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如何看待工信部设立集成电路一级学科?牵动业界神经更多的考量有哪些
如何看待工信部提出的将设立集成电路一级学科?业界呼吁多年的“设立集成电路一级学科”事宜终于迎来历史性的时刻。10月8日，工信部公布了一份答复政协《关于加快支持工业半导体芯片技术研发及产业化自主发展的提案》的函，函中工信部指出，中国集成电路产业核心技术受制于人的局面仍然没有根本改变，急需加强核心技术攻关，保障供应链安全和产业安全。在这一答复函中尤其指出了要“推进设立集成电路一级学科，进一步做实做强示范性微电子学院。”跟大家想的一样，在我国的体系下，设立一级学科对于学科发展意义重大。「集成电路在新加坡就是ece电子计算机工程下的一个方向而已」，但是那是在美国，在国内，一级学科还是电子下面的二级学科差别非常大。
日前，复旦大学宣布，该校“集成电路科学与工程”博士学位授权一级学科点将于2020年试点建设，并启动博士研究生招生。消息一出，业界为之振奋。中国科学院微电子研究所副所长、中国科学院大学微电子学院副院长周玉梅盛赞此乃“破冰”之举;中国电子信息产业发展研究院集成电路研究所所长、中国半导体行业协会副秘书长王世江也认为此举意义重大，体现出国家和业界对集成电路人才培养的重视，将带动整个产业发展氛围进一步向好。
集成电路成为一级学科,牵动业界神经
“设立集成电路一级学科”为何如此牵动业界神经?
设立与集成电路有关的一级学科已经经过多年的讨论，但由于一直存在各种争议而无法成形。
作为信息技术产业的核心，集成电路是支撑国家经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，其重要性不言而喻。
随着学科的不断发展变化，原有的一级学科划分在事实上确实已经限制了我国集成电路人才的培养，进而影响到了我国集成电路产业的良性发展。在中美贸易摩擦的背景下，这一问题被极具放大。工信部作为行业主管单位，对于行业发展中的“人才之殇”有切肤之痛。因此工信部也一直在积极推动集成电路人才培养的变革。此次表态也是彰显了以工信部为代表的国家部委在推动集成电路产业的强烈意愿。在我国高校的体制下，成立集成电路一级学科，会极大促进集成电路这一细分领域在现有体系下的话语权，同时促进资源的倾斜和整合，并不只是一个形式。
首先我们需要讨论为什么需要设立集成电路一级学科。这其实是一个很庞大的问题，涉及到了我国的教育体制、科研体制、人才培养模式等多个方面，还涉及到集成电路这个行业的发展变化。作者先简单讨论一下。
首先是集成电路产业自身的发展。作者在此前的知乎Live：《你可能学了假的数字集成电路》中谈到了产业发展导致学科分工变化的问题。
曾经的集成电路是一种元器件，其它的元器件还包括电阻、电容、电感、磁性器件等等很多类型。而电路设计是用不同类型的元器件在电路板上构成功能电路。
而随着集成电路技术在摩尔定律的驱动下飞速发展，集成电路由一种元器件发展成为了电子系统的核心。如今，一个电子信息系统的大部分甚至全部功能都可以靠一个集成电路或者几个集成电路配合完成。因此集成电路就由原来的一种元器件变身成为了电子信息系统的主要载体。这也是为什么美国对我国集成电路进口实行所谓的“管制”以后，会对我国的电子信息产业整体造成较大的冲击。
正是由于这种技术进展的变化，导致了电子信息系统的设计方法发生了很大的变化。“用元器件在电路板构建功能电路”这一设计方法逐步的被放弃，取而代之的是“芯片即电路”甚至“芯片即系统”。可以说电子系统设计已经变为了“在芯片上做电子系统“。这其实上已经打破了传统电子产业的分工。
但我国目前电子科学与技术的学科划分还是按照传统的模式来划分的。而传统上电子科学与技术各个二级学科的分工是这样的：
“过去十年，我国集成电路产业快速发展，整体实力显著提升，但与先进国家和地区相比，依然存在较大差距，高端芯片产品大量依赖进口，难以对构建国家产业核心竞争力、保障信息安全等形成有力支撑。”复旦大学微电子学院副院长周鹏在接受《中国电子报》记者采访时表示，“解决我国集成电路核心技术受制于人的关键在于人才，人才是产业创新的第一要素。我国集成电路人才严重短缺，不仅缺少领军人才，也缺少复合型创新人才和骨干技术人才。”
《中国集成电路产业人才白皮书(2017-2018)》显示，到2020年前后，我国集成电路产业人才需求规模约为72万人左右，截止到2017年年底，我国集成电路产业现有人才存量40万人左右，人才缺口为32万人，年均人才需求数为10万人左右，而每年高校微电子专业领域的毕业生中仅有不足3万人进入到集成电路行业就业。
“集成电路产业对人才需求十分旺盛，人才供给确实是当前产业发展面临的严峻问题。”王世江告诉《中国电子报》记者，“按照产业发展规划和人均产值来估算，到2021年前后，我国集成电路人才缺口依然接近30万人。”
针对人才匮乏的现状，周玉梅在接受《中国电子报》记者采访时指出，这与我国集成电路产业发展的特殊性密切相关。集成电路发明不过60年，纵观人类社会发展的历史长河，还没有哪一类技术能在如此短暂的时间内就应用到生产生活的方方面面，改变着人类生活和社会治理，并成为支撑信息技术产业发展的基石。在国家科技重大专项的推动下，我国集成电路产业发展迅猛，年增长率达到了20%以上，人才短缺成为不争事实。但人才培养和成长有其规律性，需要时间。与此同时，除集成电路产业自身需要微电子方向的人才，其他新一代信息技术产业也急需有微电子背景知识的人才，如人工智能、云计算、网络安全、物联网、通信产业等，导致在有限的人才培养的总量上，还被其他行业进行了分流，在一定程度上造成了行业内人才流失。
那么为什么需要设立集成电路一级学科?设立集成电路一级学科后会对人才培养和产业发展产生什么样的影响?应该如何建设集成电路一级学科?本文作者就自己的经历和视角提出一些自己的看法供大家参考。
微电子/半导体学科负责的是研究如何把材料加工成电子元器件，加工的过程就是“工艺”。而电路与系统学科负责是研究“器件的应用“，研究如何用元器件构成电路。而在这个过程中需要有一个电路建模和分析的过程。我们电子信息类专业原来的核心专业基础课程电路分析、模拟电路等其实主要就在讲这些内容。而通信、仪器仪表、自动控制等学科则是在电路的基础上研究如何形成“整机装备”。
光这么说可能有点抽象，我们用一个不太准确的例子简单的说明一下：
这是在网上找到的一张老式程控用户电话交换机内部的电路图，可以看出它内部的结构是由一个母板上插了若干个扩展电路板构成的。如果对照上面的分工的话，可以大致的认为微电子/半导体学科是研究电路板上的那些元器件的，电路与系统学科是研究如何做这些电路板子的，而整机类学科是研究如何利用电路板把这个交换机给做出来的。
2010年我给本科生开了一门课叫《数模混合集成电路设计》，主要是讲如何设计ADC/DAC芯片的。当时有一个老先生来听课，听完了以后和我认真讨论课程内容。我当时觉得老先生对各个技术细节掌握得非常清楚，后来才知道老先生是当年国内最早的一批做模数/数模转换的。但是他们那时候是设计了一个专门的信号采集板，用了很多运放和逻辑电路来实现了今天一颗芯片甚至是一个IP核的功能。
随着集成电路和整个电子信息产业的进步，整个的学科分工其实发生了巨大的变化：
集成电路的飞速发展导致电子系统单片化。把集成电路由一种元器件变成了整个电子系统的载体，因此原来由电路与系统甚至部分整机学科研究的内容，实际上都包含在当今的集成电路设计范畴之内。这使得集成电路的内涵和外延都发生了根本性的变化。研究集成电路已经不再是研究一种元器件，而是包含了从器件、电路到系统甚至软件的综合性学科。
我们再来看看现在的交换机内部结构是什么样子。从网上找的一个华为交换机内部结构，应该也不是最新型号，但也可以让我们了解这其中的变化：
可以看出，除了电源电路那部分还有各种元器件搭配来构成电路以外(这和目前电路与系统学科实质上已经“退守“到电力电子/微波电路等特定电路领域的现状符合)，在其它偌大的电路空间里面只是零星的分布着若干个集成电路。这两种交换机内部结构的变化深刻的反应了技术发展对于电子系统设计方法的深刻影响。而原有的学科划分很显然已经被打破，已经不适应新形式的发展。
那么如果按现有学科划分，微电子与固体电子学只是电子科学与技术下面的二级学科，负责研究电子元器件(主要是半导体元器件，别的元器件分别由其它二级学科研究)。而集成电路只是在这个二级学科下面的三级学科，这显然极大的限制了集成电路专业的发展空间。就好像一个长到十八岁的小孩还在穿他五岁时候的衣服一样，必然是“勒得慌“。
如果具体展开影响会谈的很多，我这里简单谈一下。
首先是在指定人才培养方案的时候会导致方案极不适应现行的技术体系。清华大学杨华中教授在访谈中也提到了这一点。
(详情参见：清华大学教授杨华中：成功的集成电路创业者都有这五大特质)
杨教授在文中提出了国内的微电子专业课程体系不完整。主要体现在我国的微电子专业基本没有开设计算机体系架构、通信与网络、媒体处理等方面的课程。例如，推动集成电路产业发展的主要动力从2000年开始就已经从PC转移到了移动通信、网络和媒体处理，但是国内的人才培养却没跟上。
严格意义上来说这锅确实不应该微电子专业来背。因为如果我们把微电子专业看成一个培养“元器件制造“人才的专业的话，目前的课程体系其实还是合格的。但问题在于集成电路的内涵和外延扩大了以后，我们在学科划分上仍然按照集成电路是微电子专业的一个分支来看，培养的学生大面积的集成微电子专业的课程培养体系。这样自然就会发现有很多课程没有开设。但实际上这不是靠在微电子专业内新开课程能解决的，而必须重新设计符合现有集成电路专业人才培养的课程体系。
从02年开始，也就是我读本科那一年。全国部分院校开始大面积开设“集成电路设计与集成系统“这一专业。后来随着”示范性微电子学院“的建设，这一专业的建设进入了新的阶段。然而由于没有独立的学科，集成电路设计与集成系统专业仍然逃脱不了原微电子专业课程设置和培养方案的制约。例如在考虑到学生未来研究生深造的问题，在课程设置时不得不削减了对于集成电路设计具有重要意义的”微处理器系统结构“(原微机原理)的课时而去加强XX物理的课时。
以上是对本科培养的影响，在研究生培养层面学科的影响更大。因为研究生的招生是按照学科来进行的，研究生导师的评定和聘任也是依照学科来开展的。在前面谈到现在的集成电路已经突破的元器件的概念，在内涵和外延上已经包含了原有学科划分中很多其它学科的内容。但由于没有独立的集成电路学科，这就导致从事集成电路方向研究的老师其实分散在多个学科内部。其中微电子/电子科学与技术占了较大一部分，但是仍然还是有很多老师分布在如通信、计算机、仪器仪表甚至自动控制等学科中。但由于这些老师不是这些学科的“主流”，因此在职称评定、研究生名额分配等方面都受到了一定程度的挤压甚至是打压。
此外，由于我国的学科建设是按照学科评估的方式来进行考评的，而我国的科研考评体系常年来受“五唯”影响较为严重。虽然自去年以来国家已经开始对这一问题加以重视和纠正，但在建立起新的有效评估体系之前仍然无法有效的消除这一影响。对于集成电路这一研究领域而言，无论是发论文还是拿经费的“效率”显然是不高的。在没有独立学科的情况下搞集成电路的老师在各方面考评先天的就处于弱势地位。作者之前经常半开玩笑半认真的说过，如果以“唯论文”的标准，搞集成电路的研究就是自己在“找死”。以信号处理方向为例，很多时候用Matlab写完几百行甚至一百多行代码跑几个曲线已经足够发表一篇论文了。而如果要继续把这算法变成芯片(或者至少设计出芯片的原型吧)，至少又是半年多到一年的时间。搞不好最后你还发现做完了芯片发表出来的论文的“影响因子”和“分区”还不如之前纯算法能发的高。在这种指挥棒的牵引下，自然很多老师为了自己的“生存”而不得不转行。这方面的故事很多，篇幅有限就不一一展开了。
当然，以上的这些问题要想从根本上解决，归根结底还是需要我国建立更为完善的人才培养制度、考评制度等制度上的建设和改革。但在现阶段无法一步到位建成理想制度的前提下，通过将集成电路设立为一级学科，使得集成电路的人才培养方案可以相对独立的制定，使得从事集成电路研究的老师能够有所依托。这应该是目前解决我国集成电路人才培养和技术研究瓶颈最为现实的方法。
通过建设集成电路一级学科，我们可以理顺当前集成电路学科与其它相关学科的关系，使之符合当今技术的发展状况。可以针对集成电路人才培养的特点，相对独立的合理规划本科专业培养方案和课程内容。可以设置更为符合集成电路学科特点的考评体系和研究生招录、培养模式。从而为缓解我国在集成电路人才培养问题上的窘境奠定较好的基础。这也是推动设立集成电路一级学科的重大意义所在。
当然，设立集成电路一级学科尚未完全尘埃落定。
首先是需要理顺集成电路学科内部的各个子方向/二级学科，明确自身的定位和任务。根据作者以上图片中对于学科发展的分析，作者建议可以参考国家重点研发计划“光电子与微电子器件及集成”重点专项的划分方法。将集成电路学科划分为：集成电路与系统芯片、集成电路设计方法学、器件与工艺技术三个子方向。
其次就需要在划定的学科范围内，根据三个子方向设置合理的本科和研究生课程，从而全面的培养符合集成电路实际需求的人才。例如在集成电路设计方法学这一方向上应加强数学、计算机算法与微电子器件技术的融合，使学生有能力编写仿真/模拟软件。
最后，也是最重要的一点。需要按照学科范围均衡合理的引进、培养师资力量。从而保障学科良性均衡的发展，从长远的角度为国家的战略需求稳定的输送人才。
总结如下：
集成电路属于电子科学与技术(一级学科)下面的专业(二级学科)，成为一级学科，意思就是集成电路和电子科学与技术没有隶属关系，是并列关系。
成为一级学科首选说明国家很重视，将得到很大发展。
比如以前统计学属于经济学下面的二级学科(部分学校属于数学类)，软件工程、网络安全属于计算机科学与技术下面的二级学科，现在都是一级学科了，也得到了很大的发展，但是在招生的时候，很多学校还是会把软件工程、网络安全作为计算机类专业统一招生。
哪些专业会成为集成电路（一级学科）下面的专业？
目前和集成电路相关的专业有集成电路集成系统、电子封装技术、微电子科学与工程、半导体材料(一般在研究生阶段)、集成电路设计(可能会出现)，这些专业比较有可能成为集成电路(一级学科)下面的专业。
集成电路行业前景如何？
总体来说还是不错的，有前景的，别问和计算机比怎么样，问就是劝你学计算机。
美国对中国企业的一系列制裁，让中国也充分认识到此件事情的核心是半导体行业的发展和芯片设计和制造的困境，因此今年这个行业的热钱越来越多， 毕业生比较受欢迎。集成电路则是和此行业相关度最大的专业，目前开设的学校不多，毕业生也不多，但需求还是比较旺盛的，起薪还算不错，可能比不上计算机和软件工程，但在工科中也算不错的，比大部分工科专业好一些，关键是这个专业更吃经验，经验越多越吃香，不像互联网行业那么新老倒挂，不像程序员那么要不间断学习新技术，也不像计算机那样淘汰率高，还有潜在的中年危机。2018部分半导体芯片企业校招行情，已经不比互联网行业差多少了，很多985211毕业生拿到20万/年已经不算难事。
哪些学校集成电路（一级学科）比较好？
其实我国早就布局这方面的教育，但是因为复杂的原因一直在核心领域受制于人，前后一共批准了三批学校开设集成电路设计与集成系统专业。
2003年10月教育部、科技部批准了清华大学、北京大学、复旦大学、浙江大学、西安电子科技大学、上海交通大学、东南大学、电子科技大学、华中科技大学等九所高校为首批国家集成电路人才培养基地的建设单位。其中清华大学、北京大学、复旦大学、浙江大学、西安电子科技大学由科技部拨付专项经费，其余高校经费自行筹措，侧面也说明这五所院校被国家更为看重。
2004年8月，教育部又批准了北京航空航天大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨理工大学、同济大学、华南理工大学和西北工业大学等七所高校为国家集成电路人才培养基地的建设单位。
2009年6月教育部再次批准了北京工业大学、大连理工大学、天津大学、中山大学、福州大学等五所高校为三批国家集成电路人才培养基地的建设单位。在这些学校中，西电、北工大、福州大学是唯三的211，哈理工是唯一的双非，如果想学这个专业，这些学校属于性价比比较高的。
微电子示范学院(和国家集成电路人才培养基地有极大重叠)。
支持建设示范性微电子学院的高校名单：北京大学、清华大学、中国科学院大学、复旦大学、上海交通大学、东南大学、浙江大学、电子科技大学、西安电子科技大学。
支持筹备建设示范性微电子学院的高校名单：北京航空航天大学、北京理工大学、北京工业大学、天津大学、大连理工大学、同济大学、南京大学、中国科学技术大学、合肥工业大学、福州大学、山东大学、华中科技大学、国防科学技术大学、中山大学、华南理工大学、西安交通大学、西北工业大学。
集成电路成为一级学科以后，仍然只是一个建设的起点。能够真正的把这学科建设好发挥出应有的作用，才符合设置这一学科的初心。如何建设这一学科，相信很多专家自然有自己的意见。作者在此斗胆说几句自己的想法，权作抛砖引玉。以上是本人对于设立集成电路一级学科的一些粗浅的看法和感想，又不足之处希望大家多多批判指正。
原文来自黄乐天（电子科技大学电子科学与工程学院，副教授）发表在《半导体行业观察》文章原文标题：浅谈集成电路成为一级学科，原文有经过修改。