首都科学讲堂举办“芯片是如何诞生并改变世界的”主题讲座

“创新！”北京市第二中学经开区学校初一年级科技创新班的学生房天佑郑重地在正在听讲的课堂笔记中认真写下这两个字的感悟，并在末尾打上了一个有力的感叹号。也许在他此时的心中，一颗关于科学的种子已经悄然而动、露出萌芽。

让房天佑同学深有体会的这堂科学课，并不是一次普通的讲座，而是由北京市科协主办、北京科学中心承办的首都科学讲堂，走进北京市第二中学经开区学校举办的一场特别活动。

6月15日，瞄准人工智能、基础研究主题方向，首都科学讲堂特别邀请了资深芯片研究专家、科普作家、第十九届“文津图书奖”得主汪波走进校园，开讲《芯片是如何诞生并改变世界的》，带领学生们一起回望芯片行业的“人类群星闪耀时”，共同探索芯片的前世今生。

小小的芯片构成了现代社会正常运转的核心控制单元，几乎无处不在的它，覆盖了我们日常生活的方方面面。随着AI浪潮席卷全球，芯片更成为推动智能世界变革的首要驱动。芯片是什么？它到底何时被发明出来，又是如何一步步被广泛应用的？假如摩尔定律彻底失效，未来芯片的研发又将走向何方？伴随着同学们的一个个好奇的疑问，汪波老师开启了这场讲座。

“大家可以传阅看看，这些就是没有封装好的芯片裸片，因含有不同的化学元素呈现出了不同的颜色。封装好之后，它就可以装在手机、家用电器、计算机里面，为我们的生活所服务，”讲座开始，汪波老师先请大家“眼见为实”，亲眼看并触摸了五颜六色的芯片实物，让在座的同学对芯片有了一个直观的认识和初步了解。

在接下来的讲座中，汪波老师循循善诱，分别从“芯片是什么”“晶体管是如何发明的”“芯片是如何发明的”“芯片是如何设计和制造的”四个核心角度为观众描绘了波澜壮阔的芯片发展简史。他还以制书作比喻，形象地着重介绍了在芯片的设计和制造中，关于不可替代光刻技术的重要性。

“光刻技术是芯片制造中最重要的部分，它的发展经历了几十年的变迁。光刻技术将掩模上的电路图形曝光到光刻胶上的晶圆表面，就类似制书时的印刷步骤一样。今日的光刻机设备复杂且占地面积大，成本高达几亿美元，需要上百个工程师去维护，精度达到了3纳米。”汪波借此激励和呼吁在座的同学们去关注未来芯片领域发展面临的种种挑战：“比如说，光刻机的发展目前就遇到了瓶颈。因为光的波长不可能无限制缩小，当光刻机尺度达到3纳米时已逼近物理极限，将面临各种技术困难。如何解决类似这样的问题，可能就需要将来在座同学们的智慧了。”

汪波还展示了芯片发展简史上的“英雄榜”，以榜上科学家的事迹和精神去鼓励同学们勇于提问，敢于创新。这也引发了在座同学们争先恐后地举手：硅晶圆为什么是圆形而不是方形的？芯片到了物理极限怎么进一步改良发展？未来芯片迭代会有多迅速？还需要多久我们才能研制出有自我意识的机器人？……

汪波对每位同学的问题都作了详细解答，并赠予他们自己的作品——第19届文津图书奖获奖作品《芯片简史》。讲座结尾，汪波老师勉励大家“一切已成事，皆可再超越”，他表示，“人工智能领域也好，芯片领域也好，或者大家在将来的学习和人生道路上，都可能会面临困难和挑战，但我们仍然有可能去再次超越那些曾经取得的成就。”

首都科学讲堂由北京市科协主办，北京科学中心承办，北京青年报社协办。2024年，首都科学讲堂继续高举首都科学文化旗帜，以北京科学中心为主阵地，广泛联动各方力量，结合前沿热点科技、重点展览展项，走进远郊区及大中小学校，走进科研院所、国家重点实验室等，努力构建多元主体共同参与的大科学文化新格局，打造首都科普亮眼“名片”，服务公民科学素质提升和北京国际科技创新中心建设，满足人民对美好生活的向往。