也可能發生在中國。」

報導稱,馬許願說,正是因為澳門研究人員的素養和當地政府的支持,才讓他有動力在澳門1999年回歸中國後留下來繼續工作。他透露說,2011年以來,澳門科技發展基金每年給他實驗室的資金支援在120萬至250萬美元之間。

澳門政府的支持是王一濤教授離開香港科技大學,並在2010年幫助澳門大學創建國家級中藥研究實驗室的一個重要原因。王一濤說,他感覺自從來到澳門後,澳門政府一直「把推動中醫藥研究當作工作重心之一」。去年11月,澳門特區行政長官崔世安把中醫藥列為澳門政府支持的新型產業之一。

但他們表示自己面臨的最大挑戰不是資金短缺,而是技術轉化,也就是把研究成果轉化為產品的問題。為解決這個問題,王一濤的實驗室與珠海市的一些生物科技企業達成了合作。馬許願的積體電路實驗室也一直嘗試通過與華為海思等內地企業合作實現技術轉化。

這兩個國家重點實驗室是2010年的11月成功通過國家科技部的審查,批准建立。名稱為類比與混合信號超大型積體電路國家重點實驗室(下稱:AMS-VLSISK Lab)和中藥品質研究國家重點實驗室(下稱:QRCMSK Lab),為澳門實現了國家重點實驗室零的突破。

而近年較為引人關注的是本澳的中醫藥研究。據介紹,中藥品質研究國家重點實驗室(QRCMSK Lab)將以中藥品質的評價為研究方向,以中醫藥創新和國際發展為研究目標,以活血化瘀、清熱解毒、扶正固本等類型的中藥方劑為研究物件,以老年相關及衰退性疾病為研究重點。涵蓋化學、分析、藥劑、藥理、藥代、安全性、臨床及資訊等諸多領域。

QRCMSK Lab是首個中醫藥領域的國家重點實驗室,由澳門大學與澳門科技大學澳門藥物及健康應用研究所聯合建設。要將實驗室建設成具有國際一流水準的粵港澳合作平臺和中藥國際科技合作平臺,以期服務澳門多元經濟發展,進而帶動珠三角地區的醫藥創新研發與生物醫藥產業發展,架設中國與葡語系國家的傳統醫藥科技合作橋樑,推動中醫藥現代化與國際化。

澳門應為晶片產業培養人才

晶片是電子工業的糧食,是所有資訊產業的基礎。晶片技術包括晶片製造技術與設計技術,主要體現在晶片加工設備,加工工藝,封裝測試,批量生產及設計創新的能力上。

專家認為,中國晶片產業最大的短板是製造。晶片製造主要分為三大環節:晶圓加工製造、晶片前期加工、晶片後期封裝。

半導體行業最先進的制程工藝從幾十微米到幾微米,再到幾百納米,130納米,65納米,45納米,28納米,20納米,16納米,14納米,10納米,直到今年三星就要量產的7納米,(中間可能還有個別其它的線寬)。每隔兩三年就更新一代,但是基於這些線寬,各個廠家仍然有不同的工藝技術。

全世界最先進的IC制程工藝只掌握在三家公司手中:三星,台積電,英特爾。而目前唯一有可能趕上來的,就是中國。最近十年左右中國的經濟實力才開始爆發性增長的。由於ICFAB工廠所需投資額巨大,十幾年前中國實際上沒有多少錢投入,水準落後是必然的。再加上科研體制的問題,早期有一幫公司靠打磨進口晶片冒充自己的產品,造成了極其惡劣的影響,首當其衝的就是「漢芯」,以至於網上一有新聞說中國什麼晶片獲得突破,立即有人蹦出來說:是打磨掉人家的標打上自己的標的吧?這種情況直到近些年才有所改觀。

首先看IC製造FAB企業的水準:中國目前(2018年初)最先進的IC制程工藝是中芯國際和廈門聯芯的28納米制程。廈門聯芯的28納米良品率已經超過95%,而中芯國際的28納米良品率還不高,實際上對這一工藝還沒完全搞利索。而中芯國際已經把14納米制程作為研發重點,爭取在2019年底之前量產。另外台積電在南京投資的16納米工廠,目標是2018年底量產。那麼世界最先進水準呢?最近剛剛爆出的消息,三星的7納米制程剛剛量產成功,而且是應用了ASML最先進的EUV光刻機完成的。而台積電沒有使用EUV光刻機的7納米工藝要到今年底才能量產,英特爾會更晚些。使用EUV光刻機未來可升級到更先進的5納米制程。這樣看來,中國的晶片制程技術比世界最先進水準落後兩代以上,時間上落後三年多(台積電和三星的14/16納米制程工藝都是在2015年開始量產的)。

專家指出,中國IC制程落後的最主要原因,在於沒有足夠的人才和技術!現狀就是,即使把所有最先進的生產設備都馬上交給中國IC製造企業,中國IC企業在三年內也沒有能力量產最先進的IC制程。事實上中芯國際目前就有14納米制程的全套設備,而他們的28納米制程都沒整利索。IC晶片生產工藝異常複雜,是人類目前生產的最複雜的產品,沒有之一,有了最先進的生產設備,就比如給了我最高級的畫筆和顏料,我仍然畫不出一幅能看的畫來,因為我根本不會畫畫,不知道怎麼落筆,怎麼鉤線,怎麼塗色。用IC生產設備生產IC,需要經過大量的工藝研發,需要知道用什麼材料,製作成什麼形狀,怎麼佈局,等等,才能保證良品率。而中國懂這些技術的人才太少太少。中國自己的大學微電子專業離業界先進水準太遠,培養出的合格工程師太少。這也解釋了,為什麼中國的IC製造企業大量高薪挖臺灣日本韓國的IC製造人才。指望買到最先進的生產設備,讓中國晶片技術短時間就趕上世界最先進水準是不現實的。技術的積累和人才的培養都需要很長時間。

而澳門的國家實驗室,正是從人才培養著手。據報道,在以馬許願教授為核心的一眾師生的共同努力下,澳門大學的微電子研究一步步發展起來。從第一代研究出的「澳大芯」(UM Chip)到第五代的「澳大芯」,澳門大學微電子研究已經在國際上享有很高的聲譽。早在幾年前,尤其第五代的「澳大芯」面積已小至65納米,雖未達到世界最高水平,但也成為領先的研究成果。全國與微電子研究有關的國家重點實驗室,只有上海復旦大學專用積體電路與系統國家重點實驗室。澳門大學的類比與混合信號超大型積體電路國家重點實驗室是廣東省及澳門地區惟一的微電子國家重點實驗室。

AMS-VLSISK Lab與上海復旦大學專用積體電路與系統國家重點實驗室的合作實現了強強互補。澳門大學的目標是使其成為國家最重要的矽晶片研究中心,並且在運用先進的納米晶片技術基礎下進行類比及混合信號積體電路的研究,同時通過培訓碩士、博士研究生以及博士後研究人員,在澳門建立一個高品質的晶片技術及人力資源平臺,包括軟體設計和測試設備的硬體平臺,為澳門在最先進的科技領域大幅提升研發能力作出貢獻。

馬許願表示,自2011年以來,澳門大學類比與混合信號超大型積體電路國家重點實驗室的研究成果,得到國際電氣與電子工程師協會(IEEE)國際固態電路峰會(又稱「晶片奧林匹克」)認可的數量為亞洲機構之最。

中國晶片技術想追趕,今後五年很關鍵。原因在於,新一代制程工藝對於半導體線寬的縮小不是無限制的。業界普遍認為,以目前的工藝技術,到了3納米以下的時候,電子在半導體內的流動就不是按照我們所理解的理論來走了,而是會遇到神秘的量子效應,當前的工藝技術就失效了。各大領先企業都投入鉅資研發全新的工藝和技術,試圖突破這一限制,但到目前為止,還見不到實用的技術突破。也許在5年之內,各領先企業都會停滯在3納米制程附近,正是中國趕上來的好機會。

在國家的支持之下,加上各方合力發展,馬許願所說:「通過這個(培訓)系統,假以時日,中國將擁有晶片技術……也許只需10年時間,你們就不用從美國進口了。」很有機會實現。

澳門可否定位發展科技城市?

早前,行政長官崔世安先後到粵港澳大灣區各城市參觀考察,其目的是就大灣區規劃近距離接觸,瞭解各城市的目標,找好澳門本身的定位。

崔世安一行在珠海參觀了橫琴新區澳門青年創業谷及中醫藥科技產業園;在廣州分別考察了人工智慧科技企業和城市項目建設,考察了科大訊飛華南有限公司。科大訊飛股份有限公司高級副總裁杜蘭,向代表團一行介紹了企業的技術如何助力粵港澳大灣區打造人工智慧高地,並展示了相關技術。代表團在深圳,到中國平安集團考察,瞭解企業利用科技創新在金融科技、醫療科技、公共服務、智慧城市等領域取得的成果。而平安建設領域的科技發展,將有助澳門建設智慧城市,如智慧醫療、居家養老、大灣區貿易平臺、智慧安防和食品安全五個方面。

對於有關澳門與中山將在創新醫藥領域共同打造新產學研合作機構,行政長官表達重視和關注,其中澳門和中山兩地有很多領域可以加強合作,特別是在中醫藥方面,雙方可共同打造新的未來;特區政府重視發揮澳門自身的科技和平臺優勢,加大力度培育和推動中醫藥產業的發展,並期望透過在橫琴的中醫藥產業園區,走向世界。中山市長焦蘭生稱,中山在生物醫藥及健康醫藥方面已經有具成效的嘗試,下一步會探索在醫藥進口及臨床實驗等範疇的新政策,中山的健康醫藥產業總規劃正在積極推進中。科技大學校長劉良和中智藥業集團總經理成金樂均表示,按雙方合作的未來規劃,目標是在中藥品質研究國家重點實驗室的平臺基礎上,開展有關中藥破璧技術在食品及保健食品方面的標準化和國際化研究,並推動科技成果產業化,以及促進澳門與中山兩地的經濟適度多元。

由此可見,特首在參觀大灣區城市過程中相當部分項目是考察當地科技企業。或者特區政府可以從中得到啟示,考慮在原來的發展定位之中,增加將澳門發展為「科技城市」的選項。

著名財經媒體Business Insider去年選出的全球高科技城市排行榜。這些城市大都通信技術極為發達,高科技公司紮堆,甚至讓人感覺生活在「未來之城。」值得注意的是,中國有四座城市榜上有名。其中,上榜的美國城市有6個、中國有4個、日韓印度各有一個,其他上榜的城市基本位於加拿大和歐洲地區。

據介紹,中國的四個城市之中,中國臺灣地區臺北市排名第五。根據市場調查機構2 think now公司的分析師認為,在工業設計方面,臺北市處於遙遙領先的地位。這種情況已經持續多年,但該市更注重硬體而非軟體。一些大型PC製造商在這裡安家,包括華碩、微星、宏基以及技嘉等。2 think now發現,臺北市在風投家數量方面也佔有很大優勢。中國北京排名十六,儘管北京可能缺乏其他高科技城市所擁有的創業文化,但其在全市範圍內使用智慧手機的人龐大,並且人均專利數量名列前茅。在過去的幾年中,北京的It風投行業也迅速發展。北京這一次的排名增長了15個名次。中國上海排名十七,上海市最接近矽谷的地方就是張江高科技園區,這裡有數千家高科技公司,從業科技人員超過10萬名。像中國大多數高科技城市那樣,上海市在申請專利和風投方面表現突出,這可能是因為製造業已經成為中國的重中之重,許多公司渴望保護和投資他們的智慧財產權。中國深圳排名二十,這個擁有1100萬人口的中國南部城市,專利申請數量超高。作為中國推動製造業發展計畫的一部分,深圳市過去幾年發展迅速,已經成為工廠和機器人產業中心。許多電信和電子巨頭都湧入這裡。

另外據瞭解,綿陽是黨中央、國務院批准建設的唯一國家科技城,我國重要的國防科研和電子工業生產基地。綿陽科教發達,產業興盛。是我國重要的國防軍工和科研生產基地,擁有中國工程物理研究院、中國空氣動力研究與發展中心、中國燃氣渦輪研究院等國家級科研院所18家,西南科技大學等高等院校14所,國家重點實驗室8個,國家工程技術研究中心5家,國家企業技術中心6家,中國科學院、中國工程院院士25名,各類專業技術人才21.7萬。現有長虹、九洲、攀長鋼、新華、富臨等大中型骨幹企業50餘家。

澳門已經提出了發展智慧城市的目標,在此基礎上若再發展成為科技城市,確實令人刮目相看。港媒在報道中稱,「澳門用賭場籌碼換取晶片,承擔部分中國科技抱負。」可能對澳門是否真正做好科技發展帶有一定的懷疑。因此,特區政府如果有意將「科技城市」作為未來的發展戰略,應該做好一些工作。

首先要集中力量辦大事。除了大力支持澳門高校的科研,也要有針對性發展本澳的科技企業,並充分發揮澳門優勢,利用國家的支持,在國家統籌下加強與內地合作,形成一致對外的競爭力,把分散的資源整合起來,形成一個更大規模的產業,才有成功的可能。

其次,科技發展要堅持不懈,不忘初心。整個積體電路製造,要比較長的時間,要投入很大的錢扶持,從整個國家來說,需要幾千億才會見效是至少的,也要連續投下去,所以最終要多少誰也不知道,確實需要幾千億這種量級才看得見。然而除了錢,最重要的還是基礎研究和人才的培養,這就需要不忘初心,實現馬許願教授所說的「在澳門建立一個高品質的晶片技術及人力資源平臺」的目標。若澳門科技城市的夢想成真,那真是莫大的驚喜。