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2019年10月26日 星期六

國際材料研究聯合會三十週年慶祝會致詞

國際材料研究聯合會三十週年慶祝會致詞

親身參與IUMRS的創立

連續參加八屆ICA會議

諾貝爾化學獎得主Lehn合影

很高興來參加國際材料研究聯合會(International Union of Materials Research SocietiesIUMRS) 三十週年慶盛會。我在三十年前有緣參與IUMRS創會工作,三十年來在大家的共同努力下,IUMRS無疑已成為全球推動材料研究與教育的主力,成就非凡,尤其定期舉辦的「國際先進材料會議」(International Conference on Advanced MaterialsICAM)、「國際電子材料會議」(International Conference on Electronics MaterialsICEM)、「亞洲區會議」 (IUMRS - International Conference in AsiaIUMRS-ICA),世界材料高峰會(World Materials SummitWMS),都已成為世界知名的系列會議,聲名遠播。正如有前輩所言,IUMRS是一個值得大家珍視的機構,我們樂見其成長與壯盛,也要理解面對的挑戰,未來發展仍賴大家繼續努力耕耘。

得獎感言

今天非常感謝大會頒與銀質獎章,表彰我在1999-2001年間擔任IUMRS第二副會長的貢獻,我個人則把他看作一個彌足珍貴的紀念品。在我參加IUMRS活動中,有幾項或值得一提:
一、親身參與IUMRS的創立,特別的是我發現本次會議的參與者。可能只有我與韓雅芳會長以及Elton Kaufman博士三人是當年親身見證者,


三十年前IUMRS創會親身見證者

二、除多次ICAMICEM外,我在參加ICA會議上,創了一個從第一屆到第八屆,連續參加八屆的空前紀錄。在這方面,韓雅芳會長則從第一屆到第七屆,連續參加七屆,原來與我有一搏的機會,很可惜的是在第八屆,因事無法參加,讓我獨佔鼇頭,留下光榮紀錄,
三、我曾蒙推舉擔任第二副會長兩年,得在推動會務上,略盡綿薄。

三十年如一日樂見IUMRS成長與壯盛

IUMRS是一個值得大家珍視的機構

今天我擬藉幾張投影片,略為回顧一下我的IUMRS行跡,這些投影片,是從我新書「清華行思與隨筆」電子檔擷取,略顯模糊,還望大家見諒。

首先是在我撰寫的「追思李恆德院士」一文中的三張照片﹔李恆德院士是C-MRS創會理事長,也是IUMRS創辦人之一。IUMRS-ICA是由李恆德院士倡議成立,第一次是1993年在長江郵輪上舉行會議,自武漢溯長江而上,在長江上發表論文,由於船行顛簸,發表論文所用投影片跳躍不已,研討效果自然大打折扣,但仍其樂融融。這第一張照片即攝於長江郵輪上,除李院士與我外,還有法國、德國、印度、韓國與英國的MRS的領袖。

1993年攝於長江郵輪上

我想大家都知道李恆德院士已於528日以九十八歲高齡辭世,我個人是早在1980年就有緣與李院士相識,最後一次見面,是於2010928日在北京參加慶賀 「IUMRS -ICA2010國際材料教育論壇暨李恒德先生九十華誕慶典」。在論壇中除做學術報告外,各國友人多提及與李院士交往舊事,場面甚為溫韾。為紀念李院士所撰「追思李恆德院士」,現已收錄於我剛出版的文集中,今天我也特地帶來一本,供大家傳閱,由於是用中文撰寫,相信大多數在場貴賓無法閱讀,但其中照片,除在長江郵輪上所攝外,另一張則約於公元2000年左右,攝於北京香山飯店(Fragrant Hill Hotel)。當時是承蒙李院士邀請與C-MRS領導們餐敘,照片中還有韓雅芳會長、李成功秘書長等,最後一張,則攝於 Boston,照片中包括Bob Chang,年代已不可考﹔這三張照片都能讓我們想起李院士的親切、熱心、能幹與遠見。今天我們趁此機會,紀念李院士,這本書傳閱完畢後,還希望韓雅芳會長笑納。

李恒德院士九十華誕慶典

值得一提的是,這本書也收錄了我在1995-1999年擔任MRS-T理事長時,每季出版的「學會簡訊」中「理事長報告」常會報告IUMRS動態,其中也附有好幾張我參加IUMRS活動的照片,特別的一張是1998年在印度班格羅 (Bangalore)舉行IUMRS-ICA會議時所攝,照片中除我與韓雅芳會長外。還有印度MRS領導班子,也是彌足珍貴。

1998年攝於印度班格羅

同時我也要對三十年來為IUMRS盡心盡力的先進,表達感佩之意,包括今天在場的與許多不在場的同儕,多年來熱心奉獻,支持各項活動,讓IUMRS在世界各學會聯合會中脫穎而出,最後我也要多謝主辦單位,精心安排這一次的慶祝會,讓許多老朋友齊聚一堂,緬懷過去,策勵將來,讓我們給予熱烈的掌聲,以示感謝。


各地代表

兩岸代表

2019年10月17日 星期四

歡迎北京清華王希勤執行副校長一行晚宴致詞









歡迎北京清華王希勤執行副校長一行晚宴致詞

非常歡迎北京清華王希勤執行副校長等貴賓來參加今天的晚宴﹔上次我在「風雲樓」宴請北京清華貴賓還是遠在20103月,顧秉林校長在本人接任校長兩個月內,即率團訪問「新竹清華」之時﹔說來好笑,當天在「風雲樓」委外經營的餐飲公司安排下,由剛於義大利餐飲賽獲獎的主廚率內、外場人員,穿著雪白制服向顧校長致敬,頗為盛大溫馨。可惜不久後,因餐飲公司內部糾紛,與學校解約,而近九年來,一直到最近才找到適當的承包廠商,似乎「風雲樓」與各位貴賓特別有緣。

今年6月應邀參加「第四屆國際納米能源及系統會議」有北京一行, 14日曾到「北京清華」拜望顧秉林前校長。承蒙今天在場的任蕾副主任為顧校長準備了一張她於2010316日所親自拍攝顧校長來訪時與我合影相片相贈,兩位前校長持框合影,彌足珍貴。回台後,我寫了一篇「兩岸清華校長交流」文章,細數顧秉林前校長有約兩年時間與我同時擔任校長,兩人歷年來因公務交流至少達十四次,而重點是副標題 -- 「兩岸清華一家親之一例」之「兩岸清華一家親」。

這篇文章我已收錄於即將出版的拙作「清華行思與隨筆」上冊中,而這本新書本來預定在今天以前就可收到,但因故延誤到23日才能出版,所以我原來計畫分贈各位貴賓無法在今日實現,只有待出版後請海珍分別寄奉。今天我帶來的是上、下兩冊的校對本,給大家乒乓 (台語: 聞香) 一下。其中有關「兩岸清華」的文章,略數也有十七篇之多。其中包括﹕

清華出版傳記序言: 「百年追憶王國維之女王東明回憶錄」序言、「父子雙傑 清華傳承」、「清華外交學人小傳」序﹔

漫談清華故事﹕「父子雙傑掌清大 傳承奉獻」、「清華文武雙傑 吳國楨省主席與孫立人將軍」、「清華之子 清華之師」 、「見故人而思故人」﹔

兩岸清華﹕「兩岸清華校長交流兩岸清華一家親之一例」、「追思李恆德院士兩岸清華一家親又一例 」﹔

傳記及文藝創作書籍序言﹕「岳南先生《大學與大師》清華校長梅貽琦和他的時代」序、《一個時代的斯文》修訂版序、岳南先生「《大學與大師》清華校長梅貽琦傳」繁體字版序﹔

個人經驗與歷程﹕「徐賢修教授問摘記」、「北京之旅」、參加北京「第四屆國際納米能源及系統會議」紀事﹔

生命紀念與追思﹕「紀念黃延復教授兼為「梅貽琦校長逝世五十周年紀念會」文集序 ,以及「岳南先生來台發表《大學與大師》繁體字版與祭梅午宴致詞」等,見證兩岸清華交往的密切。

根據上海交通大學「大中華地區大學排名」,北京清華在2011-2018年連續8年均排第一,新竹清華在2011年為第四名,2012-2013年進步為第三名,2014-2015年高居第二名,2016-2018年為北京大學趕上,再居第三名,可見目前清華尚能與大陸龍頭大學一爭長短﹔值得警惕的是,如以北京清華積分為100為基礎,2011年新竹清華為93.1, 2018年僅有65, 而北京大學為80.6分。同時台灣大學在 2011年為100, 與北京清華同居第一,但2018年僅有54.6分,居第9名。新竹交通大學2011-2013年均列第八名,2014年後都落在十名以外,也反應台灣的大學逐漸落後。而最直接的原因,即是投入資源的巨大差異。我們一方面喜見北京清華維持領先地位,一方面也須深自警惕,自立自強,今天也很高興「清華海峽研究院」郭樑常務副院長也再次到訪。「清華海峽研究院」不幸因現今政治情勢,阻礙兩岸清華密切合作,我深切盼望兩岸緊張情勢,能迅速改善,早日能達到我擔任校長時常說的:「兩岸清華合作,打遍天下無敵手」的榮景。

2019年10月6日 星期日

歡迎「中技社」潘文炎董事長一行參訪清華致詞

歡迎「中技社」潘文炎董事長一行參訪清華致詞

很歡迎「中技社」潘文炎董事長一行到「清華」訪問。據潘董告知,今天「清華」行是他規劃「中國石油公司」退休高管定期聚會行程的一部分。成員當中包括兩位前董事長,四位前總經理與多位前副總,讓「清華」今天熠熠生輝,「清華」自然也排出最佳陣容來接待貴賓。剛才到校門迎接各位的是孫海珍校長特助﹔海珍曾是本校的總教官,退休後一直在學校幫忙接待貴賓等事宜,幹練而親切。另外在此恭候大家的是林宜敏副主任秘書﹔宜敏曾擔任本校副總務長等要職,等一下各位會乘車經過的南校區的開發,就是由宜敏主要負責。她與海珍同是接待一把手,也是「清華」最佳拍檔。


「清華」最佳拍檔

前天晚上在「中技社」六十周年慶晚會上,最先放出的回顧影片中,看到李國鼎與金開英兩位先生同為「中技社」創辦人,而清華原始校地中有約一半,即四十公頃,正是由金開英先生在「中國石油公司」總經理任內撥用的。金先生同時也是「清華」校友,「清華」與「中油」不僅淵源很深,而且受惠於「中油」甚鉅。

另一方面,我也可謂「中油」子弟,因為家母曾在「中油」服務,後來轉到「聯合工業研究所」(聯工所)工作,而「聯工所」前身「天然氣研究所」也是「中油」的分支機構。同時家母由「聯工所」配住宿舍的「光明新村」,也原屬「中油」。巧在潘董因不同原因也是在「光明新村」長大的子弟,只是他比我高一班,而且在「新竹中學」與我哥哥同班。他的弟妹吳瑪麗小姐在「清華」材料系與秘書處服務多年,也是道道地地的「清華人」,可謂關係千千重。值得一提的是,「光明新村」就在等一下大家會路經的「成功湖」對面,據潘董說,小時候曾在「成功湖」遇險,終生難忘。

同為「光明新村」子弟

「清華」與「中油」淵源很深

成功湖畔

說到「中技社」,我也有擔任董、監事多年的緣分。同時我要代表「清華」向潘董、陳綠蔚執行長,以及多位曾在「中技社」擔任董事的前輩致謝,因為眾多「清華」學生多年來受惠於「中技社」頒發的高額獎學金,同時「中技社」今年也再度獎助本校「科管院」開授的「創意課程」。前天在為六十周年慶頒發的「科學貢獻獎」也頒給了材料系的葉均蔚教授,而在不久前首度舉辦的「人工智慧創意競賽」中,也有兩組清華師生奪得優勝,可謂惠我良多。

潘董與陳執行長不久前才訪問過「北京清華」,兩岸清華同根同源,有相同的校訓、校歌以及幾乎一樣的校徽。「新竹清華」是原「北京清華」梅貽琦校長在1956年建立的,梅校長在兩岸「清華」共擔任二十四年校長,被公認為兩岸「清華」永久校長。他於1958年經政府徵召擔任教育部長,是在行政院同意兼任「清華」校長的條件下才勉強出任,因此他在1962年是在清華校長任內逝世。梅校長遺體安葬於校內陵墓,陵園並經命名為「梅園」,也是今天安排參觀地點之一。


「清華」受惠於「中油」甚鉅

兩岸清華永久校長

另外我要簡略介紹一下大家所在的「名人堂」。堂內三尊人物銅像,胡適、楊振寧、李遠哲分別是「北京清華」、「西南聯大」、「新竹清華」的代表性人物,門口大型浮雕除有梅校長外,其餘四人是「清華國學院」四大導師梁啟超、王國維、陳寅恪與趙元任先生,同是「清華」永遠的驕傲。

兩岸清華同根同源

關係千千重

2019年9月27日 星期五

郭毅可院士「人工智能與未來社會」講座與談

「專家與非專家」與談

「兩岸清華一家親」


郭毅可院士「人工智能與未來社會」講座與談

今天很榮幸與郭毅可教授對談,郭教授1980年至1987年在「北京清華大學」電腦系電腦專業讀書。「台灣大學」雖然是我的母校,但我在「新竹清華大學」工作了四十二年,而「新竹清華大學」與「北京清華大學」同根同源,是由原「北京清華大學」梅貽琦校長於1956年在新竹建立的,兩校有同樣的校訓、校歌,以及幾乎完全相同的校徽,今年六月,我到北京開會,順道拜訪曾與我一起擔任校長的「北京清華大學」顧秉林校長,顧校長特別準備了2010年我們初次見面的照片相贈,倍感溫馨,而細數歷年來,我們交流有十五次之多,確確實實是「兩岸清華一家親」。

「郭毅可」院士專業是資訊工程,資訊工程是AI 的家鄉,而郭院士是斐聲國際的大數據專家,而我基本上是外行人,今天所以應邀與郭院士對談,想是朱雲漢院士特別安排的「專家與非專家」對談,也許能從更廣視角看問題。另一方面,在AI時代,未來社會是許多人關心的問題。本人近年來密切注意AI的發展與思索AI的未來,同時有幸協助公益法人「中技社」在過去一年半間舉辦了三次與AI有關的研討會。不同於國內一般AI研討會,「中技社」系列主題是請各領域的頂尖專家談談它們對AI的看法,這種由名家主講AI-X的模式,受到相當的肯定,每次都吸引超過場地容量所限之四百人報名參加。其中很感謝朱院士在去年第一次研討會中給了一個以「AI與政治」為題的精采演講,作系統性的論述,整理這方面的文獻以及過去的一些思考。而這三次研討會演講主題包括經濟、社會、政治、產業、科技、醫學、國防科技、傳媒、金融、藝術、教育、公共行政、語音辨識、老年生活、工程與營造、5G通訊、運動、學習等,誠如「李琳山」院士在8月23日,第三次研討會中所言,「想不到一個領域用不到它」,「在可預見的未來都會很有用」,總言之「可大可久」,簡明而直指核心。

同時「中技社」身為國內首屈一指的公益法人,不斷發揮創意,今年更首度辦理「中技社AI創意競賽」,分為3個競賽主題,評選具AI創意實體作品。包括: AI與藝術、AI與創新服務、AI與教育,共收到32件競賽作品,已評選完畢,優勝作品相當多元與令人驚豔,將於10月4日在「中技社六十週年慶」典禮中展示特優作品,請大家「拭目以待」。

優勝作品相當多元與精采


今天郭院士在「從技術發展來探討未來社會」大架構下,談到幾大趨勢﹕

一、無中心化:新的社會組織結構,

二、資料的資本化:新生產資料下的資料經濟,

三、人工智慧的普適化:新生產工具下的產業賦能,

四、人機二元社會:新的生產關係下的機器行為。

在去中心化服務方面,可看到:

一、微醫療: 郎中階段 – 醫院階段 – 私人醫生階段 (更方便地結合海外醫療:「第二診斷報告」),

二、微教育: 私塾階段 – 學校階段 – 互聯網 + 私塾,

三、微媒體: 口耳相傳 – 大眾媒體 – 自媒體,

四、個性化經濟與大資料,從個性化的微服務/商品到高度定製化的服務/商品,展現改進的動力。

這些趨勢在台灣社會各領域已漸浮現,但離真正廣泛施行,還有一段距離。

數位經濟對應的生產要素是數據,通過大數據的數位化分析讓數據轉換為資訊,未來的共用經濟也就是大數據經濟,共用經濟導致了數據資源的社會化。過去以數為據,數據曾僅是記錄度量物理世界的資料,逐漸轉化為數據產品:大數據是這個社會的自然資源,數據主宰著我們今天的生活,數據用來組成服務時,它成為資源,到如今對數據的所有權的界定使數據成為資產,未來對數據資產流通和交易實現其價值,使數據成為資本。而數據因而從資料轉化成資源、資產到資本。引發了大數據經濟市場的產權制度及激勵機制、市場的信用關係、及市場組織結構和遊戲規則等方面都發生根本性的變化。但是在這些方面一般的基礎設施及法律制度準備不足。

歐盟在資料保護方面,最為先進,於2016年制訂,而於2018年5月25日生效《一般資料保護規範》(General Data Protection Regulation, GDPR),包含了相應的法規和保護措施。目前,台灣「個資法」第七條對個資收集的同意,仍是採取「推定同意」(當事人如未表示拒絕,相關單位若已提供其個人資料者,則推定當事人表示同意。),而非GDPR的「自願、具體聲明同意」的型態,許多國內專家認為應該要盡速修改為如同GDPR的同意要件。

另一方面,資訊隱私法在實行上有困難,讓企業千方百計鑽漏洞,也不利於促成有效而具競爭性的數據市場,政府應限制資料使用的方式。而用法規架構來提升效率,必須由政府機關負責執行。執法機關必須要有組織能力、人力、必要的調查與執法權力、具備專業知識,但人才難尋。

從資料資產到資料資本的瓶頸,在於實體資產和資料資產的不對稱、資料資產的可交易性與資料的使用特徵的矛盾(使用非排他/無限可再生)、以及個人資料接近無限:我們無法靠腦力來處理我們的資料,以實現資料價值。解決方案一為區塊鏈,另一為人工智能。未來將受區塊鏈和人工智慧的共生驅動。

人工智慧需要資料,但是資料往往被中心化平臺壟斷,因而阻礙創新。區塊鏈創造了一個對於資料提供者有正確激勵機制的資料市場。人工智慧能夠依賴這個資料市場起飛。許多人不理解人工智慧的瓶頸不在於演算法,而在於資料。

郭院士在人機二元社會,介紹了新的生產關係下的機器行為。目前機器學習的局限在於沒有全域的抽象能力,就無法揭示規律,做出準確的判斷(會發生什麼?),沒有應用知識的能力,就無法理解資料,理解感知的內容,實現真正的認知 (發生了什麼?),學習的結果無法解釋,就無法和人類的知識融合,驗證決策,獲得信任(為什麼是這樣?)而機器學習孕育著新的革命,現在是:儘量減少人的干預 (資料驅動的學習),未來是:儘量利用人的知識 (知識支援下的資料驅動)。而未來可能成為一門新興學科的「機器行為學」,是很須要注目的。諾貝爾經濟學獎得主Herbert Simon曾在發表論文中問到:「是否也存在所謂『人工』科學,專門研究人造物與所引起的現象呢?」部分學者主張從動物行為研究來看,經歷出生,成長、傳宗接代、演化過程的相似性,應研究機器的行為以及與環境的互動。

機器經由腦編碼與解碼,已經到了解碼大腦的時刻,可以理解人,而知道人想什麼。那麼人懂機器嗎?一連串的問題,包括: 機器有沒有行為?機器的行為是如何決定的?又是如何發展的? 機器的行為的功能是什麼?人如何影響機器的行為? 機器如何影響機器的行為? 機器如何影響人的行為?毫無疑問, 機器是有行為的,而機器的行為是由人通過演算法決定的,通過瞭解演算法,我們就能確定機器的行為。但如何瞭解演算法?演算法是黑箱怎麼辦?可以有生成演算法的演算法嗎?

智慧演算法的特點是演算法是可以學習的,學習演算法的結果可以是新的演算法,演算法決定機器行為的辦法往往是通過優化「效用函數」來實現的,同時演算法可以是非確定的,非確定常常是人類和演算法交流的管道,演算法可以「暫時」是黑箱,實驗是黑箱透明化的方法,最後演算法是可以遺傳進化的。

機器的行為的功能是什麼?可從機器行為為環境帶來何種影響,使得它們能持續有優勢。例如,某些表現優異的交易演算法,可能會成為業界的標竿,在不同公司之間交流,也可能受對手仿效、學習。又如自駕車系統,越是顧及乘客安全的越會受到歡迎,反之則會銷售不善,被淘汰出局。

機器如何影響機器的行為?與動物、昆蟲類似,機器也有群體互動的一面。如果彼此互動優良,可能更順利也更出色地完成指定任務。相較於單一AI的行為研究多聚焦於機器在不同環境、背景下的各種反應是否合乎預期。多個AI間的合作關係,可以提升效率。目前高唱入雲的工業4.0即為一例。

人如何影響機器的行為?人類社會中固有的歧視與刻板印象自然地顯現在提供給機器的訓練資料中影響演算法。機器如何影響人的行為?,包含選舉、休閒、工作等等,隨著機器引入各種人類活動,影響人類社會將益形重大,如選民投票行為、觀眾偏好以及工作形式,都已可見到相當的變化,未來必定更加劇烈。而交互作用之下,人機共存的世界必然呈現不同的樣貌,只是改善或加劇既有的不公不義?應是「機器行為學」此一新興學科迫切關注的問題之一。

郭教授在總結時提出「知本主義社會」,類似於古籍中提到的「大同社會」。未來社會改變的趨勢是,工作與生活邊界消失,個性化匹配代替集中市場,所有權模糊,層次化消失扁平社會,人類可轉而追求更高層次需求。應是大勢所趨。

最後有兩個問題想請教郭教授的看法﹕

一、正如郭教授提到的,許多研究顯示, AI取代大量人力將是勢不可擋,傳統以「分配」以及「參與」的救濟失業方式,很明顯將無法支應。比較激進的做法,就是「全民基本收入」(Universal Basic Income,UBI)。其核心思想是讓每人每月得到一定金額,足以支應基本的食。衣、住、行、教育以及某種形式的健康保險。雖然UBI問題多多,但據大數據領域公認的權威麥爾荀伯格 (Viktor Mayer - Schönberger) 等人分析部分UBI,或許只要靠著合理程度的增稅,就足以支應,主要目標在個人賦權,讓人把「薪資」與「工作」的概念拆分開來,在思考「工作」時,能有更多自我實現的考量。[註一]

二、二十世紀九十年代,由蘇聯為首的共黨集團崩解,主要原因之一,是經濟不振,物質稀缺,AI若能促成的「大同社會」,不啻共產社會班師回朝。

[後記] 郭教授對問題一的回應是UBI值得深入探究,問題二則是大致同意。

[註一] 麥爾荀伯格 (Viktor Mayer-Schönberger),蘭姆格 (Thomas Ramge),大數據資本主義:金融資本主義退位 (Reinventing Capitalism in the Age of Big Data) ,林俊宏譯,天下文化 (2018).

https://lihjchen1004.blogspot.com/2019/09/reinventing-capitalism-in-age-of-big.html

「全民基本收入」概念值得深入探究

「知本主義社會」類似「大同社會」

2019年9月24日 星期二

台積電余振華副總經理「半導體技術過去, 現在, 與展望未來」演講致詞與後記

台積電余振華副總經理「半導體技術過去, 現在, 與展望未來」演講致詞與後記

很歡迎「台積電」余振華副總經理來【半導體製程】 課程中演講, 今天我來聽講有如置身材料系「群英會」中,不僅因為余振華副總是材料系培養出來的傑出校友,而且共同開課的蔡能賢與游萃蓉教授曾分別是「台積電」與「聯電」的副總,三人在半導體界都是響噹噹的人物,星光閃閃,所以我今天也可謂來沾光,等一下自然要把握難得的機會合影留念。

材料系「群英會」

同時為表感謝余振華副總在本系師長與系友會倡議為支援材料系發展籌募「永續基金」而成立的「雙百會」時,率先加入成為「發起會員」,讓初期籌募兩千萬元目標順利達標,今天我帶來了拙作「一個校長的思考」演講集第三冊,以秀才人情的方式,送給余副總,尚請笑納。「一個校長的思考」全三冊,去年第一冊出版時,我已經送給振華。今年第二、三冊約同時出版,今天先送上第三冊,待振華抽空閱讀後,再奉上其餘一本。這裡順便向大家報告,材料系「永續基金」現已超過兩千四百萬元,再加上部分系友以分期方式捐款,總額已超過三千萬元,「永續基金」孳息從今年起已開始獎助材料系師生。

是清華人的榮耀

當然今天主要還是來聽「半導體技術漫談 - 過去, 現在, 與展望未來」( Semiconductor Technologies - Past, Present, and Prospect) 演講。振華在台灣明星企業「台積電」擔任副總要職絕非偶然。他在「台積電」長年躍昇中,有相當重要的貢獻,並因此經「台積電」提名,於2017年榮獲兩年一度的「總統科學獎」。當年十一月,我也有機會參加頒獎典禮,躬逢盛會,是清華人的榮耀,振華也因而獲選次年的 「清華傑出校友」。今天他以半導體界第一線指揮官的身分,現身說法,必定精彩無比。


榮獲「總統科學獎」(攝於總統府)

以半導體界第一線指揮官的身分,現身說法

[後記] 演講果然十分精彩,其中有關台灣半導體業的發展部分,特別發人深省:

一、2000年左右,在0.13微米與轉換銅製程世代,同時正逢網路泡沫衝擊,「台積電」決定自主研發,奠定後來在台灣獨霸,在世界上與「英特爾」 (Intel)、「三星」(Samsung) 鼎足而三的基礎, 

二、2010年左右,移動式裝置世代更新加速,必須迅速因應,但時程緊迫、投資大、風險高,「台積電」成功的面對挑戰,在市佔率上大幅領先,

三、代工產業,由十幾家各爭勝場,到如今在0.2微米以下世代,僅剩「台積電」、「英特爾」、「三星」三家,

四、比特幣 (bitcoin) 挖礦晶片需求,恰與其他隨經濟境況起伏改變需求的晶片互補,對代工產業利用產能是一大福音,

五、積體電路製作奉為圭臬的摩爾定律 (More Moore) 已接近極限,未來發展將集中於超越摩爾定律(More than Moore),而封裝是主要挑戰,

六、未來趨勢是從系統單晶片(System on a Chip SoC),即將電子系統整合到單一晶片,是較為簡單的形式,更進一步為系統級封裝(System in PackageSiP),將一個系統或子系統的全部或大部份電子功能配置在整合型基板內,而晶片以二維(2D)、三維(3D)的方式接合到整合型基板的封裝方式,更為複雜。

2019年9月12日 星期四

諾貝爾物理獎得主「中村修二」教授演講致詞

諾貝爾物理獎得主中村修二教授演講致詞

很歡迎大家來參加今天的演講會。由於不同因緣清華大學不時都會舉辦諾貝爾演講,最頻繁的時期,有五位得主在約一個月期間蒞臨清華,因而促成「清華諾貝爾大師月」盛況,是一場場難得的饗宴,今天「中村修二」(Shuji Nakamura) 教授演講也一定讓大家收穫良多。

「諾貝爾獎」可以說是當今世界上最受世人矚目的獎項,普遍被認為是所頒獎的領域內最重要的獎項。它的成立卻是由一邊錯誤的報導而起﹔原來在設立「諾貝爾獎」的阿佛烈·諾貝爾(Alfred Nobel)的哥哥去世時有報社誤認是他去世發了一篇「死亡商人」去世的消息讓因發明與製造炸藥而致富的他深切反省,決定設立「諾貝爾獎」,除物理、化學、生醫與文學獎外,特別包括「和平獎」,頒給「有助於縮減軍備與推動和平的個人團體」。

基於「諾貝爾」的人道精神在「諾貝爾」物理與化學獎章上,除了有代表「科學天才」的女神揭開象徵自然奧秘而懷抱著聚寶盆的神祕女神面紗外,並刻有 (大意是)「由科學突破增進人類福祉」 (to those who, during the preceding year, shall have conferred the greatest benefit on mankind)「中村修二」 教授得獎由於與其他兩位日本籍的教授 (赤崎勇 (Isamu Akasaki) 天野浩 (Hiroshi Amano)) 共同 「發明高效藍色發光二極體,促成明亮、節能的白色光源的實現」[註一]1901年以來,「諾貝爾物理獎」迄今頒發了112 屆給 209位得主無疑地在物理學上都有卓越的貢獻,但得獎原因在得獎時即能看出能直接影響人類生活,造福民生的相對少,而「中村」教授的發明即是其中之一。另外值得注意的是,諾貝爾物理學獎是頒給「在物理學領域中有最重要的『發現』或『發明』的人」。但在歷史上「諾貝爾物理獎委員會」將約3/4得獎項頒給了「發現」,而只有少於4/1頒給了「發明」。

世界照明的歷史,從年代久遠較不可考的油燈 (一萬年以上)、燭光,約1880年白熾燈泡商業化,到了 1950 年,開始流行效率比較高的日光燈,早在1950 1960年代,由於紅色與綠色LED的發明,讓人燃起利用LED照明的希望,但後人經許多努力,都無法在發明藍色LED上有所突破﹔從1962年有紅色與綠色LED商業產品,直到1990年代,才由「中村」教授等人發明了藍色LED,有了紅、綠、藍三原色LED,使得利用白光LED成為可能。

由於LED發光效率是白熾燈的約十倍,壽命約二十倍長,又不像日光燈含有毒性的汞,據估計以LED壽命25,000小時計,以現在的價格,60 WLED燈,連電費約 $26.25,日光燈約 $40,而白熾燈泡達 $171[註二] 同時目前在工業化國家中照明所耗能源,占所有電能20-30%,在節省能源與環保的大環境下,LED 會是未來照明的首選,而「中村」教授是發明照明LED的大功臣,事實上現今「中村」教授到各地,包括台灣,甚至今天所在的「旺宏館」,必定很欣慰到處都大量使用LED照明,

「中村」教授的貢獻,最主要是材料科學的突破打破了許多教科書上的迷思尤其無法在晶格不匹配達16%的基材上成長高品質的磊晶薄膜,高差排密度晶體可以有相當高的發光效率。要有高效的LED一方面需要成長高品質的 GaN單晶薄膜,同時要能穩定的摻入正載子,生成正型 (p-type)半導體。「中村」教授不僅以MOCVD 雙流 (two-flow) 方法成長生成高品質GaN單晶薄膜並澄清正型載子被鈍化的原因而利用習知的退火方法,可以讓摻雜Mg原子GaN成為穩定的正型 (p-type)半導體,隨後更生成了正型AlGaNInGaN三元半導體,以及其雙異質結構促成了可發藍光的異質接面元件製作實用化,而使白光LED得以問世。他所服務的「日亞化」(Nichia) 公司得以量產實用級高亮度藍色發光二極體,並取得LED照明市場的全球獨霸地位。

今天「中村」教授的講題正是「藍光二極體之發明與未來固態照明」(Invention of blue LED and future solid state lighting),由發明人現身說法發明藍光二極體的經過並與大家分享他對未來固態照明的展望,必定精彩異常,讓我們以熱烈掌聲一起歡迎「中村」教授。


[註一] 「中村」教授到美國進修一年期間,因沒有博士學位的身分而「感覺很不好」,回到日本後,決定要攻讀博士學位,因採「論文博士」途徑,需要發表五篇論文。他認為在當時熱門的領域發表論文不易,因此選了相當冷門的GaN藍光元件研究,完全沒有想到有一天會因此得到「諾貝爾物理獎」。



是一場場難得的饗宴

促成了可發藍光的異質接面元件製作實用化

最主要貢獻是材料科學的突破

發明直接影響人類生活,造福民生