“集成电路产业既是大国竞争的战略焦点，也是我国实现高质量发展的关键所在，其技术和产业的突破性发展关乎‘国之大者’，必须聚青年之智、汇青年之力。”日前，在工信部主办的第八届全国大学生集成电路创新创业大赛决赛现场，北京邮电大学校长徐坤如是说。颁奖礼现场，北邮发布了《AI赋能集成电路教育数字化发展白皮书》，提出亟须促进AI融入集成电路教育教学和人才培养过程，以助力解决我国在计算机芯片领域面临的“卡脖子”问题，打造技术过硬的“中国芯”。

集成电路，又称“芯片”，指甲盖大小的方寸空间内，集纳了数十亿电子元件。芯片极其复杂的电路结构和极高的计算性能，能应对数据的处理、存储、控制、通信和感知等各方面需求。随着全球科技竞争日趋激烈，集成电路作为核心信息技术的战略地位愈发凸显。集成电路已成为当今信息时代的战略性、基础性和先导性产业，同时也是我国第一大进口产品。

海关总署统计数据显示，2023年我国集成电路的进口金额为3494亿美元，远超石油和铁矿。同时，国产芯片在全球很多领域的市场占有率不足5%，很多关键核心技术被国外“卡脖子”，国家安全受到威胁。造成上述问题的重要原因之一，是缺少芯片设计人才，尤其是高端芯片设计人才。

立足2035年中国成为集成电路强国的发展目标进行人才规划，在未来10年中，我国高校每年要培养的本科以上学历集成电路人才数量至少应在3.5万人。而目前我国每年与集成电路强相关的毕业生（含本、硕、博）总数不到2万人，人才的严重短缺，成为制约我国集成电路产业发展的最大软肋。这固然与过去多年中国芯片的产业环境有关，但也与国内高校的芯片人才培养方式密切相关。

由于高端处理器芯片设计和生产成本不断增加，相关技术难度不断加大，目前只有极少数条件较好的大学和科研机构能够从事这方面的研究。加之多年来，高校培养方式与企业实际需求相对脱节的客观现状，这导致相关人才数量非常有限，远不能满足国家对该领域高端人才的迫切需求。

产业发展，人才先行。在集成电路发展上升为国家重大战略的背景下，2020年7月，集成电路于正式由国务院学位委员会投票批准成为一级学科；今年7月23日，教育部高等教育司公布的《关于开展2024年度普通高等学校本科专业设置工作的通知》中，也明确提到：在服务国家战略需求方面，支持高校面向集成电路、人工智能、量子科技、绿色低碳等关键领域布局相关专业，有的放矢培养国家战略人才和急需紧缺人才。

针对集成电路领域岗位需求规模持续增加但是人才供给匮乏的现状，高校应如何深化专业结构改革布局，充分发挥校企联动优势，为打造无限创新与技术过硬的“中国芯”提供有效的人才供给？南都记者就此专访了北京邮电大学集成电路学院院长张杰。

北京邮电大学教授张杰喜获2023年“首都劳动奖章”

“集成电路是一门多学科交叉的产业领域，产教融合的必要性非常凸出。要实现整建制而非碎片化的创新，学科专业设置上把基础学科的底板加固，把信息通信学科的长板拉长，把集成电路、基础软件等领域短板补齐，促进学科交叉发展。”采访中，张杰从人才培养和科研“放管服”改革等角度分享了对于集成电路学科发展的建议。

张杰告诉南都记者，学院去年新增了“集成电路设计与集成系统”本科专业，围绕国家重大战略，聚焦解决高速通信集成电路与光子芯片“卡脖子”问题。此外学院始终面向“双一流”建设总体要求，长期部署实施党建筑“芯”、培基育“芯”、邮苑匠“芯”三大工程，着力为国家培养行业急需的芯片设计和工艺产线人才。

南都：北邮集成电路学院自去年开始招收本科生，您充分参与了培养方案的修订工作，具体包括哪些内容？

张杰：学院的人才培养方案修订，一方面是优化调整课程设置，根据集成电路的行业需求和前沿技术发展趋势，增加了芯片设计、集成电路工艺、封装测试等方面的课程；鼓励学生更多参与科研项目、创新竞赛等活动，以夯实学生的专业素养和创新实操能力。

同时，作为一门多学科交叉的产业领域，集成电路人才培养上产教融合的必要性非常凸出。对照行业缺口，集成电路学院构建了集“特训营”、“设计坊”、“工艺线”和“未来营”于一体的育人架构，重点引入了项目式教学和产学研合作模式，以增加学生实验、实训和实习的机会。

2023年作为北邮集成电路学院招收本科生的第一年，学院特成立了本科专业建设委员会，学院全员参与、全过程参与培养方案的修订工作，确保方案的优化和落地。

南都：解决通信电子领域的芯片“卡脖子”问题是集成电路学院设立的重点目标，在培养电子信息科技人才方面，学院还将怎样发力？

张杰：解决卡脖子问题是一个非常重要的目标，加强基础研究是关键。当前特别需要鼓励和支持教师及学生深入开展集成电路领域的基础研究，尤其是针对基础理论与关键方法的研究，以突破现有技术瓶颈。

其次，校企联动的产学研合作、国内外高新人才引进与培养也是至关重要的。学院将更多与国际知名高校、科研机构和企业建立紧密的合作关系，共同推动集成电路领域的国际合作创新，这对于我们解决芯片“卡脖子”问题具有重要意义。

南都：您同时还担任信息光子学与光通信全国重点实验室副主任。聚焦光电融合传送发展趋势，您在北邮牵头组建了光网络学科团队。能否介绍下这方面的具体专业设置和人才培养计划？

张杰：北邮的光网络学科团队在专业课程设置上，紧密结合了边缘计算和人工智能等前沿技术的发展趋势，涵盖了光网络基础理论、光子芯片、边缘计算架构、人工智能算法与应用等多个方面，积极抢占灵活带宽光网络技术制高点。

在人才培养计划上，光网络学科聚焦解决高速通信集成电路与光子芯片“卡脖子”问题，注重培养学生的实践实操能力和科研创新思维；以校企合作形式联动产学研链条，紧跟业界最新技术动态和应用场景。

通过提供更贴近实际的学习和实践环境，让学生更真实地了解行业一线需求，在包括光电融合芯片、边缘隐私计算等科研方向上，更好地围绕国家重大战略需求和产业技术发展趋势，来培养行业急需的芯片设计和工艺产线人才。

南都：不少观点认为，光模块未来需求和市场空间会与人工智能的兴衰高度绑定，您怎么看？

张杰：当前光模块的需求和市场空间与人工智能的发展存在紧密的关联。随着人工智能技术的不断突破和应用领域的拓展，网络对于数据传输速度、带宽和效率的要求也在不断提高。光模块作为光纤通信系统中的核心器件，其光电转换和电光转换功能是实现高速数据传输的关键。因此，人工智能技术的兴盛将直接推动光模块需求的增长。

同时也应该看到，AI作为裹挟全球的技术浪潮，其兴衰不仅仅取决于技术本身，同样受到政策、经济、社会等多方面因素的影响。虽然人工智能的兴盛将带动光模块需求的增长，但光模块的市场空间并不完全与人工智能的兴衰高度绑定。

即使在未来人工智能发展遇到挑战或瓶颈，光模块的应用领域仍然十分广泛，包括电信、数据中心、云计算等多个领域，这些领域的需求也将继续推动光模块市场的发展。

南都：当前，新一代人工智能蓬勃兴起，我国高度重视算力技术和人工智能的融合创新。2024年政府工作报告明确提出要“适度超前建设数字基础设施，加快形成全国一体化算力体系”。您一直致力于光传送网等算力领域研究，光传送网在我国算力基础设施中起到怎样的作用？有哪些优势与短板？

张杰：高速光网络处在算力网络的通信底层，承担着海量网络连接与数据传输的任务，构成了整个分布式算力节点通信系统的基石，在算力网络中起到关键性作用。

首先，光传送网具备大容量、低延迟的优势，能够满足算力网络对高速传输的需求。随着单波速率由100G提升到400G，光网络不仅提升了系统容量，还降低了系统单比特功耗，为算力网络的高效低碳运行提供了坚实基础。

其次，光传送网通过构建分布式算力体系，实现了算力资源的按需调配和融合应用创新。通过云网协同的分布式算力基础设施，光传送网进一步支撑了多云协作、在网计算、智能预测等能力，为我国算力基础设施的发展提供了有力支撑。

在ChatGPT等生成式AI大模型的推动下，AI智算集群化瓶颈凸显，面临计算密度和互联带宽双重约束，光载信息处理提供了未来解决方案。

但值得注意的是，作为算内底座的光传送在安全方面被关注的不多，缺乏有效的防护手段，可能会成为整个算力网络的安全短板。因此提升光传送过程物理层防御能力，对于构建安全的高速算力光网至关重要。

南都：在您看来，当前我国用于训练的算力网络面临哪些方面的挑战？如何应对？

张杰：有三方面的挑战。

一是数据量的爆炸式增长对算力网络提出了更高的要求。随着大模型训练数据量的不断增大，现有的百Gbps网络带宽已经难以满足高速传输的需求，这成为制约算力网络发展的瓶颈之一。

二是通信开销占比高，大规模并行算力“吃不饱”。在分布式训练模式下，节点之间的通信开销占比较大，导致算力资源无法充分利用，影响了整体训练效率。

三是分布式系统风险多，分布式训练模式“信不过”。在算力网络中，分布式系统面临着数据安全、节点故障等风险，这些风险对训练过程的稳定性和可靠性提出了严峻的挑战。

当前多样化的算力需求提升了对异构算力网络的需要，而将不同类型的算力资源高效精准地分配给相关需求，就需要进行算力调度。为此就要构建云网协同的分布式算力基础设施，实现算力资源按需调配，推进算力融合应用创新。

如何应对上述挑战，首先就是加强算力网络基础设施建设，提升网络带宽和传输效率；其次优化分布式训练模式，降低通信开销占比，提高算力资源利用效率；三是加强分布式系统的安全性和稳定性，保障训练过程的顺利进行。此外，借鉴国际先进经验技术，更深融入全球算力网络合作，也是非常重要的。

南都：近几年，人工智能领域迎来发展热潮，这对学校的培养目标和计划带来了哪些影响？

张杰：近几年，人工智能领域迎来发展热潮，AI对各行各业的广泛赋能与变革，也进一步令人才的需求呈现出多元化和个性化的趋势。这也不可避免地对我们学院的培养目标和计划产生了深远的影响。

伴随近年来AI的方兴未艾，学院也在积极研究如何促进AI融入集成电路教育教学和人才培养过程，探索以数字化和集成化开辟集成电路教育发展新赛道。

在人才培养中，AI变革所要求的多学科交叉创新能力，让我们在育人过程中更注重培养学生的跨学科分析能力和基础学科综合素质。我们鼓励学生选修多门课程，鼓励他们跨学科、跨领域学习，在数理基础大类上提升科研综合实力。

南都：在新一代人工智能技术发展方面，北邮集成电路未来可能还有哪些布局？

张杰：北邮集成电路学院在集成电路领域具有深厚的学术积淀和强大的科研实力，我们将继续紧跟新一代人工智能技术的发展趋势，加强相关领域的布局和研究。

首先是要加强与人工智能学科的交叉融合。我们将进一步推动集成电路学科与人工智能学科的交叉融合，共同开展跨学科的研究和人才培养。通过合作开展科研项目、共建实验室等方式，推动集成电路技术和人工智能技术的深度融合。

同时，学院将着力探索新型集成电路技术，如碳基集成电路、硅光子技术等。这些技术具有高速、低功耗、高集成度等优势，将在未来人工智能领域发挥重要作用。目前我们也在与国内外知名企业和研究机构加强合作，共同推动这些技术的研发和应用。

南都：能否介绍下近年来，北邮在光电通信与人工智能相关专业学生的整体就业情况和变化趋势？人才主要流入了哪些行业、从事哪些工作？

张杰：北邮2023届毕业生的总体毕业去向落实率保持高位稳定。超过56%毕业生在通信网络、集成电路、大数据、人工智能、网络安全等高新技术领域就业。

我院光电通信与人工智能相关专业的学生，就业岗位主要分布于：光电通信设备与系统的研发与设计；人工智能算法的研究与应用；机器学习、深度学习等技术的开发与应用；自动化与智能制造系统的设计与实施；互联网与云计算平台的运维与优化；通信与信息技术产品的销售与服务等。

学校近年精心打造了“网络强国招聘季”，积极开展“访企拓岗促就业”和“万企进校园”活动，引进5G、人工智能、芯片等高新技术产业和战略性新兴产业的用人单位赴校招聘。

采写：南都记者 吕虹

通讯员：顾昕昕

编辑：程姝雯

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