如何看待工信部設立集成電路一級學科?牽動業界神經更多的考量有哪些
如何看待工信部提出的將設立集成電路一級學科?業界呼吁多年的“設立集成電路一級學科”事宜終于迎來歷史性的時刻。10月8日，工信部公布了一份答復政協《關于加快支持工業半導體芯片技術研發及產業化自主發展的提案》的函，函中工信部指出，中國集成電路產業核心技術受制于人的局面仍然沒有根本改變，急需加強核心技術攻關，保障供應鏈安全和產業安全。在這一答復函中尤其指出了要“推進設立集成電路一級學科，進一步做實做強示范性微電子學院。”跟大家想的一樣，在我國的體系下，設立一級學科對于學科發展意義重大。「集成電路在新加坡就是ece電子計算機工程下的一個方向而已」，但是那是在美國，在國內，一級學科還是電子下面的二級學科差別非常大。
日前，復旦大學宣布，該校“集成電路科學與工程”博士學位授權一級學科點將于2020年試點建設，并啟動博士研究生招生。消息一出，業界為之振奮。中國科學院微電子研究所副所長、中國科學院大學微電子學院副院長周玉梅盛贊此乃“破冰”之舉;中國電子信息產業發展研究院集成電路研究所所長、中國半導體行業協會副秘書長王世江也認為此舉意義重大，體現出國家和業界對集成電路人才培養的重視，將帶動整個產業發展氛圍進一步向好。
集成電路成為一級學科,牽動業界神經
“設立集成電路一級學科”為何如此牽動業界神經?
設立與集成電路有關的一級學科已經經過多年的討論，但由于一直存在各種爭議而無法成形。
作為信息技術產業的核心，集成電路是支撐國家經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業，其重要性不言而喻。
隨著學科的不斷發展變化，原有的一級學科劃分在事實上確實已經限制了我國集成電路人才的培養，進而影響到了我國集成電路產業的良性發展。在中美貿易摩擦的背景下，這一問題被極具放大。工信部作為行業主管單位，對于行業發展中的“人才之殤”有切膚之痛。因此工信部也一直在積極推動集成電路人才培養的變革。此次表態也是彰顯了以工信部為代表的國家部委在推動集成電路產業的強烈意愿。在我國高校的體制下，成立集成電路一級學科，會極大促進集成電路這一細分領域在現有體系下的話語權，同時促進資源的傾斜和整合，并不只是一個形式。
首先我們需要討論為什么需要設立集成電路一級學科。這其實是一個很龐大的問題，涉及到了我國的教育體制、科研體制、人才培養模式等多個方面，還涉及到集成電路這個行業的發展變化。作者先簡單討論一下。
首先是集成電路產業自身的發展。作者在此前的知乎Live：《你可能學了假的數字集成電路》中談到了產業發展導致學科分工變化的問題。
曾經的集成電路是一種元器件，其它的元器件還包括電阻、電容、電感、磁性器件等等很多類型。而電路設計是用不同類型的元器件在電路板上構成功能電路。
而隨著集成電路技術在摩爾定律的驅動下飛速發展，集成電路由一種元器件發展成為了電子系統的核心。如今，一個電子信息系統的大部分甚至全部功能都可以靠一個集成電路或者幾個集成電路配合完成。因此集成電路就由原來的一種元器件變身成為了電子信息系統的主要載體。這也是為什么美國對我國集成電路進口實行所謂的“管制”以后，會對我國的電子信息產業整體造成較大的沖擊。
正是由于這種技術進展的變化，導致了電子信息系統的設計方法發生了很大的變化。“用元器件在電路板構建功能電路”這一設計方法逐步的被放棄，取而代之的是“芯片即電路”甚至“芯片即系統”。可以說電子系統設計已經變為了“在芯片上做電子系統“。這其實上已經打破了傳統電子產業的分工。
但我國目前電子科學與技術的學科劃分還是按照傳統的模式來劃分的。而傳統上電子科學與技術各個二級學科的分工是這樣的：
“過去十年，我國集成電路產業快速發展，整體實力顯著提升，但與先進國家和地區相比，依然存在較大差距，高端芯片產品大量依賴進口，難以對構建國家產業核心競爭力、保障信息安全等形成有力支撐。”復旦大學微電子學院副院長周鵬在接受《中國電子報》記者采訪時表示，“解決我國集成電路核心技術受制于人的關鍵在于人才，人才是產業創新的第一要素。我國集成電路人才嚴重短缺，不僅缺少領軍人才，也缺少復合型創新人才和骨干技術人才。”
《中國集成電路產業人才白皮書(2017-2018)》顯示，到2020年前后，我國集成電路產業人才需求規模約為72萬人左右，截止到2017年年底，我國集成電路產業現有人才存量40萬人左右，人才缺口為32萬人，年均人才需求數為10萬人左右，而每年高校微電子專業領域的畢業生中僅有不足3萬人進入到集成電路行業就業。
“集成電路產業對人才需求十分旺盛，人才供給確實是當前產業發展面臨的嚴峻問題。”王世江告訴《中國電子報》記者，“按照產業發展規劃和人均產值來估算，到2021年前后，我國集成電路人才缺口依然接近30萬人。”
針對人才匱乏的現狀，周玉梅在接受《中國電子報》記者采訪時指出，這與我國集成電路產業發展的特殊性密切相關。集成電路發明不過60年，縱觀人類社會發展的歷史長河，還沒有哪一類技術能在如此短暫的時間內就應用到生產生活的方方面面，改變著人類生活和社會治理，并成為支撐信息技術產業發展的基石。在國家科技重大專項的推動下，我國集成電路產業發展迅猛，年增長率達到了20%以上，人才短缺成為不爭事實。但人才培養和成長有其規律性，需要時間。與此同時，除集成電路產業自身需要微電子方向的人才，其他新一代信息技術產業也急需有微電子背景知識的人才，如人工智能、云計算、網絡安全、物聯網、通信產業等，導致在有限的人才培養的總量上，還被其他行業進行了分流，在一定程度上造成了行業內人才流失。
那么為什么需要設立集成電路一級學科?設立集成電路一級學科后會對人才培養和產業發展產生什么樣的影響?應該如何建設集成電路一級學科?本文作者就自己的經歷和視角提出一些自己的看法供大家參考。
微電子/半導體學科負責的是研究如何把材料加工成電子元器件，加工的過程就是“工藝”。而電路與系統學科負責是研究“器件的應用“，研究如何用元器件構成電路。而在這個過程中需要有一個電路建模和分析的過程。我們電子信息類專業原來的核心專業基礎課程電路分析、模擬電路等其實主要就在講這些內容。而通信、儀器儀表、自動控制等學科則是在電路的基礎上研究如何形成“整機裝備”。
光這么說可能有點抽象，我們用一個不太準確的例子簡單的說明一下：
這是在網上找到的一張老式程控用戶電話交換機內部的電路圖，可以看出它內部的結構是由一個母板上插了若干個擴展電路板構成的。如果對照上面的分工的話，可以大致的認為微電子/半導體學科是研究電路板上的那些元器件的，電路與系統學科是研究如何做這些電路板子的，而整機類學科是研究如何利用電路板把這個交換機給做出來的。
2010年我給本科生開了一門課叫《數模混合集成電路設計》，主要是講如何設計ADC/DAC芯片的。當時有一個老先生來聽課，聽完了以后和我認真討論課程內容。我當時覺得老先生對各個技術細節掌握得非常清楚，后來才知道老先生是當年國內最早的一批做模數/數模轉換的。但是他們那時候是設計了一個專門的信號采集板，用了很多運放和邏輯電路來實現了今天一顆芯片甚至是一個IP核的功能。
隨著集成電路和整個電子信息產業的進步，整個的學科分工其實發生了巨大的變化：
集成電路的飛速發展導致電子系統單片化。把集成電路由一種元器件變成了整個電子系統的載體，因此原來由電路與系統甚至部分整機學科研究的內容，實際上都包含在當今的集成電路設計范疇之內。這使得集成電路的內涵和外延都發生了根本性的變化。研究集成電路已經不再是研究一種元器件，而是包含了從器件、電路到系統甚至軟件的綜合性學科。
我們再來看看現在的交換機內部結構是什么樣子。從網上找的一個華為交換機內部結構，應該也不是最新型號，但也可以讓我們了解這其中的變化：
可以看出，除了電源電路那部分還有各種元器件搭配來構成電路以外(這和目前電路與系統學科實質上已經“退守“到電力電子/微波電路等特定電路領域的現狀符合)，在其它偌大的電路空間里面只是零星的分布著若干個集成電路。這兩種交換機內部結構的變化深刻的反應了技術發展對于電子系統設計方法的深刻影響。而原有的學科劃分很顯然已經被打破，已經不適應新形式的發展。
那么如果按現有學科劃分，微電子與固體電子學只是電子科學與技術下面的二級學科，負責研究電子元器件(主要是半導體元器件，別的元器件分別由其它二級學科研究)。而集成電路只是在這個二級學科下面的三級學科，這顯然極大的限制了集成電路專業的發展空間。就好像一個長到十八歲的小孩還在穿他五歲時候的衣服一樣，必然是“勒得慌“。
如果具體展開影響會談的很多，我這里簡單談一下。
首先是在指定人才培養方案的時候會導致方案極不適應現行的技術體系。清華大學楊華中教授在訪談中也提到了這一點。
(詳情參見：清華大學教授楊華中：成功的集成電路創業者都有這五大特質)
楊教授在文中提出了國內的微電子專業課程體系不完整。主要體現在我國的微電子專業基本沒有開設計算機體系架構、通信與網絡、媒體處理等方面的課程。例如，推動集成電路產業發展的主要動力從2000年開始就已經從PC轉移到了移動通信、網絡和媒體處理，但是國內的人才培養卻沒跟上。
嚴格意義上來說這鍋確實不應該微電子專業來背。因為如果我們把微電子專業看成一個培養“元器件制造“人才的專業的話，目前的課程體系其實還是合格的。但問題在于集成電路的內涵和外延擴大了以后，我們在學科劃分上仍然按照集成電路是微電子專業的一個分支來看，培養的學生大面積的集成微電子專業的課程培養體系。這樣自然就會發現有很多課程沒有開設。但實際上這不是靠在微電子專業內新開課程能解決的，而必須重新設計符合現有集成電路專業人才培養的課程體系。
從02年開始，也就是我讀本科那一年。全國部分院校開始大面積開設“集成電路設計與集成系統“這一專業。后來隨著”示范性微電子學院“的建設，這一專業的建設進入了新的階段。然而由于沒有獨立的學科，集成電路設計與集成系統專業仍然逃脫不了原微電子專業課程設置和培養方案的制約。例如在考慮到學生未來研究生深造的問題，在課程設置時不得不削減了對于集成電路設計具有重要意義的”微處理器系統結構“(原微機原理)的課時而去加強XX物理的課時。
以上是對本科培養的影響，在研究生培養層面學科的影響更大。因為研究生的招生是按照學科來進行的，研究生導師的評定和聘任也是依照學科來開展的。在前面談到現在的集成電路已經突破的元器件的概念，在內涵和外延上已經包含了原有學科劃分中很多其它學科的內容。但由于沒有獨立的集成電路學科，這就導致從事集成電路方向研究的老師其實分散在多個學科內部。其中微電子/電子科學與技術占了較大一部分，但是仍然還是有很多老師分布在如通信、計算機、儀器儀表甚至自動控制等學科中。但由于這些老師不是這些學科的“主流”，因此在職稱評定、研究生名額分配等方面都受到了一定程度的擠壓甚至是打壓。
此外，由于我國的學科建設是按照學科評估的方式來進行考評的，而我國的科研考評體系常年來受“五唯”影響較為嚴重。雖然自去年以來國家已經開始對這一問題加以重視和糾正，但在建立起新的有效評估體系之前仍然無法有效的消除這一影響。對于集成電路這一研究領域而言，無論是發論文還是拿經費的“效率”顯然是不高的。在沒有獨立學科的情況下搞集成電路的老師在各方面考評先天的就處于弱勢地位。作者之前經常半開玩笑半認真的說過，如果以“唯論文”的標準，搞集成電路的研究就是自己在“找死”。以信號處理方向為例，很多時候用Matlab寫完幾百行甚至一百多行代碼跑幾個曲線已經足夠發表一篇論文了。而如果要繼續把這算法變成芯片(或者至少設計出芯片的原型吧)，至少又是半年多到一年的時間。搞不好最后你還發現做完了芯片發表出來的論文的“影響因子”和“分區”還不如之前純算法能發的高。在這種指揮棒的牽引下，自然很多老師為了自己的“生存”而不得不轉行。這方面的故事很多，篇幅有限就不一一展開了。
當然，以上的這些問題要想從根本上解決，歸根結底還是需要我國建立更為完善的人才培養制度、考評制度等制度上的建設和改革。但在現階段無法一步到位建成理想制度的前提下，通過將集成電路設立為一級學科，使得集成電路的人才培養方案可以相對獨立的制定，使得從事集成電路研究的老師能夠有所依托。這應該是目前解決我國集成電路人才培養和技術研究瓶頸最為現實的方法。
通過建設集成電路一級學科，我們可以理順當前集成電路學科與其它相關學科的關系，使之符合當今技術的發展狀況。可以針對集成電路人才培養的特點，相對獨立的合理規劃本科專業培養方案和課程內容。可以設置更為符合集成電路學科特點的考評體系和研究生招錄、培養模式。從而為緩解我國在集成電路人才培養問題上的窘境奠定較好的基礎。這也是推動設立集成電路一級學科的重大意義所在。
當然，設立集成電路一級學科尚未完全塵埃落定。
首先是需要理順集成電路學科內部的各個子方向/二級學科，明確自身的定位和任務。根據作者以上圖片中對于學科發展的分析，作者建議可以參考國家重點研發計劃“光電子與微電子器件及集成”重點專項的劃分方法。將集成電路學科劃分為：集成電路與系統芯片、集成電路設計方法學、器件與工藝技術三個子方向。
其次就需要在劃定的學科范圍內，根據三個子方向設置合理的本科和研究生課程，從而全面的培養符合集成電路實際需求的人才。例如在集成電路設計方法學這一方向上應加強數學、計算機算法與微電子器件技術的融合，使學生有能力編寫仿真/模擬軟件。
最后，也是最重要的一點。需要按照學科范圍均衡合理的引進、培養師資力量。從而保障學科良性均衡的發展，從長遠的角度為國家的戰略需求穩定的輸送人才。
總結如下：
集成電路屬于電子科學與技術(一級學科)下面的專業(二級學科)，成為一級學科，意思就是集成電路和電子科學與技術沒有隸屬關系，是并列關系。
成為一級學科首選說明國家很重視，將得到很大發展。
比如以前統計學屬于經濟學下面的二級學科(部分學校屬于數學類)，軟件工程、網絡安全屬于計算機科學與技術下面的二級學科，現在都是一級學科了，也得到了很大的發展，但是在招生的時候，很多學校還是會把軟件工程、網絡安全作為計算機類專業統一招生。
哪些專業會成為集成電路（一級學科）下面的專業？
目前和集成電路相關的專業有集成電路集成系統、電子封裝技術、微電子科學與工程、半導體材料(一般在研究生階段)、集成電路設計(可能會出現)，這些專業比較有可能成為集成電路(一級學科)下面的專業。
集成電路行業前景如何？
總體來說還是不錯的，有前景的，別問和計算機比怎么樣，問就是勸你學計算機。
美國對中國企業的一系列制裁，讓中國也充分認識到此件事情的核心是半導體行業的發展和芯片設計和制造的困境，因此今年這個行業的熱錢越來越多， 畢業生比較受歡迎。集成電路則是和此行業相關度最大的專業，目前開設的學校不多，畢業生也不多，但需求還是比較旺盛的，起薪還算不錯，可能比不上計算機和軟件工程，但在工科中也算不錯的，比大部分工科專業好一些，關鍵是這個專業更吃經驗，經驗越多越吃香，不像互聯網行業那么新老倒掛，不像程序員那么要不間斷學習新技術，也不像計算機那樣淘汰率高，還有潛在的中年危機。2018部分半導體芯片企業校招行情，已經不比互聯網行業差多少了，很多985211畢業生拿到20萬/年已經不算難事。
哪些學校集成電路（一級學科）比較好？
其實我國早就布局這方面的教育，但是因為復雜的原因一直在核心領域受制于人，前后一共批準了三批學校開設集成電路設計與集成系統專業。
2003年10月教育部、科技部批準了清華大學、北京大學、復旦大學、浙江大學、西安電子科技大學、上海交通大學、東南大學、電子科技大學、華中科技大學等九所高校為首批國家集成電路人才培養基地的建設單位。其中清華大學、北京大學、復旦大學、浙江大學、西安電子科技大學由科技部撥付專項經費，其余高校經費自行籌措，側面也說明這五所院校被國家更為看重。
2004年8月，教育部又批準了北京航空航天大學、西安交通大學、哈爾濱工業大學、哈爾濱理工大學、同濟大學、華南理工大學和西北工業大學等七所高校為國家集成電路人才培養基地的建設單位。
2009年6月教育部再次批準了北京工業大學、大連理工大學、天津大學、中山大學、福州大學等五所高校為三批國家集成電路人才培養基地的建設單位。在這些學校中，西電、北工大、福州大學是唯三的211，哈理工是唯一的雙非，如果想學這個專業，這些學校屬于性價比比較高的。
微電子示范學院(和國家集成電路人才培養基地有極大重疊)。
支持建設示范性微電子學院的高校名單：北京大學、清華大學、中國科學院大學、復旦大學、上海交通大學、東南大學、浙江大學、電子科技大學、西安電子科技大學。
支持籌備建設示范性微電子學院的高校名單：北京航空航天大學、北京理工大學、北京工業大學、天津大學、大連理工大學、同濟大學、南京大學、中國科學技術大學、合肥工業大學、福州大學、山東大學、華中科技大學、國防科學技術大學、中山大學、華南理工大學、西安交通大學、西北工業大學。
集成電路成為一級學科以后，仍然只是一個建設的起點。能夠真正的把這學科建設好發揮出應有的作用，才符合設置這一學科的初心。如何建設這一學科，相信很多專家自然有自己的意見。作者在此斗膽說幾句自己的想法，權作拋磚引玉。以上是本人對于設立集成電路一級學科的一些粗淺的看法和感想，又不足之處希望大家多多批判指正。
原文來自黃樂天（電子科技大學電子科學與工程學院，副教授）發表在《半導體行業觀察》文章原文標題：淺談集成電路成為一級學科，原文有經過修改。
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