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十年磨一剑 大匠铸镆铘----记长江学者奖励计划特聘教授黄庆安
发布时间: 2010-05-25                    访问次数: 708
 

  不久前,东南大学电子工程系黄庆安教授收到英国皇家物理学会JMM杂志主编的来信,因审稿人意见不一,剑桥大学卡文迪什实验室一篇关于MEM微执行器的研究论文能否发表,特请黄庆安教授裁决。作为英国JMM和美国JMEMS这两种国际权威刊物的审稿人,黄庆安教授几乎每个月都要收到要求审阅的论文。很难相信,刚逾不惑之年的黄庆安教授,担任国家“863”计划MEMS重大专项总体组专家、科技部及总装备部微电机、纳米专家组成员已多年。他领导的MEMS实验室已崛起为教育部重点实验室。于2003年获得国家杰出青年科学基金的黄庆安,前不久又被聘为长江学者特聘教授。高山起于深海,作为东大年轻学者中又一颗璀璨的学术新星,成功的背后,付出的是超常的努力。
十年磨一剑
———占领MEMS研究领域的制高点
  MEMS(Micro-Electro-Mechanical Sys-tems)即微电子机械系统,是用微制造技术在一块普通的芯片基体上制造出的集机械零件、传感器执行组件及电子组件于一体的系统,可用于卫星、火箭等尖端科技以及医疗、通信等高技术领域,现已成为各国科技发展战略必争的制高点。
  1988年,25岁的黄庆安考入了东大电子工程系,攻读微电子学与固体电子学博士学位,主要从事砷化镓(GaAs)半导体的压电效应研究。其间,黄庆安提出了GaAs压电调制效应、GaAs与玻璃键合的表面等离子体处理等方法,并在国际期刊和会议表达论文9篇。研究成果被美国、法国、瑞典、中国台湾等学者的论文及专著广泛引用。1989年,黄庆安获第二届固体与集成电路国际会议优秀学生论文IMP奖。
  1991年4月,黄庆安博士毕业后留校任教。1993年,他开始致力于微电子学与物理电子学交叉学科“真空微电子”领域的硅场电子发射系统研究,并取得系列重大创新性成果,先后获国家自然科学基金、国防预研基金和江苏省青年科学基金的资助。他首次指出了氧化层中的陷阱会引起场发射电流的不稳定性,进而提出了用键合技术制备大面积场发射阵列的方法,在国际上引起很大反响。该项目被国家自然科学基金委评为“特优”,并获教育部自然科学一等奖。
  由于MEMS技术是前沿研究领域,国内尚无相关书籍,黄庆安用了三年时间综合已有技术基础和自己的科研成果精心编著了《硅微机械加工技术》。该书自成体系,深入浅出地介绍了硅微机械加工方法及其主要应用领域。1996年,此书出版后,被他人编写的12本著作较大篇幅引用;北大、中科院电子所、电子部等研究部门的研究论文引用70余次,6位院士的著述引用了该书内容。该书对MEMS知识的传播、高级专门人才的培养及促进国内相关技术进步发挥了重要作用。
  1997年到1999年期间,黄庆安钻研了动力工程系的《传热学》、机械工程系的《振动力学》、土木工程系的《材料力学》、《弹性力学》和《结构力学》等课程。他以深厚的知识积淀和扎实的学术功底,将力、热、电三种能量耦合应用于热执行器设计,建立了电热执行器的设计理论,并通过计算机辅助设计进行优化,创立了该领域的经典设计方法。美国科技出版社特请他撰写了《传感器百科全书》该章的内容。
  2001年,受中国工程院院士、解放军总装备部丁衡高上将推荐,黄庆安以雄厚的学术实力顺利通过考察,受聘担任国家“863”计划MEMS重大专项总体组专家,科技部、总装备部微机电系统及纳米专家组成员。十年的学术淬砺,这匹MEMS基础研究领域的“千里马”,开始驰骋在MEMS应用研究的广阔领域,成为与科技部和总装备部的院士和专家们一起擘划共和国民用和军用科技发展的顶尖级专家学者。
大匠铸镆铘———打造MEMS王牌实验室
  实验室是理工科学者进行科学研究的根据地。东大MEMS实验室从一个普通的实验室发展成教育部重点实验室的奇迹,饱蘸了黄庆安为实验室的升级付出的艰辛努力。
  1996年,黄庆安开始担任电子工程系的副主任,并主持微电子实验室工作。当时实验室研究队伍青黄不接,实验室的条件简陋,连桌椅都是五六十年代的。1997年,有专家组来考察,从五五楼实验室出来,一位清华大学的教授在杂草丛生的楼前带着质疑的口气说:“鸡窝里能飞出金凤凰?”这更加坚定了黄庆安让实验室崛起的决心。为此,他启动了实验室的系列改革:首先凝练研究方向,将实验室定位为MEMS高水平研究和高级专门人才培养基地。以微电子学科为主题,整合电子工程系各相关课题组,组建了跨学科的研究结构。其次大力改善实验室的硬件设施和实验场所,引进人才并改善实验室人员的待遇。从五五楼到礼东再到逸夫科技馆,实验室三易其地,渐成规模。1999年,黄庆安在学校支持下,向教育部提出建立MEMS教育部重点实验室申请。2001年9月经教育部组织专家验收,被正式批准为MEMS教育部重点实验室,成为MEMS研究领域教育部直属高校的唯一重点实验室,2002年9月顺利通过了教育部重点实验室评估。
  更新设备、引进人员、筹措资金,黄庆安可谓呕心沥血。当时经费紧张,连出差开论证会的费用都从王保平教授那边借。黄庆安借钱搞科研建成教育部重点实验室,在电子工程系成为美谈。
  讲起建设实验室筚路蓝缕,终于鲲鱼化鹏、一飞冲天的征程时,黄庆安更多的是理性的思考:“成功的获得离不开电子系这个集体的支持和研究团队的紧密合作,也是以往学校重视交叉研究和培育青年学术骨干的结果”。
干将初发硎———高擎MEMS研究风向标
  作为MEMS研究的国家队,实验室直面的是激烈的国际竞争和国内MEMS应用的最前沿问题。实验室领导人不仅是纯粹学术研究的战术型学者,更是把握研究方向和学科发展的战备决策者。黄庆安发挥作为“863”专家和总装备部专家的学科信息优势,把实验室的发展定位为立足国际学术前沿、攻克国家与社会发展尖端课题的基地。
  结合MEMS研究交叉性强的特点和我校学科多样化的优势,他对实验室的研究方向进行了较大调整,与相关院系建立了密切的合作关系,使实验室形成了5个具有强竞争力的研究方向。其中“MEMS设计”在国内已经首屈一指。实验室牵头负责了由我校、清华和北大等高校参加的教育部“MEMS设计”重大项目和由我校、北大、浙大、华中科技大、哈工大及中科院等8个单位参加的国家“863”计划重大项目———“MEMS设计研究”。2004年,科技部高技术中心与美国MEMS设计公司COVENTOR公司签署合作协议,规定由东大负责对国内近40个单位的设计人员进行使用该公司的MEMS设计软件的培训。实验室目前承担了七个百万元以上研究专项。
  谈起1999年到香港科技大学访学的收获,黄庆安教授说:“要领先于世界就要跟国际顶尖级学者过招,通过交流与合作来提升和超越自己。”从2002年开始,黄庆安一直担任每届IEEE SENSORS国际会议程序委员会委员及分会场主席。近几年,实验室先后邀请近20名国际知名学者来讲学,与国际MEMS设计公司,如美国INTELLISUITE、法国MEMSCAP等都建立了良好的合作关系。实验室的教师大都在海外进修过或做过博士后研究。
  实验室还先后引进了多名机械工程、物理电子、电路与系统等背景的人才。专业、年龄结构合理的人才梯队,使实验室人文环境宽松和谐。也许是体味过博士毕业生创业的艰难,黄庆安对新引进的年轻博士,在薪水、待遇和科研机会方面给予特别照顾。他说,“对刚毕业的博士生而言,是创造力最旺盛的时期,但事业和生活却刚起步。解除他们的后顾之忧,就是解放青年学者的创造力,为实验室和学科的持续发展奠定基础。”
  谈起实验室的发展,黄庆安充满了自信:“我们追求的目标是让每一位接触MEMS的人都知道东南大学的MEMS研究是最棒的”。干将发硎其道大光,当人才强校成为东大的坚定的发展策略时,黄庆安教授和他的团队以艰辛的努力和辉煌的业绩,演绎了一个东大人“人才强校”的典范。(
李昭昊)