院士牆｜在“不可能”中創造無限“可能”——記新增中科院院士、上海交大電子資訊與電氣工程學院院長毛軍發

上海交通大學電子資訊與電氣工程學院院長毛軍發教授很喜歡一個“突破不可能的故事”：自古代奧林匹克運動以來， 人們都認為4分鐘內跑1.6千米是人類不可能突破的極限。

但美國人羅傑·班尼斯特一直認定這是可以做到的。 他在心中一次次想像自己打破記錄的情景， 以無比強烈的感情描繪出這一瞬間， 並以驚人的毅力堅持高強度訓練。 1954年， 羅傑·班尼斯特終於成功地在3分59秒4內跑完了1.6千米， 從而打破了這個“不可能”。

在毛軍發的研究生涯中， 也遇到過無數次看似“不可能”的時刻。 突破“不可能”到底有多難呢？一次又一次， 毛軍發用不懈努力給出了回答：很難！但突破“不可能”就意味著創造“無限可能”！

1989年， 毛軍發進入上海交大攻讀博士學位， 師從導師李征帆教授， 研究高速積體電路的信號完整性， 從此和高速積體電路的研究結下了不解之緣。

以往工作速度較低時，

積體電路的電特性完全取決於單元電路及其組合特性， 互連只起著最基本的“通電”作用。 但隨著微電子技術的進步， 工作速度不斷提高， 電路的互連也會對電路性能起著至關重要的影響， 產生時間延遲、波形畸變、信號反射和串擾等微波電磁場效應並破壞信號的完整性， 從而使電路性能降低， 甚至無法工作。 現在， 電路互連的性能好壞已成為制約積體電路發展的瓶頸。

在李征帆的帶領下， 科研團隊從上世紀80年代末期就預見到了這些積體電路可能面臨的問題， 並開始了相關研究。 當時， 積體電路的信號完整性問題尚未顯山露水， 不但在國內學術界不被認同， 在設計晶片時也幾乎不被考慮。 結果，

毛軍發精心撰寫的第一篇論文卻被國內刊物退稿了。

“難道這是一個‘不可能’的方向？”李征帆帶領毛軍發和其他學生反復分析， 堅信隨著電路速度提高， 信號完整性問題一定會越來越嚴重， 研究工作將來必有應用需求。 而數位信號的頻譜即將進入微波甚至毫米波波段，

也定會需要電磁場微波學科的人員去研究。 在導師的鼓勵和支持下， 毛軍發堅持在這一國內暫無“用武之地”的超前方向上走下去。 之後， 他將該論文改投了電子資訊領域國外著名的雜誌， 竟然很快就被錄用發表。 1992年， 毛軍發完成博士學位論文， 他的論文成為國內探究積體電路信號完整性問題方面的第一篇博士論文， 其中部分內容隨即被國際權威刊物轉載。

2004年， “不可能”的陰影又一次落到了毛軍發團隊。 當時， 毛軍發和團隊成員一起正在準備國家自然基金委創新群體的專案答辯。 經歷了連續多天通宵達旦的精心準備， 結果答辯卻以失敗告終。 這已經是毛軍發團隊第3次失利， 前2次申報甚至連答辯資格都沒有拿到。

儘管如此， 已經養成不放棄習慣的毛軍發， 經過反復分析和思考， 選擇再次堅信自己的研究方向。 他深信隊伍在不斷發展， 成果在不斷積累， 只要堅定信念， 總有成功的一天。 於是， 毛軍發激勵團隊振奮精神， 改變思路， 全身投入， 終於等到了峰迴路轉的時刻。 2004年底， 團隊成功斬獲國家自然科學獎二等獎， 這也是上海交大工科領域的第一個國家自然科學獎二等獎。 2005年， 毛軍發團隊經過第4次申報， 終於成為上海交大第一個國家自然基金委創新群體。

時至今日，毛軍發團隊還在鑽研“信號完整性問題”，但研究目標已從單純“認識”和“瞭解”信號完整性問題，轉為分析、解決信號完整性問題和微波射頻電路問題。毛軍發認為，碳納米管和石墨烯互連技術將是解決新一代納米積體電路信號完整性問題的重要方向。從2005年開始，他帶領團隊再一次冒著“不可能”的風險，開始了這方面的探索。在“不可能”的路上，毛軍發潛心研究，終獲累累碩果：研究成果先後被2009年、2011年、2013年的《國際半導體技術發展路線圖（ITRS）》採用；2008年發表的論文一直是ESI高引用論文；他指導的博士生在澳大利亞召開的國際學術會議上獲得了唯一青年科學家獎……

毛軍發先後獲國家自然科學獎二等獎、國家技術發明獎二等獎、國家科技進步獎二等獎、何梁何利基金技術創新獎各1項。已發表400多篇學術論文，包括IEEE 刊物論文100多篇，獲授權發明專利30項。毛軍發團隊所在的電磁場與微波技術學科被評為全國重點學科。

“登高而招，臂非加長也，而見者遠。”從最初的2個人發展到現在包括研究生在內的50多人，毛軍發團隊的研究成果凝聚了3代人的心血與汗水，收穫成功喜悅的背後也歷盡艱辛。回顧這一研究歷程，毛軍發體會到，選擇研究方向時眼光要遠、准，選准的方向要長期堅持。特別是基礎研究選題要有預見性，要選擇將來會有重要且長久影響的方向。

時至今日，毛軍發團隊還在鑽研“信號完整性問題”，但研究目標已從單純“認識”和“瞭解”信號完整性問題，轉為分析、解決信號完整性問題和微波射頻電路問題。毛軍發認為，碳納米管和石墨烯互連技術將是解決新一代納米積體電路信號完整性問題的重要方向。從2005年開始，他帶領團隊再一次冒著“不可能”的風險，開始了這方面的探索。在“不可能”的路上，毛軍發潛心研究，終獲累累碩果：研究成果先後被2009年、2011年、2013年的《國際半導體技術發展路線圖（ITRS）》採用；2008年發表的論文一直是ESI高引用論文；他指導的博士生在澳大利亞召開的國際學術會議上獲得了唯一青年科學家獎……

毛軍發先後獲國家自然科學獎二等獎、國家技術發明獎二等獎、國家科技進步獎二等獎、何梁何利基金技術創新獎各1項。已發表400多篇學術論文，包括IEEE 刊物論文100多篇，獲授權發明專利30項。毛軍發團隊所在的電磁場與微波技術學科被評為全國重點學科。

“登高而招，臂非加長也，而見者遠。”從最初的2個人發展到現在包括研究生在內的50多人，毛軍發團隊的研究成果凝聚了3代人的心血與汗水，收穫成功喜悅的背後也歷盡艱辛。回顧這一研究歷程，毛軍發體會到，選擇研究方向時眼光要遠、准，選准的方向要長期堅持。特別是基礎研究選題要有預見性，要選擇將來會有重要且長久影響的方向。