美報告：即使遭美國制裁 中國機構正主導全球芯片研究

中美都試圖在下一代半導體技術領域佔據領先地位。雖然美國不斷加強對華芯片的出口限制，試圖遏制中國取得先進半導體，以阻礙中國半導體發展，惟美國可能無法透過出口管制來維持其競爭優勢。據美國最新研究顯示，中國研究人員已進行了大量基礎研究，目前在芯片設計和製造研究領域處於世界領先地位，正進行大量可能影響下一代半導體技術的基礎研究。

據《南華早報》4月22日報道，美國喬治城大學安全與新興技術中心（CSET）今年3月發布的一份報告顯示，從2018年到2023年，10大英文芯片研究產出機構中有9個是中國機構。其中，中國有8間大學進入被引用次數最多的論文前10名，即每年被引用次數最多的前10%。

中國研究人員目前在芯片設計和製造研究領域處於世界領先地位。

從國家來看，據論文數目，在芯片設計和製造研究領域的領先國家，前5名依次為中國、美國、印度、日本和韓國；高引用率論文數量排名前5名的國家，則分別為中國、美國、韓國、德國和印度。

從機構來看，在芯片設計和製造研究領域的領先組織，中國前10佔9，除法國國家科學研究中心外，其他依次為中國科學院、中國科學院大學、電子科技大學、清華大學、南京大學、西安交通大學、華中科技大學、浙江大學和北京大學。

在高引用率論文數量方面，中國亦佔主導地位，前10佔8，分別為中國科學院、中國科學院大學、清華大學、南京大學、華中科技大學、浙江大學、中國科學技術大學和北京大學；第9名為新加坡國立大學，第10名為法國國家科學研究中心。

CSET報告作者、首席分析師阿諾德 （Zachary Arnold） 表示，美國可能無法透過出口管制來維持其優勢，如在受神經元啟發的計算架構或使用光而不是電子來承載資訊的光學計算，中國在發表論文數量方面處於領先地位。

中國科學院2018年至2023年發表的論文總數，或被引用次數最多的論文，均在芯片設計和製造研究領域重量級人物中位列榜首。

報道分析各間名列十大的中國科研機構。其中，總部位於北京的中國科學院，2018年至2023年發表的論文總數，或被引用次數最多的論文，均在芯片設計和製造研究領域重量級人物中，位列榜首。

中科院同期共發表芯片相關論文14,300多篇，其中被引次數最多的論文超過3,400篇。該領域最熱門的領域之一是神經形態運算，其旨在模仿人類大腦，並透過創造更具適應性和更有效率的處理方式徹底改變芯片設計。中科院在神經形態計算等領域的已發表研究方面位居榜首。在另一領域，報告稱，他們開發了世界上第一個可運行人工智慧任務的碳基微芯片。

另隸屬於中科院的中國科學院大學，其芯片設計與製造領域發表的論文總數排名第2，近 7,850 篇；該期刊被引用次數最多的論文數量也排名第2，約 1,750 篇。該大學也在神經形態計算和設備等研究領域位列前10名。

2018年，由中科院和科學院大學研究人員組成的團隊在同行評審期刊《化學學會評論》上發表了一篇關於應用於石墨烯材料的結構分析技術的論文，該論文在歐洲技術組織的芯片文章引用率排行榜上名列第4。中國科學院大學材料與光電技術學院譚平恆教授是該論文的首席研究員，其研究領域是半導體物理學，被分析平台和學術出版商評為「高被引科學家」。

清華大學發表了近 4,650 篇論文，在芯片研究發表中位居第5位，被引用次數最多的文章中位居第3。

在全球排名前20名的清華大學，發表了近 4,650 篇論文，在芯片研究發表中位居第5位，在被引用次數最多的文章中位居第3，發表了近 1,280 篇論文。半導體專家孫楠在美國德州大學奧斯汀分校工作了10多年後，於2020年加入清華，參與研發了50多款尖端芯片，應用於高速列車、電動車和電網等領域。

2023年，由吳華強和高斌領導的清華大學團隊推出了世界上首個完全系統整合的憶阻器芯片。這種芯片能進行基於改進的學習，無需外部儲存源即可在芯片上進行學習，從而有助於減少訓練人工神經網路所需的能量。

位於四川成都的電子科技大學，發表了近5,240 篇論文，排行第4。去年，由電子科技大學和華為技術有限公司共同設立的實驗室團隊表示，他們開發出了一種可減少電子戰接收機時間延遲的設備，從而使雷達信號檢測速度更快。該大學科學研究人員在量子芯片研發上也取得進展，首次利用一般半導體製造出量子光源。

南京大學研究人員組成的團隊，在2018至2023年間發表的關於芯片設計和製造的被引用次數最多的論文，並於 2018 年發表在期刊《自然》上，關於鐵磁性，一種某些材料（如鐵）強烈相互吸引的物理現象，對開發自旋電子裝置具有重要意義。這些設備利用電子自旋而不是電荷來儲存數據，可作為傳統花片的更有效的替代品。南京大學也名列歐洲貿易組織在量子運算和量子處理器領域發表研究成果排名前10的大學之列。

位於武漢的華中科技大學，在發表論文數量中排名第8，同期共發表論文 3,660 多篇，被引用次數第5多，約有 890 篇論文。曾在2021年在蘋果美國總部擔任中央處理器實施工程師的王煥宇，曾助蘋果開發了 Mac 電腦和 iPad 中使用的一些最新的系統單芯片處理器，2023年回母校華中科技大學積體電路學院擔任教授。

另浙江大學已發表研究論文數量中位居第9，共發表論文約3,580篇，被引用次數最多的論文數量榜中位居第6位，共發表論文近 870 篇。該大學在涉及光子學的兩個研究領域名列前茅，光子學是光學的一個分支，利用光子的能量用於各種應用。光子芯片使用光或光子而不是電子來處理和傳輸訊息，其傳播速度更快，因此可以實現更高的資料傳輸速度。

毛拍手

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12月23日10時00分，長征十二號甲遙一運載火箭在東風商業航天創新試驗區發射升空，運載火箭二子級進入預定軌道，一子級未能成功回收。就在20天前，中國第一款可回收火箭朱雀三號回收失利，如今「國家隊」背景的長征十二號甲再次回收失利。

長征十二號甲遙一運載火箭

《北京日報》旗下微信公眾號「長安街知事」刊文稱，經過朱雀三號發射時的一輪科普，對於火箭回收之難大家已經有所了解：「就像從100層樓扔下一支鋼筆，讓它精準落進地面的筆筒」。回收不是單一技術的突破，而是材料、動力、控制、算法的系統性革命。這就決定了火箭回收之路注定充滿坎坷。再看行業標桿，SpaceX公司的獵鷹9號爆炸了數回，才實現了軌道級火箭的首次陸地回收。即便是首次成功之後，回收失敗乃至火箭爆炸的情況也並不罕見。「星艦」經歷了4次軌道試飛不及預期後，才有了「筷子夾火箭」的「神跡」。

從朱雀三號，到長征十二號甲，中國航天只是進行了兩次可重複使用火箭軌道級發射驗證。據報道，長征十二號甲研製團隊將盡快開展本次試驗過程的全面復盤與技術歸零，全力查明故障原因，持續優化回收方案，繼續推進可重複使用驗證。

說到底，「上天」沒有捷徑，發展時間差帶來的技術差距更客觀存在。於中國航天而言，火箭回收的「長征」才剛剛點火，短時間內，「試錯」「歸零」還會是這場新革命的主旋律。中國航天從來不缺從頭再來的勇氣，從失敗中尋找原因、汲取經驗，不斷獲取火箭真實飛行狀態下的關鍵工程數據，為後續發射、子級可靠回收奠定基礎，就能一步一步走向成功。

著眼現實，火箭回收是降低發射成本、提升發射運力，進一步搶佔太空軌道資源的關鍵。

根據國際電信聯盟（ITU）的規定，衛星頻率及軌道使用的規則是「先登先佔、先佔永得」。馬斯克的「星鏈」是目前進度最快的低軌衛星星座，累計已發射超1萬顆衛星，而整個「星鏈」將由4.2萬顆衛星組成。近地軌道能容納的衛星數量大約6-8萬顆。這些資源若被美國一間公司獨佔，後果可想而知。誰在衛星發射上落後一小步，就可能在未來競爭中落後一大步。

中國也部署了一系列衛星發射計劃，但要送成千上萬顆衛星上天，必須實現火箭回收利用，降低發射成本，提升發射效率。畢竟，推進劑成本佔全部飛行成本的比例很低，大頭在發動機、箭體等。

種種現實，倒逼著中國正在上演一場前所未有的技術競賽。多間主力企業幾乎同時衝刺可回收技術。再看長征十二號甲，雖然由中國航天科技集團八院研製，但火箭一級採用的是民營企業研製的「龍雲」液氧甲烷發動機，這是民營發動機首次配套國家隊火箭，開創了「國家隊主研+民企核心部件」的協同創新模式。

朱雀三號

殘酷的競爭正在進行，更不能被氣餒的情緒包圍。接下來最重要的，是面對現實、腳踏實地，分工協作、組團出擊，在自己的特色模式下，一步一步接棒起飛。

最近，還有一個故事令人動容。

在朱雀三號團隊被清洗發動機噴嘴的難題卡住時，一位團隊設計師在一間小龍蝦餐館裡，突然看到店老闆用超聲波清洗機清洗小龍蝦。他靈光一現，問能不能借用這個設備。「老闆聽我們在幹中國第一款液氧甲烷的大推力發動機，說拿去用，不用付租金，就當是對中國航天的支持。」

此情此景，讓人不禁想起上世紀90年代，中國航天遭遇連續失利，就曾有青年學子寫信鼓勵：「挺起你們堅強的胸膛，昂起你們不屈的頭顱」「成功永遠屬於堅忍不拔的攀登者」……到了2020年，「長征七號A」首飛失利，一名中學生也曾給科研人員寫信，除了加油鼓勁，還列出了一長串自己找出的「失利原因」。

再看從朱雀三號到長征十二號甲，回收失利後，輿論場上也多是鼓勵為主。

種種行動與言語上的支持，一下讓航天人心裡很暖、重燃鬥志，更不禁感慨，「社會對一個群體的評價從來不是說在哪個企業、什麼性質的企業。要看你現在在做什麼，是不是國家需要的，如果是國家需要的，你也是『國家隊』。」從這個角度看，包容、理性的社會氛圍，又何嘗不是一種加速劑？

一兩次失敗，絕對不會成為探索火箭回收的終點。當前，包括天兵科技「天龍三號」在內的一批可回收火箭正整裝待發。難以預測下一次試驗是成功還是失敗，但「路雖遠，行則將至；事雖難，做則必成」。