9月25日,由广州南沙开发区管委会和广东院士联合会主办的“百名科学家·π课堂”活动举办。张景中、吴硕贤、罗锡文、张偲等12位院士专家走进南沙区中小学,以座谈交流、科普报告、励志报告等形式近距离交流,弘扬新时代科学家精神,使青少年学生们能够更加深刻地理解科学知识、提升科学素养、拓宽科学思维。

9月25日,“百名科学家·π课堂”系列活动走进广州市南沙大岗中学。俄罗斯工程院外籍院士、广东省科学院半导体研究所研究员庄巍以《集成电路是怎么回事》为题开展科普讲座。

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庄巍院士以四大史诗级突破为主线,将深奥的芯片技术转化为青春语言:

01逻辑革命的哲学

“电流的‘交通规则’(电压、电阻)孕育了与或非门——这是所有智能的源头活水!”庄巍院士举起一枚芯片模型,“0和1的二进制,实则是开关电路对‘是与非’的终极解答”“逻辑是电子世界的语法,物理公式是它的词汇表”。

02爱迪生效应的曙光

1883年钨丝实验的动画跃然屏幕:“电子首次被装上‘方向盘’!真空管中单向流动的电流,为二极管埋下伏笔。”庄巍院士以红绿灯比喻:“秩序是突破混乱的密钥——这恰如我们治学的科学精神!”

03晶体管的惊天一跃

当1947年贝尔实验室的PN结结构图呈现时,全场屏息。“这个‘电子收费站’让设备从衣柜缩至掌心!”庄巍院士轻托一部智能手机:“没有它,就没有这掌中方寸宇宙——而中国正打破西方技术垄断!”

04集成电路的微观宇宙

光刻工艺视频震撼全场:一粒沙经提纯、光刻、蚀刻,化作载有百亿晶体管的芯片。“这就是芯片的诞生——于纳米尺度雕刻文明!”庄巍院士指向大屏幕上的FinFET技术演进图。以FinFET技术演进(基础研究→应用研究→实验发展)为暗线,呼应半导体产业“科研-转化-量产”规律。庄巍院士提醒同学们,关联“硅周期”产业背景与“卡脖子”国家战略,凸显科普教育的历史使命。

在互动提问环节,同学们踊跃举手提问:“我们国家的集成电路技术落后发达国家吗?落后大概多少?”“什么是模拟信号?”“集成电路未来可能有哪些新的作用?”“集成电路技术会被新的技术替代吗?”……庄巍院士一一作了耐心解答。

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活动最后,广州市南沙大岗中学校长刘世烽作了总结致辞。他指出,“庄巍院士的讲座为我们揭示了集成电路从沙粒到“中国芯”的科技飞跃,这不仅是知识的传授,更是一次科学精神的洗礼。同学们,你们正处于积累知识、锻造品格的关键时期,希望你们能将今日之所学转化为明日之所为。要夯实科学基础,像院士团队研究FinFET技术那样,耐得住寂寞,坐得住冷板凳;要敢问敢闯,保持对未知的好奇与探索的勇气;更要胸怀家国使命,将个人理想融入国家发展大局,立志为攻克“卡脖子”技术贡献青春力量,期待你们未来成为国家科技强国的栋梁之材!”