為師之道:當學生有新想法 千萬不可說不──獨家專訪史丹福大學電機工程系終身教授、台積電首席科學家黃漢森博士

「在企業做研究跟帶領學生做研究,最大不同之處在於,企業研究團隊成員個個都具有豐富實戰經驗,大學學生則是一張可塑性很高的白紙。」黃漢森教授在史丹福大學教學多年,又從學生身上學到什麼領悟?

接續前文:〈從玻璃之城走出的科學家〉

取得美國理海大學(Lehigh University)博士學位後,在指導教授Marvin White推薦下,黃漢森教授獲得多間美國知名企業青睞,當中包括各大半導體公司及IBM研究中心。

1988年,因緣際會下,黃教授進入IBM研究中心,一待16年,「初時作半導體研究,每3、4年便會轉換不同研究範疇,包括將知名藝術家Andrew Wyeth的畫作數位化,當年那部執行儲存技術系統計劃的高像素相機 ,現今仍收藏在華盛頓國家藝術博物館、俄羅斯聖彼得藝術博物館梵蒂岡圖書館等地。」

黃漢森教授在俄羅斯聖彼得堡Hermitage Museum。藝術作品數位化是黃教授進入IBM研究中心後首度開發完成的研究項目。(圖片:黃漢森教授提供)
黃漢森教授在俄羅斯聖彼得堡Hermitage Museum。藝術作品數位化是黃教授進入IBM研究中心後首度開發完成的研究項目。(圖片:黃漢森教授提供)
IBM研究中心內部文件詳細記載了畫作數位化的研發過程。(圖片:黃漢森教授提供)
IBM研究中心內部文件詳細記載了畫作數位化的研發過程。(圖片:黃漢森教授提供)

之後,黃教授又歷練傳統半導體研究及管理領域,直至90年代末2000年初期執掌IBM半導體前端研究後,才開始涉獵包括當下熱門的納米技術等半導體前端研究。

高等教育奠定矽谷地位

2004年,黃教授應邀轉換跑道進入史丹褔大學執掌教鞭,由企業研究轉到學術研究領域,他感謝過去在業界累積的寶貴經驗,使他回到學院從事研究18年來仍能清楚明白業界需求,在學術研究與實際應用中順利轉化。「在企業做研究跟帶領學生做研究,最大不同之處在於,企業研究團隊成員個個都具有豐富實戰經驗,大學學生則是一張可塑性很高的白紙。」

「這些年我從學生身上學到一件事,那就是:不能驕傲。很多時身為老師反而容易囿於自我認知少了探索未知的勇氣,而學生卻有初生之犢不畏虎的勇氣」,他坦言在史丹褔教學多年的最大領悟是,「當學生提出新的想法,告訴我他想做的事,師長千萬不要說一定不可以,因為我的經驗告訴我,有超過一半以上的機率證明我的判斷是錯的。未來是年輕人的世代,我們的責任只是從旁扶助他們,避免他們走歪路,浪費時間。」黃教授說。

黃教授娓娓道來數十年在美國業界及學術領域的研究歷程。
黃教授娓娓道來數十年在美國業界及學術領域的研究歷程。

如同美國《Forbes》雜誌曾讚賞史丹福大學「因成就了矽谷及領導着世界經濟與科技產品的發展,而為首屈一指的名校」,黃教授認為,「半導體行業基本上可說是史丹福孕育出來的。」二次世界大戰後,時任學校教務長後被稱為「矽谷之父」的弗雷德里克・特曼((Frederick Terman)全力支持校友與教職員創業精神,希望能建立一個自給自足的本地工業,史丹福與高科技公司間的聯繫互助,奠定了矽谷持續至今的蓬勃發展,其校友在世界各地創辦了眾多著名公司,包括Google、Yahoo、HP、Cisco、Nike及近日熱門的台積電(TSMC)等。

黃漢森教授(右)祝賀母校香港大學111年校慶。(圖片:黃漢森教授提供)
黃漢森教授(右)祝賀母校香港大學111年校慶。(圖片:黃漢森教授提供)

轉戰業界投入半導體前端研究

2018年10月,台積電新任董事長劉德音在國際半導體展(SEMICON Taiwan)的一場公開演講中不斷強調,當前的人工智慧運算,有8成以上的能源消耗在記憶體(memory chip),是當前半導體技術的一大瓶頸。台灣《天下》雜誌引述一位美系外資分析師報道,「眼光長遠的劉德音長期觀察記憶體產業,這是他很關切的大題目。你如果放眼未來10年藍圖,這一塊不能不看。」

甫接下前技術長孫元成位子的黃漢森教授在同一個場合首度亮相,「慷慨激昂地向各國半導體業人士發表演說,告訴大家,摩爾定律還活得好好的,未來可走到1納米以下。他流利且發音純正的英語,震懾全場的論述能力,受到不少好評。」台灣傳媒形容,「這位出身IBM的半導體老將,新上任的研發副總、史丹福大學電機工程教授,專長就是新型記憶體。2013年,因帶領學生製造出全世界第一台用奈米碳管組裝的電腦,登上《自然》雜誌而聲名大噪。」

對於當時離開教職重返業界的緣由,黃教授首度對香港傳媒說明,「在IBM那16年無可否認我對業界需求、前景方向非常清楚,但到史丹福十多年後,難免感到與業界有些距離與脫節。」黃教授正思考如何突破這個困境時,2017年台積電找上他,請他協助台積電建立前端研究團隊。

取信客戶造就台積電成功之道

黃教授回憶,「當時台積電在製程發展上已十分成熟,市值跟Intel相約,技術方面則與Intel不相伯仲。」他思考,半導體領導者角色從七、八〇年代的Bell Laboratory、八、九〇年代的IBM,到二千年後的Intel,台積電儼然有機會成為下一隻領頭羊,有這個機會可以重新深入了解業界動向,協助業界進一步發展尖端科技,加上美國大學向來鼓勵學者與業界交流,以史丹福大學為例,每位教授任教期間均可有兩年時間向校方請假接受業界聘用至企業任職,黃教授便把握這個難得的機會接受了台積電邀請,直至2020年期滿才重返史丹福繼續任教。

對於台積電這家全球規模最大的半導體製造公司成功因素,黃教授認為,企業成功的關鍵因素不外乎人、管理和文化,台積電這家技術服務公司致勝的主因在於以客戶為中心的管理文化,「台積電客戶關係處理得非常好,做了很多讓客戶信任的事,譬如每個員工都將保密列為第一要務,因此給了客戶極大信心,即便客戶互為競爭者,都對其極為信任。」

有「台灣半導體產業教父」的台積電創辦人張忠謀博士親自出席亞利桑那州設廠儀式。(圖片:黃漢森教授提供)
有「台灣半導體產業教父」的台積電創辦人張忠謀博士親自出席亞利桑那州設廠儀式。(圖片:黃漢森教授提供)

美國時間2022年12月6日台積電位於亞利桑那州鳳凰城的工廠舉行遷機儀式,美國總統拜登、蘋果公司執行長庫克、輝達執行長黃仁勳都親自出席,使台積電再度成為全球新聞焦點,此舉除背後中美博弈的政治因素外,台積電擴大在鳳凰城的投資,也同時顯示了來自客戶端強大的需求及背後的政治考慮對台積電決策的影響力。

黃漢森教授應邀出席台積電在鳳凰城設廠的遷機儀式。(圖片:黃漢森教授提供)
黃漢森教授應邀出席台積電在鳳凰城設廠的遷機儀式。(圖片:黃漢森教授提供)

中美科研合作缺乏互信基礎

2022年8月拜登總統簽署已獲參眾兩院通過的《晶片法案》,正式揭開中美半導體之爭的序幕,法案除鞏固美國高科技發展的領先地位外,最重要的是壓制中國在高端半導體自主研發的雄心。

根據《晶片法案》,華府對5年內有意投資當地高端半導體項目的公司提供高達2800億美元稅務優惠及科研開支補貼,以鼓勵美國國內以及台積電及三星等科技巨擘赴美設立生產線;同年9月,限制輝達及AMD對華輸出可用於構建超級電腦的高端晶片;10月規定所有持美國護照和綠卡的人,以及美國註冊公司,都不能參與中國高端晶片製造。美國政府祭出的政策組合拳,不但打亂了中國於半導體產業的部署,而且受政治因素影響,中美科研合作難有互信基礎。

黃教授認為,中美科技戰對華裔科學家甚至全球科技、科研發展都帶來極大影響,「全球科學家間的溝通交流對科研發展的進步有重大影響,一個人再天才也不可能懂所有的事,因此全球各地的科學家互相支援合作是非常重要的。但在現今中美新冷戰的氛圍下,這些溝通合作出現了許多模糊地帶和不確定性。」

他無奈地說,「在美國政府禁止對中國進行交流的情況下,與香港高等院校的學術交流空間也受到擠壓,即便是美國與香港大學間的專案合作,美國政府對香港的取態跟面對中國大陸的姿態拉近,以至對一般華裔科學家的懷疑態度,對科學家來說也帶來了相當程度的壓力。」尤其對出身中國大陸(甚至香港)的華裔科學家來說,更成了中美關係惡化下無辜的箭靶。

但黃教授認為,從另一角度來看,中美關係變差,對香港高等教育可能是好事。假如在美從事科研的年輕華裔學者因為受到政治壓力,致使他們有意另覓高就,但又不想回國發展的話,香港可能是他們首選的落戶地方。對於有意加強高科技產業發展的香港,正是網羅人才的好時機。這就要看香港是否可以把握機會,加強展現香港面對世界的優勢。

黃教授認為,中美科技戰對全球科技造成的影響不容小覷。
黃教授認為,中美科技戰對全球科技造成的影響不容小覷。

如同黃漢森教授2022年9 月在香港大學榮譽院士頒獎典禮晚宴上致詞所說,「大學的使命是創造知識,改變人們的生活,並對社會產生積極影響。整整 40 年前,我從這所大學畢業。我的父母沒有機會完成中學教育,然而,經過一個世代的努力,香港大學的教育徹底改變了我甚至同代人的生活。這體現了港大對香港社會乃至世界的巨大貢獻。」

40年前,在彩虹邨成長的少年走出香港迎向世界,積極努力在彼邦完成自己的夢想,「縱有疾風起,人生不言棄」,多年過去,更持續發揮影響力,做着對人類有貢獻的事,只要秉持初心,不忘來處,夢想總會在彩虹的那端等着你去完成。

黃漢森教授專訪 2-2

延伸閱讀:從玻璃之城走出的科學家──黃漢森教授專訪 2-1 

黃漢森教授簡介

香港大學理學士,石溪紐約州立大學理科碩士及理海大學哲學博士,曾獲母校香港大學頒授名譽大學院士、法國格勒諾布爾理工學院頒授名譽博士學位。曾任香港科技大學、北京大學、中國科學院及國立交通大學客席及名譽教授,香港理工大學應用物理學系納米電子學客席講座教授,及法國納米科學基金會客席卓越教授。現任史丹福大學工程學院Willard R. and Inez Kerr Bell 講座教授。

黃漢森教授是世界知名納米科技專家,精於納米技術、納米電子學及半導體技術,研究重點在將科學上的新發現轉化為實用技術。曾獲擔任院士的美國電子電機工程師學會之電子元件學會頒發最高榮譽J J Ebers 獎,及美國電子電機工程師學會之 Andrew S. Grove獎,表彰其對電子元件的貢獻。

2004年加入史丹福大學擔任電機工程教授。1988至2004年,任職IBM TJ 屈臣研究中心,專責產品生產技術前期研究。2018至2020年,在全球最大半導體公司台積電(TSMC)擔任副總經理,負責技術研究,2020 年 4 月 1 日擔任特聘顧問,並獲委任為公司首席科學家一職迄今。

本社編輯部