科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，而高端儀器設(shè)備作為探索前沿科學(xué)的工具，則是發(fā)展第一生產(chǎn)力的關(guān)鍵要素。據(jù)報道，我國超90%的高端儀器依賴進(jìn)口，并在部分儀器購置上遭受嚴(yán)重壟斷。2020年，美國出臺芯片禁令，阻斷幾乎所有芯片代工廠為我國頭部企業(yè)加工制造芯片，其背后所折射的問題便是我國在高端儀器設(shè)備研發(fā)中所遭受的巨大困境。

在2021年軟科世界一流學(xué)科排名中，中國多所大學(xué)的儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科名列前茅。但在世界科研儀器產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，全球前20強科研儀器生產(chǎn)商中，卻沒有一家中國企業(yè)。“中國做了這么多科研，卻一直在用國外的儀器?！泵慨?dāng)想到這種情況，都讓北京航空航天大學(xué)青島研究院（簡稱“北航青島研究院”）微電子分院副院長張學(xué)瑩倍感唏噓。

工欲善其事，必先利其器。在張學(xué)瑩看來，加強高端儀器設(shè)備的自主研發(fā)能力，是我國目前所面臨的緊迫任務(wù)。多年來輾轉(zhuǎn)北京、青島從事微電子測試技術(shù)開發(fā)與設(shè)備研發(fā)、自旋電子器件設(shè)計等研究，張學(xué)瑩在基礎(chǔ)研發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化一線扎根探索，為中國高端儀器設(shè)備的自主創(chuàng)新不斷添磚加瓦，作出了一系列貢獻(xiàn)。

北航青島研究院微電子分院副院長張學(xué)瑩倍

中法多元教育，打下堅實科研根基

張學(xué)瑩基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用并行的思想，與他在海內(nèi)外的學(xué)習(xí)積累密不可分。

本科與研究生階段，張學(xué)瑩就讀于北京航空航天大學(xué)中法工程師學(xué)院。在這里他不僅練就了良好的法語能力，還在通識教育的培養(yǎng)中，鍛煉、打造了交叉學(xué)科思想。2014年，在順利獲得北京航空航天大學(xué)中法工程師學(xué)院工學(xué)碩士/法國通用工程師學(xué)位后，張學(xué)瑩決心投身微電子領(lǐng)域，在北京航空航天大學(xué)師從趙巍勝教授攻讀微電子學(xué)與固體電子學(xué)博士學(xué)位。

2015年9月—2017年4月，張學(xué)瑩在國家留學(xué)基金委的資助下，前往法國巴黎薩克雷大學(xué)攻讀物理學(xué)博士學(xué)位。在這所高校，他不僅進(jìn)一步夯實了自己在自旋電子學(xué)領(lǐng)域的研究優(yōu)勢，還在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下增強了自己實驗研究的嚴(yán)謹(jǐn)性以及動手能力?！霸诎屠璧倪@段研究經(jīng)歷和所受的實驗方法訓(xùn)練，讓我受益終生。”張學(xué)瑩說。

北京航空航天大學(xué)作為一所工科特色院校，從成立之初發(fā)展到現(xiàn)在，始終瞄準(zhǔn)國家的戰(zhàn)略需求。在北京航空航天大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間，張學(xué)瑩的博士課題偏向于自旋電子器件應(yīng)用開發(fā)，為自旋電子芯片的工程應(yīng)用進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化探索。而在法國留學(xué)期間，張學(xué)瑩的研究課題則更偏向于自旋電子學(xué)的物理和實驗測試?；A(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)的雙重探索，讓張學(xué)瑩受益匪淺。經(jīng)過近4年的學(xué)習(xí)和研究，張學(xué)瑩分別完成了中國和法國兩個獨立的博士課題和學(xué)位論文，分別于2018年5月和6月順利獲得了法國巴黎薩克雷大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位和北京航空航天大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位，其博士論文也被評為北航優(yōu)秀博士學(xué)位論文。

落地青島，創(chuàng)新微電子測試設(shè)備研發(fā)

北航青島研究院于2016年5月28日正式成立，自成立以來緊緊圍繞國家戰(zhàn)略需求和青島市經(jīng)濟社會發(fā)展需要，全力服務(wù)青島市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。在張學(xué)瑩看來，青島具有扎實的工業(yè)基礎(chǔ)，但是隨著現(xiàn)代信息革命浪潮來襲，其傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)活力慢慢減弱，競爭力也逐漸降低?；趪液偷胤綄ΜF(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)特別是微電子領(lǐng)域的需求，張學(xué)瑩和研究團隊將科研成果瞄準(zhǔn)實用，以磁性微電子測試設(shè)備研發(fā)為切入點，在這里開啟了一段產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的科研創(chuàng)新之旅。

自古以來，“磁”就與人們的社會生活密不可分。早在兩千年前，中國人就發(fā)明了世界上最早的磁性指南工具——司南?，F(xiàn)如今我們所使用的智能手機中的指南針也是用磁性材料來指引方向的。目前，張學(xué)瑩團隊所致力的自旋電子芯片開發(fā)研究就是傳統(tǒng)磁性材料和微電子結(jié)合的學(xué)科，其在航天領(lǐng)域以及便攜式電子設(shè)備中都有著廣泛的應(yīng)用前景。

來到北航青島研究院之后，張學(xué)瑩就和團隊積極投身公共建設(shè)類的項目研發(fā)中。在青島市政府、嶗山區(qū)政府以及歌爾集團的支持下，張學(xué)瑩所在團隊不斷進(jìn)行實踐與創(chuàng)新，并成功建成了中國唯一一條具有全閉環(huán)研發(fā)能力的8英寸磁性微電子工藝測試公共平臺。這一項目的建設(shè)完成彌補了我國磁性微電子工藝領(lǐng)域的多項空白，對青島地方微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動作用。