武夷山分享 http://blog.sciencenet.cn/u/Wuyishan 中国科学技术发展战略研究院研究员;南京大学信息管理系博导

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王国裕:关于创新和原创的一些感悟与思考

已有 956 次阅读 2026-10-12 11:56 |个人分类:鼓与呼|系统分类:观点评述

博主按:重庆邮电大学王国裕教授是我大学同班同学,获得过英国的一项国际科技奖——Rank Prize,非常了不起。

我请DeepSeek简单介绍一下王国裕的科技成就,回答如下:

    王国裕教授是重庆邮电大学微电子与信息领域的知名学者,长期从事集成电路设计、数模混合信号处理及无线通信芯片等方向的研究。他的科技成就主要包括:

 

数模混合集成电路与通信芯片研究

在模拟/数字混合信号集成电路设计、低功耗芯片、无线通信收发芯片等方面取得多项成果,推动了相关技术在国内的应用与发展。

 

参与/主导专用集成电路(ASIC)与系统芯片(SoC)研发

在通信、消费电子等领域的芯片设计方面有较深积累,部分成果实现了产业化或工程应用。

 

英国 Rank Prize 奖

王国裕教授曾获得英国 Rank Prize(兰克奖)。该奖由英国 Rank 基金会设立,旨在奖励在营养、视觉及光电子学等领域作出重要贡献的科学家。王国裕因其在光电子/集成电路相关领域的研究成果而获奖,这也是对其在国际学术界影响力的重要认可。

 

学术与人才培养

在重庆邮电大学工作期间,他推动了微电子学科建设和集成电路人才培养,参与组建相关科研平台,为国内集成电路领域输送了人才。

 

    最近,他在《重庆邮电大学报》(校报)发表一篇文章,很有见地,在此与大家分享此文。

 

关于创新和原创的一些感悟与思考

王国裕

(发表于《重庆邮电大学报》第515期4版,2026年9月15日)

 

党的二十大报告提出,必须坚持“创新是第一动力”“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位”。创新不是口号,更不是装饰品,它是广大科研技术人员的基本素质和崇高追求。

上世纪,我国芯片设计一段时间以“反向设计”为主,而随着集成电路复杂度的提高,反向设计难以为继,又演变成“对标”设计。为何我们不努力设计自己的“标”,引领这个产品和产业呢?当时还是不习惯领跑,没有勇气当第一。

如今,我国在各领域取得巨大进步,创新思维和愿望就显得十分重要。在这个伟大的时代,应该鼓足勇气,崇尚创新,敢于领先,重温毛主席的一句话——中国应当对于人类有较大的贡献!

 

原创是科技发展的动力

关于原创,国内有“0-1”和“1-10”的比喻。“0-1”是原创,“1-10”是做产业上规模。当前,我国在多个领域能够把“1-10”做得很好了,形成规模生产,产生可观的经济效益。但我们要看到,原创是产业的源头,是推动社会发展的动力;原创是人类智力的最高境界,应是科研技术人员的追求与向往。

1988—1991年,我以中国访问学者身份与英国爱丁堡大学团队合作,成功开发世界上第一个单片CIS(CMOS Image Sensor)芯片。我于1991年5月在巴黎Euro ASIC 91会议上报告了这个进展,引起轰动。CIS的发明,是芯片史上的一个里程碑,有中国学者的贡献,我是这个芯片的主设计。近年来,CIS成为我国芯片产业的拳头产品,年出货量超过全球三分之一,国内涌现了数家做CIS的上市公司。

更重要的是,CIS推动了社会进步,已成为电子信息世界不可或缺的“眼睛”,电脑、手机都用它获取图像和视频,AI也需要它作为其视觉。

 

创新不依赖条件,在于创新愿望和专业素质

创新特别是原创难,但不是不可逾越的难,是正常从事科研和技术工作的难。实际上,创新体现在各个层次。

创新不依赖条件,而在于创新愿望和专业素质。当年,我们搞CIS,实验条件和测试条件都不具备,经费也不足。上世纪末,我回国搞芯片设计,有限的投资用于芯片流片,没有钱购买昂贵的EDA(Electronic Design Automation)软件。后来,国家建了几个集成电路设计基地,提供免费的EDA软件,我们就在这些基地里做设计。再后来,由于项目需要,我进入重庆邮电大学,依靠团队的共同努力和学校的支持,我们设计出无ARM(‌Advanced RISC Machine)核的数字基带芯片,提出了DMB+(Digital Multimedia Broadcasting Plus)的新概念。这些工作都具有探索和原创性,正努力推广应用。

 

创新体现在各个层次

创新可以是方向性、战略性的,如开发新技术、提出新标准;创新也可以是战役性的,如攻克关键技术、获得核心专利;创新还可以是战术层面的,一个大项目的每个环节都可能有优化的空间,意味着每个人都有创新的机会。因此,创新是对每一个技术人员的基本要求。

2006年起,我们团队在设计数字多媒体广播基带芯片的过程中,改变了信道解码运算的顺序、哈夫曼解码表的排列方式、AAC+(Advanced AudioCoding Plus)高频信号和知觉噪声信号的产生方法等。这些创新成就了一颗功耗最低、集成度最高的DAB(Digital Audio Broadcasting)基带解码芯片,其主要性能参数已领先国际知名公司用更先进工艺制作的同类芯片。这颗芯片实现量产,在重庆生产的数字广播收音机曾出口英国。

实际上,所有电子信息和通信标准都是公开的,从源头设计下功夫才能累积知识和经验。在很多情况下,瓶颈不在外部封锁,而是我们自己缺乏敢于突破的勇气和持续创新的精神。

以创新的思维主导IP和芯片设计,从算法、结构到具体实现的每一步都有意识地探讨新的方法,这样的设计质量就高,并且随时会产生重大创新的结果或灵感,利于改善性能指标,提高竞争力。

 

科研人员要有追求、淡泊名利

人要有一点精神,造福人民是科学家的社会责任,科技人员应该在事业上有所追求,淡泊名利,一步一个脚印。

2023年,我回清华大学作讲座,我说:“能进清华的同学都是学习能力强、智力超群的佼佼者,但我们不能利用智力优势,想着从别人口袋掏钱。相反,我们要努力工作,创造价值,帮助更多的人,才对得起我们聪明的大脑。”不少同学为我的话所感动,那一刻大家的神情,我至今历历在目。

搞原创的难度不仅仅在于技术方面,还在于忍受孤独。你的研究可能不是热点,你要长时间坚守,你可能得不到理解和支持,你还需要申请经费维持下去……酸甜苦辣另是一番滋味。

不盲从权威、经验,相信自己的专业能力,是科研人员的基本素质。做任何项目,只要你认真审视和反思,往往会发现新的主攻方向。科研人员最看重的应是自己的智力和创造力。

 

打铁还需自身硬

创新不是天马行空、胡思乱想,是建立在坚实专业基础之上的探索、改进和发展。专业基础从何而来,就我而言,主要来自本科学习。我感恩母校东南大学(当时为南京工学院),高水平的专业课程夯实了我的基础。本科四年,是兄长般的老师们通过授课把我一步一步带出来了,让我实现了从一无所知到专业积累的跨越。

在清华大学读研期间,我接触了先进的电路仿真软件,独立完成了芯片设计流片和测试,从此不再惧怕设计芯片。后来,回到东南大学任教3年,不断锤炼我的专业功底。1987年,我作为访问学者到英国爱丁堡大学时才接触到CIS。我在国内所学的器件物理、电路仿真、芯片设计等综合知识和能力,超过了外国同事,我便成为了项目首席。正如我的回忆文章中所说“似乎是深闺中的CIS一直在等我的出现来揭开它的面纱。”

因此,高校要重视并抓好本科教学,特别要加强主干专业课的建设。高校教师要积极承担本科专业课程教学任务,认真备课、认真授课,这既是对学生负责,也能通过教学深化理解、补齐短板。

 

(2026.9.15《重庆邮电大学报》515期4版)

 

博主:另外,百度文心对王国裕的创新思考有如下概括。

王国裕教授作为CMOS图像传感器(CIS)的奠基人之一、2008年兰克奖(Rank Prize)获得者,在集成电路设计与科技创新领域有着深刻的见解。他结合自身的科研经历与中国芯片产业的发展现状,对“创新”与“原创”提出了一系列振聋发聩的感悟与思考,主要涵盖以下几个核心维度:

 

一、 破除“反向设计”迷思,坚持正向原始创新

王国裕早在2001年就发表文章《反向设计何时了》,强烈反对中国微电子产业长期依赖的“反向设计”(即通过解剖竞品芯片获取版图进行模仿)。

 

‌反向设计的危害‌:他认为反向设计不仅效率低、出错率高,更严重的是束缚了创新思维。它只能产生“形似”而非“神似”的产品,导致企业永远跟在发达国家身后爬行,无法积累真正的核心技术知识。

‌正向设计的价值‌:他强调必须转向“正向设计”,即从系统原理和电路原理出发,利用EDA工具进行自主设计。正向设计是积极主动的,知识可以积累,性能可以持续迭代优化。

‌摆脱“山寨”意识‌:他指出,许多国内企业满足于“能把芯片做出来”,缺乏超越意识。真正的创新需要在算法、架构和具体实现上大胆突破,即使标准和算法已定,实施过程仍有巨大的创新空间。

二、 重新定义“自主创新”:不局限于自主标准

针对当时社会上将“自主创新”等同于“制定自主标准”甚至上升为“爱国主义”的现象,王国裕提出了更为务实和科学的观点:

 

‌标准服务于效益‌:一个标准的好坏,首要看其社会效益(如改善生活、促进生产力)和经济效益(产业规模、利税)。盲目支持先天不足的自主标准,往往造成巨大的资源浪费和时间延误。

‌善用国际标准‌:他主张明智地利用国际标准和国外专利技术。在专利保护期过后或专利费低于开发成本时,采用国际标准往往能获得更大的市场空间。

‌创新的核心在于技术与产品‌:自主创新的重点应落在是否有自主的核心芯片、自主的设备、自主的终端产品,以及是否拥有独特的技术特色,而非仅仅纠结于标准的归属权。产业领先了,提出标准是水到渠成的事。

三、 芯片产业的出路在于“创新思维”而非单纯拼工艺

在2024年的最新思考中,王国裕指出我国芯片产业的主要矛盾并非仅仅是制造工艺落后,而是‌芯片设计能力的短板‌和‌创新思维的缺失‌。

 

‌打破ARM生态依赖‌:他批评当前芯片设计过度依赖ARM核和既定“生态”,导致系统复杂、功耗大、成本高,且关键技术受制于人。他提倡在系统、算法和架构上大胆创新,通过优化算法和改变解码顺序等方法,简化芯片结构,降低对先进工艺的依赖。

‌非ARM架构的探索‌:他的团队通过全硬件方式设计DAB解码器和MP3解码器,不购买IP核,实现了更小的面积和更低的功耗。他认为摆脱对嵌入式MCU核的依赖,形成独特的设计方法,是获得原创性核心技术的关键。

‌设计决定竞争力‌:即使在90nm-28nm等成熟工艺范围内,通过优秀的设计也能做出高性能、低功耗的芯片。国内许多设计公司缺乏核心技术,靠买IP、挖人维持,这种模式不可持续。

四、 原创的孤独与科学家的使命

王国裕以自身研发全球首颗单片CMOS图像传感器的经历为例,阐述了原创工作的艰辛与价值:

 

‌原创需要勇气与直觉‌:当年在爱丁堡大学,他敢于挑战当时不被看好的CMOS成像技术,凭借深厚的理论功底和直觉,解决了关键的技术难题(如片上放大器性能、自动曝光控制)。这种“无人区”的探索充满了孤独和风险。

‌科学家与企业家的不同定位‌:他澄清了“发明不赚钱就是失败”的误解。科学家的成功在于将研究成果贡献社会,推动产业发展,而不一定非要亲自经商发财。如“光纤之父”高锟并未涉足光纤产业,但其贡献巨大。

‌淡泊名利,甘于寂寞‌:他批评学术界存在的功利主义和浮躁风气,强调科研人员应实事求是,摒弃弄虚作假。他本人回国后拒绝从政,选择坚守科研一线,认为这是发挥个人最大价值的途径。

五、 对教育与人才培养的反思

王国裕对当前高校教育和研究生培养提出了尖锐批评:

 

‌“不开窍”的教育困境‌:他指出许多研究生毕业后缺乏独立工作能力,根源在于应试教育导致学生只会考试不会解决问题,以及导师选题过于理论化、管理松懈。

‌实践出真知‌:他建议学生选择有挑战性、能自我验证的课题,在解决实际困难中“开窍”。他强调工程教育必须加强实践环节,让学生在校期间就具备基本的工程素养。

‌总结而言,王国裕关于创新与原创的思考核心在于:‌ 摒弃短视的模仿与功利主义,回归科学规律与工程本质;在芯片设计中追求架构与算法的原始创新,摆脱对外部生态的路径依赖;在教育与科研体制中营造尊重实干、鼓励探索的环境。他认为,只有具备独立的创新思维和扎实的正向设计能力,中国芯片产业才能真正实现突围与崛起。



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