中国芯在豫北小城“光”速超车

——访全国人大代表、中国科学院半导体所研究员、博士生导师吴远大

■ 本报记者 马金眈

在豫北小城鹤壁，我国“光芯片第一股”2020年8月在科创板上市。一位科研工作者用14年见证了中国光芯片从跟跑、并跑到部分领域实现领跑的“光”速超车。

全国两会期间，全国人大代表、中国科学院半导体所研究员、博士生导师吴远大向记者讲述了他的“追光”之旅。

一封邮件带来的改变

“中国科学院半导体所光无源芯片研发团队从1998年开始从事光芯片研究，并且希望这项研究成果可以变成让老百姓看得见摸得着的产品。”吴远大对记者说：“当时国内的光芯片一直被国外垄断，我们通过市场调研，了解市场对光芯片技术的需求。先后与七八家企业进行了洽谈，虽然这些企业对相关技术表示欢迎，但对光子芯片的产业化落地持谨慎态度，因为国内尚没有成功先例。”

然而，一封邮件改变了这一局面。一位从事传统光纤光缆行业10年左右的民营企业家，正积极寻求产业转型和高质量发展，他希望开展门槛较高、不易被复制的项目，恰好当时“光纤到户”的概念逐渐兴起，作为核心器件的光分路器芯片完全依赖进口，且价格高昂。

“他找了半年多的时间，没有找到技术来源。”吴远大回忆说，后来这位企业家采取了最“笨”的方法——在百度搜索。“通过关键词搜索，他找到了我们发表的一篇光分路器芯片研究论文。但当时还没手机等联系方式，只留下了电子邮箱。”

这位企业家通过电子邮箱与吴远大取得了联系。他希望拜访中国科学院半导体研究所，交流光分路器芯片技术。“我们当时没想到会与他合作，只是礼节性答应见面交流。毕竟，一个小城的企业来投资做光芯片谈何容易，并且该企业也是我们洽谈过的公司中规模相对较小、区域位置相对较差的一个，在人才、供应链等方面都不具比较优势。但在接下来的一年半时间里，这位企业家从鹤壁、郑州往返北京，每个月和我们进行约3次的密切交流，他的真诚打动了我们团队。”吴远大说。

“这种芯片产业化投资需要数亿元资金，烧钱非常厉害，并且5年之内能否研发成功、能否实现盈利都是未知数。”吴远大回忆说：“这位企业家坚定地表示愿意持续投入，愿意承担研发风险。”

于是，中国科学院半导体所安排了包括吴远大在内的十余位科研人员来到了河南鹤壁，在一片玉米地里开始了光芯片科技成果产业化工作。

一座小城的营商环境

当时鹤壁并没有明显的区位优势，但吴远大和团队在这里一驻扎就是14年，打动他们的还有这里的营商环境。

“来鹤壁之前，我们担心不能适应当地的生活和工作环境，但随着我们逐渐融入这里的经济社会生活，感觉鹤壁确实是个宜居宜业的好地方。”吴远大说。

鹤壁是传统资源型城市，然而市委、市政府早就进行了产业转型升级布局。”吴远大说：“营商环境对于新生产力的发展尤为重要。鹤壁市历任市委书记都把我们公司作为重要企业特别关注，以‘钉钉子’精神，一任接一任持续进行政策支持，并且为公司配备了‘服务管家’：围墙内的事公司解决，围墙外的事政府帮助解决。这让我们科研团队可以放心大胆、心无旁骛专心做科研。”

高科技企业的成长，离不开资金的支持。“我们搭建的光无源芯片平台，具有完整IDM（整合器件制造）能力，可以说是国内最大最好的研发和中试平台。”吴远大说。公司在发展过程中，先后获得了国家、河南省和鹤壁市多项重点研发计划项目的资助，牵头承担了“十三五”“十四五”国家重点研发计划项目，这也是公司的光子芯片能够快速实现产业化的重要因素。

一项项接踵而至的突破

“前几年公司都处于亏损状态，光子芯片的产业化和市场推广难度确实很大，但经过5年左右的发展，终于实现了盈利，并且在PLC光分路器芯片领域建立了明显的产业优势。”吴远大说。

虽然过去我国光子芯片与国外存在较大差距，但是，经过十多年的发展，我国在光子芯片领域实现了突破，部分领域实现“领跑”。PLC光分路器芯片已完全实现国产化，吴远大团队研发的光分路器芯片技术还获得了国家科技进步奖二等奖。在此基础上，高速光收发模块应用的波分复用芯片技术，实现了与国外“技术并跑”，成为当前国际国内市场的主要芯片供应商。

政府工作报告和“十五五”规划中都提到了光电融合。“传统上说的芯片一般都是电芯片，但近些年光子芯片发展迅速，不仅广泛应用于光通信、光互连等基础设施建设领域，在光传感和光计算领域也展现出良好发展态势。下一步，随着光电融合技术的深入发展，有望在人工智能、光计算、量子科技等新兴领域实现颠覆性创新。”吴远大说。

“我们第一条光子芯片生产线用的是进口设备，在样品开发成功、对工艺有了充分把握后，在芯片扩产过程中，我们开始进行关键设备的国产化工作，截至目前，主要芯片生产设备都实现了国产替代。”吴远大表示，设备国产化的优势非常明显：一是成本降低到国外的1/3左右；二是国产设备商响应速度快，如果国外设备的关键零部件损坏，通常面临停产数月的风险，而国内设备商随时可以提供服务，保证了生产的正常进行；三是国产设备商在产能优化、技术升级改造方面能提供良好的合作，双方互惠互利，形成一个正循环。

“起初国产设备确实达不到国外设备的技术水平，甚至无法用于批量生产，但我们坚定地支持国产化，一起合作开发。目前政府采购合作创新采购方式是一个契机。”吴远大说：“我们可以与设备商一起探讨新技术发展方向、哪些具有更大的应用前景，这种合作模式对于初创企业来说是’雪中送炭’，特别是对于许多新兴应用领域，在0~1的攻关中，可能国外也没有成熟的关键设备，国内设备制造商与芯片研发单位共同努力，有望创造出更多更广的赛道，真正实现以科技创新促进产业创新。”