文章来源：中国科学报 郭勉愈 曾西平 发布时间：2012-08-06
前不久，在中科院学部主办的“纳米科技与产业化”论坛上，专程从美国飞来的中科院外籍院士马佐平作了题为《PCM（相变存储芯片）在中国产业化的经验》的报告，讲述了他在国内创办“北京全芯科技有限公司”的历程。
一直以来，科技成果的转化与产学研的结合是国家关注的重点问题，也是科技界在不断探索和实践的领域。在美国工作和生活了40多年的马佐平，在这方面有着独到的经验与认识。
今年67岁的马佐平精力充沛，待人和蔼。在交谈中记者得知，他与国内不少科研单位都有合作。1993年，马佐平首次应中科院新疆物理所（今新疆理化所）之邀赴新疆访问，此后的20年，他始终与国内的同行保持着密切的交流。
开启合作之门
在采访中，马佐平饶有兴味地谈起了20年前与中科院的首次接触。那是1991年，在一次学术会议上，马佐平碰到了中科院新疆物理所副所长严荣良。严荣良邀请他次年到新疆物理所访问。对此，马佐平既感到期待，又有点犹豫。
马佐平幼年曾经生活在新疆。1945年马佐平出生在兰州，父母都是国民党军队的发报员，参加过抗日工作。马佐平出生后不久，随父母迁到新疆，在新疆生活了3年。
1949年全国解放前夕，马佐平的父母决定去台湾。其时马佐平年仅4岁，他的弟弟只有1岁。按预定的路线，马佐平家需要自喀喇昆仑山出发，途径巴基斯坦，翻过坎布尔山口到印度，然后坐船经香港到台湾。其中最难的是陆路，需要在冰天雪地中翻越崇山峻岭。这样艰险的旅途，两个幼年的孩子很可能经受不住。“我父亲的部下劝我们留下，但父母商量之后还是决定去台湾。当时我母亲说：‘全家人要死死在一起’。”马佐平回忆道。最终，父亲的老部下为他们提供了盘缠和交通工具，历经千辛万苦，竟然平安到达了台湾。
谈起这段早年的经历，马佐平十分感慨：“1949年，中国大陆大概有200万人到台湾去。我们家的传奇经历，完全可以收录在龙应台《大江大海1949》一书中。”
马佐平在台湾长大，青年时代远渡重洋到美国求学，之后一直生活在美国。新疆对于他而言，只是幼年记忆中的一个地名。当严荣良邀请他去中科院新疆物理所访问时，马佐平首先想到的是征求母亲的意见。出于种种顾虑，母亲劝阻了马佐平。再加上早已定好欧洲访问、讲学的计划，1992年马佐平没能到中国。
那年马佐平的母亲却先行回到了大陆。原来她联系上了久已不通音讯的故乡亲人，双方先在香港见了面，然后一起回到河北老家。“我母亲从大陆回来后对我说：‘原来大陆的情况并不像我们想象的那样，你可以回去了’。”
1993年，马佐平踏上了中国大陆的土地，在严荣良的培同下，马佐平访问了当时国内几乎所有的电子研究机构，并接受了中国科学院名誉教授的聘书。
这次中国大陆之行开启了马佐平与大陆同行的合作之门。“回美国后，我开始认真考虑，要在中国做点什么。”在马佐平与中国有关方面的共同努力与积极推动下，美国国家科学基金会与中国国家自然科学基金委员会合作开展了一项计划，进行抗辐射器件的基础研究。这项计划资助中科院新疆物理所与耶鲁大学对应的实验室每年互派3名学者进行交流。计划持续了3年，双方都很满意。
此后，马佐平与国内同行的交流逐渐增多。2002年到2005年，他与清华大学相关单位共同研发制造先进的闪存器件。2005年，又与北京大学微电子学研究院院长王阳元合作成立了北大—耶鲁微纳电子合作研究中心，致力于微电子及纳米电子领域的最先进的科学课题。马佐平还受聘为苏州工业园区微电子业首席顾问。2010年，马佐平在中国合作主办了第十届国际固态和集成电路技术会议（ICSICT）。
“意外因素”铺就科学之路
当记者请马佐平总结一下自己的科研经验时，马佐平这样说：“在我的科研经历中，有很多事情不是有意的选择，而是意外造成的结果。”
1968年，马佐平从台湾大学毕业，获电机工程学士学位。1969年到美国的耶鲁大学留学。在耶鲁大学，选择进入金属/氧化物/半导体（MOS）领域，首先就是一个偶然的机缘促成的。根据耶鲁大学的制度，博士生有一周的时间来自由选择导师和博士论文的题目。当时马佐平准备要找的导师恰好不在，当他失望地准备离开时，隔壁办公室的教授Richard C. Barker 一眼瞥见了这个从门前经过的年轻人，他叫住马佐平，得知他是来找导师的，就热情地向他介绍自己的构想。当时磁学研究正如火如荼，Barker教授却告诉马佐平，磁学已经到头了，将来最有前途的是半导体专业，尤其是MOS。他还十分诚实地告诉马佐平，自己其实并不懂半导体，希望马佐平和他一起学。出于礼貌，马佐平不好意思拒绝，就这样跟着Barker教授开始了半导体的研究。在以后的科研道路上，这位耶鲁导师对马佐平有着很大的影响。
Barker教授从贝尔实验室请来半导体领域的著名专家，每周为他们上课。进入半导体研究领域没多久，马佐平又遇到了另一次意外的惊喜。
那是1970年，马佐平的妻子也在耶鲁大学做分子生物学方向的博士后，研究辐射对细菌和细胞的影响。有一次，马佐平去帮助妻子做实验，发现经过辐射后的玻璃试管总是由光洁透明变为灰色。马佐平想到玻璃的成分是二氧化硅，与自己正在研究的半导体成分类似，于是试着对半导体器件进行辐射，结果发现其导电性能变化很大。兴奋不已的马佐平立即在导师的指导下，展开了辐射对超薄MOS器件的影响研究，最终发现了辐照后MOS内界面陷阱转型现象，并随后对此作了系统研究。这项研究成果在航天与国防领域有着重要意义，也奠定了马佐平在半导体研究领域的地位。
马佐平毕业后进入IBM公司工作，单位离家32英里，离妻子的工作地点64英里。两年后，孩子降生，这种生活很不方便。
正在这时，意想不到的机遇再次来临。马佐平在耶鲁的导师Barker教授想招聘一位助理教授，于是跟马佐平商量，希望他能够暂回耶鲁大学帮忙管理实验室的工作，从而使自己能专心寻找合适的助理教授。马佐平答应了。快一年后，教授还没聘到合适的人，但教授委员会却一致认为马佐平本人正是这个职位最好的人选。于是马佐平正式到耶鲁大学任教。
5年之后，马佐平成为副教授。然而耶鲁大学有一个不成文的规定，耶鲁的毕业生在耶鲁任教，将不能获得终身教授职位，这意味着马佐平不可能有机会升为正教授。是继续留在耶鲁，还是申请到其他大学任教？此时，又一个意外的机会降临了。哥伦比亚大学邀请他加盟。这一年马佐平38岁，如果他答应的话，有望成为哥伦比亚大学工学院历史上最年轻的正教授。Barker教授听说这件事后十分高兴，认为机会来了。他拿着哥伦比亚大学给马佐平的邀请函跟耶鲁校方谈判，结果耶鲁大学破格将马佐平升为正教授。
尽管马佐平笑称这些都是“意外”，但“意外”的背后是马佐平敏锐的分析判断能力和一项项出色的科研成果。马佐平提出用氮化硅（Si3N4）做MOS栅介质以取代二氧化硅（SiO2）的概念，凭借在“互补性氧化金属半导体”栅介质方面的贡献，成为美国半导体微电子科技领域的权威。2003年，马佐平当选为美国国家工程院院士。2008年，马佐平被评为中科院外籍院士。
抓住芯片科技的发展契机
随着研究逐步集中到应用层面，马佐平产生了将科研成果产业化的想法，同时也希望在这个领域为中国做一些具体的事情。
马佐平在耶鲁大学指导过的一位香港学生是闪存基础元件的发明人，他曾在英特尔公司推动这项技术并成功使之产业化。4年前，这位学生看出闪存技术已经走到尽头，认为相变存储芯片（PCM）将是新一代技术发展的方向，马佐平十分认同这一点，他意识到，“这是中国在芯片的科技及产业上扬眉吐气的一个绝少的契机”。
为了在中国推动相变存储芯片的产业化，马佐平与自己的两位博士生一起先在美国成立了美国全芯科技有限公司，2009年与北京市的亦庄国际合资成立了北京时代全芯科技有限公司，不久后又与IBM公司签订了共同开发和设计PCM芯片产品的合作协议。2011年，北京时代全芯科技有限公司已成为中国首家取得高密度相变存储器芯片的企业。
在这个过程当中，马佐平感受到了中国与美国在创业环境方面的差异。“中国的宏观政策非常好，但在执行层面往往进行不下去。一定要检讨一下怎么样能真正执行。”马佐平发现，中国政府的投资者往往将资金投向两个环节，一是基础研究环节，二是产业化前景明朗或已经有规模的企业，而那些刚刚开始转化的科技成果或刚刚起步的企业，却得不到关注，而这恰恰是科技成果产业化中最关键的环节。
相比而言，美国政府在这方面有一项很积极的计划，叫“小企业创新研究计划”（SBIR），专门促进小规模科技创新公司的成长。在公司刚成立时，只需有一个很好的创新性的想法，就可以申请该计划的资助。初始阶段的投资大约是100万美元，让公司能够顺利开展项目，用6个月到一年的时间，证明自己的想法具有可行性。如果通过，就可以申请第二阶段的资助。第二阶段政府投入的资金大约是500万美元。在这个阶段研究团队需要找到一个合作企业，企业只需有合作意向即可，不需要出资金。两年后进入第三阶段，在这一阶段，项目的可行性比较明朗，合作的企业也需要投放资金。SBIR计划与合作企业各出一半，数额大约在1000万到5000万美元。马佐平认为，对于小型高科技企业来说，最需要在前两个阶段有相关的资助，而中国目前还没有SBIR这样的计划。
在中国，对科研的支持主要是来自国家，而在美国，企业投入的经费远远超过政府。“中国的企业，尤其是很多规模很大的国企和央企，根本不考虑怎么开发技术，就是想着怎样把人家的技术买下来，抄人家的东西，赚一笔。”在马佐平看来，很多规模很大的企业，不仅不支持科研，还向政府要补贴。
尽管中国的创业环境有一些亟待改进的方面，马佐平依然认为中国的电子器件市场有着广阔的前景。在他看来，当前中国电子器件市场有三个特点：一是市场规模世界第一，二是增长速度世界第一，三是外贸逆差国内第一。而电子器件产业的契机则是他正在研发的相变存储器（PCM），“它将彻底改变芯片设计结构，也是全新的唯一可量产的存储器”。
在电子领域研究了几十年的马佐平，对国际和国内的市场状况都十分了解，“国际半导体大厂商，不会轻易采用新技术取代原有的技术，而中国没有传统存储器的包袱，因此相变存储器能给中国的IC产业带来发展契机，使中国成为世界IC王国。”马佐平对此有着充足的信心，也愿意为中国的IC产业尽自己的力量。
学术名片：
马佐平，微纳电子科学家。原籍浙江东阳。1945年11月生于甘肃省兰州市。1974年获得美国耶鲁大学博士学位。现任美国耶鲁大学教授。2003年当选为美国工程院院士。2005年获得世界电子与电机工程学会葛洛夫奖。2006年获美国半导体协会“大学研究大奖”。同年获美国康涅狄格州科技勋章。2008年，当选中国科学院外籍院士。
（原载于《中国科学报》 2012-08-06 B2 人物)