從去冬到今秋,西安電子科技大學副校長郝躍教授可謂喜事連連:去年歲末,他光榮當選中國科學院院士,摘得國家授予科學家的最高學術榮譽桂冠;在這金秋十月,郝躍教授光榮加入九三學社,開啟了一段新的政治生命。他的人生由此翻開了新的一頁。
志存高遠 “微電”報國
郝躍1982年畢業于西北電訊工程學院(西安電子科技大學前身),30多年來一直從事他所鐘愛的微電子材料和器件的科學研究和人才培養。
微電子學是信息領域的重要基礎學科,微電子技術就是利用微細加工方法實現電子信息系統的微型化,集成電路芯片就是微電子技術的直接產物,對信息化社會的發展起到了核心的推動作用。微電子技術是一個國家核心競爭力的體現,是國家綜合國力的標志。“微電子不微”,這是郝躍院士常說的一句話。
作為這一領域的科研工作者,郝躍教授深知自己肩負的神圣使命。上世紀,信息科學技術蓬勃興起,作為信息時代技術基礎的集成電路——微電子技術成為大熱門。這時,在微電子領域已嶄露頭角的郝躍教授敏銳地感覺到,傳統的微電子技術研究已經遇到了問題。
尋找新的方向,是學術帶頭人郝躍直覺到的內在要求。他把目光轉向化合物半導體,并最終聚焦到國際上剛起步的寬禁帶半導體材料——氮化鎵、碳化硅。他看到,寬禁帶半導體材料研究可以把電子學與光學緊密結合,必然具備單純的電子學或光學不具備的優勢,同時也有很高的學術和應用價值,容易形成先發優勢。
1996年,郝躍到美國進行學術交流,他留心考察了美國相關研究的最新動態,發現他們的氮化物寬禁帶半導體材料研究也還處于起步階段。這更加堅定了他的決心。回國后,他毅然決定,全面轉向新的研究方向,寬禁帶半導體材料與器件。
這無異于一顆“重磅炸彈”,在當時的學校和學院里引起了不小的震動。氮化物寬禁帶半導體是個新鮮事物,沒有人能預料它的發展前景。一沒有研究基礎,二沒有經費支持,這一新的未知領域充滿風險。
盡管爭議很大,但是郝躍非常堅決。沒有經費籌措經費,沒有條件就創造條件,舉全力投入。同事和學生們都感嘆,郝老師膽識過人,決策果斷,他看準的事情絕不拖泥帶水。
短短幾年的時間就已證明,當初郝躍帶領他的團隊爬上的這座山頭是個寶藏。氮化鎵、碳化硅化合物半導體材料,也就是寬禁帶半導體材料,很快被定義為“第三代”半導體電子材料,它翻開了世界微電子學科和微電子產業全新的一頁。
攀登科學的高峰從來沒有捷徑可走,成就一番事業從來不會一蹴而就。回望一路走來的艱辛,他不禁感慨萬千。
剛開始關于寬禁帶半導體材料氮化鎵的研究,擺在郝躍面前最大的問題是沒有材料生長設備。引進一套設備,當時需要700萬元到800萬元人民幣。然而由于沒有研究基礎,還不能申請國家的經費支持。
怎么辦?郝躍決定不等不靠,自己搭建一套設備。他從手中的項目經費中擠出部分經費,又自己墊資,東拼西湊,終于湊到200萬元,由此開始了夜以繼日的自主研發并搭建材料研制平臺的艱苦歷程。
2001年,在郝躍的帶領下,我國第一代MOCVD(有機化合物化學氣相淀積)設備研制成功。這套后來被學生笑稱為“作坊”式的設備,滿足了材料生長、表征、測試等最基本的研究需要。在這套設備上郝躍教授培養出了近百余位博士生和碩士研究生。
與此同時,全世界范圍內,寬禁帶半導體的時代很快到來了。郝躍帶領他的團隊系統研究并揭示了GaN電子材料生長中缺陷形成的物理機理,獨創性地提出了脈沖式分時輸運方法、三維島狀生長與二維平面生長交替的冠狀生長方法,顯著抑制了缺陷產生。在此基礎上,團隊成功建立第一代自主國產化的MOCVD系統和低缺陷材料生長工藝,并于2005年和2007年迅速更新為第二代和第三代,解決了高性能GaN電子材料生長的國際難題。團隊自主研發的MOCVD系統及關鍵技術已成功產業化,廣泛應用于GaN半導體微波器件和光電器件制造企業。他們自主制備的高性能GaN電子材料自2003年起批量應用于國內多家研究所與大學,以及日本、新加坡等國家的一些科研機構,被國際用戶評價為“特性達到了國際前沿水平”,相關成果獲得了2009年國家技術發明二等獎。
2002年,GaN高亮度藍光LED器件在郝躍的實驗室成功問世。此外,他們自主建立的國產化GaN微波毫米波功率器件填補了國內空白,打破了發達國家的技術封鎖與禁運,并開始用于多項雷達和測控國家重點工程。
“國家需求是我們的第一原則。”郝躍是這樣說的也是這樣做的。
他認為,作為發展中國家,現在我們的人力、物力和財力都十分有限,科研工作必須能夠解決當前或者未來一段時期國家的重大急需。作為一個理工科大學的科研,應該以實現國家富強和國家安全為第一責任。只有當科研滿足了國家需要、國防需要,個人才能最大限度地實現自身的價值,取得最大的支持。
在解決國家重大戰略需求方面,郝躍帶領的團隊注意到半導體器件可靠性一直是航天、航空等系統中突出的薄弱環節。美國阿里安火箭100多次發射中有過8次失利,其中7次都是由個別器件故障導致的。隨著電子系統復雜度的日益提高,器件可靠性問題越來越突出,對我國更是如此。郝躍多年來一直關注著這個技術難題。從上世紀末開始,團隊在他的領導下系統研究了多種半導體器件的退化與失效機理,提出并建立了相應的模型,系統揭示了半導體器件退化與失效的物理本質。該項成果獲得了1998年的國家科技進步獎三等獎。
早在2001年,郝躍和他的團隊首次提出并建立了高可靠性的自對準槽柵半導體器件結構與制造工藝,使器件可靠性提高近2個數量級,這項成果成功用于國際知名集成電路制造企業的高可靠集成電路大生產。該項成果獲得了2008年的國家科技進步獎二等獎。
這些科研成就使他榮獲了2010年度的何梁何利科學與技術獎。
梅花香自苦寒來
郝躍說,我們這一代人的命運始終與國家的命運緊緊地聯系在一起。
祖籍安徽阜陽的郝躍,1958年出生并成長于重慶,回憶起童年的時光,他感到家庭對他的影響很大,身為軍人的父親,盡管沒有多少文化,但人生經歷卻告訴他知識的重要性,所以對孩子要求很嚴格;母親是一所地質學校的老師,十分重視對他和兩個妹妹的教育。
“文革”期間,父母雙雙受到沖擊,整整十年,他們兄妹三人在沒有人照顧,沒有人交流,也沒有人教育的時光中度過,所幸的是,家里有整整一屋子的書。有書的孩子精神是富有的。這些書籍陪伴著他們度過了一個又一個孤獨的少年時光。知識的種子在那時也深深地扎根在郝躍幼小的心靈中。
他天資聰穎,小學和中學共跳了二級,高中畢業時他才15歲,那是1973年。郝躍雖然很想當一名工人,但當年招工要求年滿16歲,他沒有失望,年少的他很快沉迷于另一個夢想世界--無線電、電工等專業技術。對于當時被稱之為"電工"的職業,郝躍產生了濃厚的興趣,他想,雖沒有工作,但不能浪費時間,必須抓緊時間掌握一門技術,日后總會有用的。就這樣,他去了一家小工廠,當了一名不拿工資的學徒工。僅一年,聰明的郝躍就把一些日常的電工技術摸得滾瓜爛熟。
終于,在期待中他等來了16歲。可是,這時再也沒有招工的機會了,必須下農村,郝躍想當工人的愿望徹底破滅了。1974年9月,在上山下鄉的熱潮中,郝躍迎來了他人生的又一個重要角色—知識青年上山下鄉當農民。
任何苦難和經歷都是一所很好的學校。知青歲月雖然艱苦,但卻磨練了溫順懦弱的郝躍,成就了一個意志堅強,堅韌果斷,進而最終攀越科學高峰的科學家郝躍。
郝躍當時下鄉到的是云南省一個半山區的知青隊里。因為他是隊里唯一的高中生,還懂得一套電工技術,所以,受到了重用,被選為知青生產隊的隊長。年少的他毅然擔當起了百號人的生產隊的掌門人,四時農耕,百姓生活,家長里短,處理起來容不得他拖泥帶水,性格懦弱的郝躍,從這時起他的身心得到了全面鍛煉。
下鄉的日子過得非常艱苦,16歲的郝躍當時非常瘦小,但常常要背百十公斤超過他體重一倍的木柴翻山越嶺,有一次當他中途休息完,再彎腰背起一捆巨大的木柴時,由于慣性,木柴越過他的頭頂,直接順著路旁的懸崖翻滾而下,那個情景,現在他回想起都覺得后怕。
知青的日子雖然充滿了艱辛,但也給他留下了美好。當時,隊里買來了一批圖書,心靈孤寂的知青們,便爭著搶著去尋覓自己喜歡的讀物。從不爭強好勝的郝躍,最后一個走進圖書室時,書架上的書已快拿空了,所有的小說等文學文藝書籍早被一搶而光。他抬頭一看,在書架的最頂層,整整齊齊地擺著一排數理化叢書卻無人問津。郝躍的眼睛一亮,他高興地撲了過去,像發現寶藏似的各取了一本,然后用繩捆了一大包收藏了起來。他當時的想法其實很簡單,這些書,以后肯定對自己有用處。
上天總是眷顧有準備的人。果不其然,一年半后,即1976年2月,郝躍被招工進云南省第17地質隊,在地處西雙版納的艱苦環境里,那套他當年在知青隊得到的數理化叢書,陪伴著他開始了自己的勘探人生。又一年后,也就是1977年,國家恢復了高考制度,他感到了從未有過的興奮,“文革”10年,讀書無用的思想在一些人頭腦中早已根深蒂固,這時候很多人想復習高考,卻都找不到資料,他慶幸自己比別人先走了一步,慶幸自己在艱苦的地質勘探工作之余,能有一套自己的書,可以挑燈夜讀。他憑著堅韌的毅力,白天工作,晚上學習到2、3點,最終成就了自己的大學夢。
回憶起在大學爭分奪秒的學習情形,以及在西安交大讀博期間導師的諄諄教誨,他終身難忘。
作為“文革”后的第一屆大學生,大家學習都很認真。那時候西電這塊經常停電,一旦停電,大家就拿出蠟燭,點起來繼續學習。遠遠望去,學校校園老大樓、西大樓和東大樓燈火(蠟燭)通明,每個人都想把“文革”中逝去的時間“奪”回來。那一代人,在靈魂里面灌注的關于報效祖國、獻身科技、為人民服務的思想,雖然很樸素,但是卻很強烈。
1987年,郝躍到了西安交通大學攻讀計算數學博士研究生。別人都是先學理后學工,他之所以反過來讀,是為了想讀一些在工科方面不可能學到的東西,改變一下自己的思維方式,使自己能夠在邏輯和嚴謹方面更深入一些。交大讀博的經歷,他不僅收獲了學業,也結識了日后對他人生產生重要影響的恩師九三學社社員、數學家游兆永先生。導師嚴謹的治學精神,誨人不倦的科學態度,都對他成就今后的人生產生了重要影響。在這里,他也養成了從事科學研究必備的嚴謹思維。
執著成就事業
2013年12月,郝躍迎來了人生輝煌的時刻,他光榮當選中國科學院院士。面對這份沉甸甸的榮譽,淡泊低調的郝躍心中無限感慨。在他心中,這份榮譽是西安電子科技大學幾代微電子人共同奮斗的結果。從他的老師開始,他們從1958年建立半導體專業開始,這個努力就沒有斷過,這是一個量變產生質變,一個累積沉淀的過程,是西電的所有微電子人共同的榮譽。
郝躍常對年輕老師說,走向科學這條路,就不要被眼前的利益所迷惑,不要為遭受挫折而沮喪,不要因暫時失敗而一蹶不振。這也是他人生的寫照。
由于郝躍在學校的行政和科研工作中成績突出,他曾經有機會去某個省上廳當廳長,都下文了,可他離不了自己深愛的微電子,他要做學問,于是選擇了放棄;也有別的高校請他去當校長,想來想去,他也放棄了,他說,“西電是成就我的地方,我科研的根在這里,我舍不掉。”經得住誘惑,始終堅持自己看準的目標和方向,不要因為各種各樣的誘惑而改變,一般人做到這點確實很難,但這卻是成功所必須的。很多人偏離了自己的發展方向,往往就是因為不能正確處理眼前的各種誘惑,急功近利的思想比較嚴重。
工作中勤奮忘我的郝躍,覺得最虧欠的是自己的家人。好在他有一個理解和支持他的妻子和女兒。盡管錯過了女兒成長過程中許多幸福的點點滴滴,但身教勝過言傳。父親積極進取的人生態度、踏實嚴謹的科學態度深深影響著女兒,他的女兒也深深地喜歡上了材料物理學,在英國劍橋大學求學并完成了材料物性與材料缺陷機制的博士研究,并于英國帝國理工大學完成博士后任務后,女兒應邀到美國伊利諾伊大學做研究工作。
天道酬勤。今天的郝躍已經在世界微電子領域嶄露頭角,他作為首席科學家主持完成了國家重大基礎研究(973),以及國家科技重大專向、863高科技項目和國家自然科學基金等重點和重大課題。他先后在國內外重要學術刊物發表論文300余篇,出版著作9部,獲得國家和國際發明專利100余項,他還是多個國際會議的大會主席和程序委員會主席。
一片丹心譜新曲
象牙塔里的郝躍,在成就科學事業的同時,還時刻把關注的目光投向他深愛的這片土地,關注著國家的民主政治進程。
1998年3月,他以無黨派民主人士身份光榮當選第九屆全國政協委員,也由此開啟了他參政議政、共襄國事的履職歷程。他相繼擔任第十屆全國政協委員、第十一屆全國人大代表。作為全國人大代表、政協委員,他認真履行職責,積極建言獻策。發揮身處教育科技領域這一優勢,在科技創新、科技成果轉讓、以及自主品牌創立等方面發表真知灼見,引起相關部門的重視。
一滴水只有融入大海,才會匯聚出無窮的能量。同樣,個人的力量總歸是有限的,為了在中國的民主政治進程中發揮更大的作用,郝躍將熱切的目光投向了民主黨派。
因為有機會同九三學社中央主要領導、社陜西省委主要領導等九三學社同志接觸、相知、相交,郝躍對九三學社有了比較深入的了解;同時,九三學社人才濟濟,在國家政治生活中發揮的重要作用,組織工作充滿活力,恩師游兆永先生及身邊的九三人嚴謹治學、積極進取、奮發向上的精神風貌也在深深的吸引著郝躍,使他作出了人生的重大決定:加入九三學社。
2014年10月,在這個天高云淡的金秋時節,九三學社張開她溫暖的懷抱迎接這位優秀的新社員,郝躍有幸成為九三學社的第69位院士社員、陜西省的第6位院士社員。新入社的郝躍難掩激動之情。加入九三學社開啟了自己政治生命的新征程,他感謝各級領導和同志們對他的關心和支持。結合自己多年來參加全國人大和全國政協工作的情況,郝躍對九三學社履行參政議政、民主監督職能有自己的想法和建議,表示要為九三學社盡力多做一些事情,在九三學社這個大家庭,為祖國的繁榮富強做出更大貢獻,祝愿九三學社越來越好。
“心有多大,夢想就有多大”。追尋心中的夢想,一路走來,郝躍時刻準備著,年少的時候飽覽群書,當農民、做工人,也難抑制他心中那棵不斷成長的知識的參天大樹。今天,站在世界微電子科技的前沿,他又為自己提出了新的人生目標,那就是讓中國成為一個世界微電子大國和強國。
小小芯片,承載了郝躍院士的無限追求,事業人生。衷心祝愿郝躍院士夢想成真,為我國的微電子事業,為多黨合作事業做出新的更大的貢獻!(張雅寧)