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今天，數位相機和可拍照的手機已經走入尋常百姓家，在我們的生活裏隨處可見了。可是在上個世紀80年代末期，數位相機還是非常昂貴的，在國際市場上要賣到幾千美元。是誰將數位相機從奢侈品變成普通大眾消費品的呢？
2008年2月4日，在倫敦舉行的蘭克獎（RankPrize）頒獎儀式上，王國裕教授和同事三人（英國愛丁堡大學的Denyer教授和Ren鄄shaw博士，旅英學者陸明瑩博士）以他們在半導體積體電路（CMOS）圖像感測器（imagesensor）方面的開創性工作而獲獎。他們四人的研究成果被認為是使得當今世界上數位相機和手機相機如此普及的技術發展過程中最關鍵的發明和起步。
作為英國頂級科學獎之一的蘭克獎，面向全世界選擇在光電子科學和營養學領域對人類社會有重要影響的成果給予獎勵，並且特別強調原始創新。我們熟悉的“雜交水稻之父”袁隆平、“光纖之父”高錕曾獲得過此獎。
“總是要想著在所從事的領域裏有所突破”
籠罩在王國裕頭頂的光環有很多。他參與研發出了國際上第一個單片CMOS攝像晶片、國際上第一個40萬像素單片CMOS攝像晶片、國內第一個同時帶有全電視信號輸出和數字信號輸出的單片CMOS攝像晶片、國內第一個單片CMOS彩色攝像晶片、以單片CMOS攝像晶片為核心的國內第一個微型攝像頭、國內第一個電腦眼、國際上第一個低價位遠程視頻監控系統……
科研之路上為何能取得如此多的第一呢？王國裕的回答很簡潔：“那就是你總是要想著在所從事的領域裏有所突破，首先選題的時候你就會選擇一些很先進的參照點，然後一步步實現你預定的目標，這樣你就總能走在前面了。”
1982年，王國裕考入清華大學無線電係攻讀碩士學位，畢業後回到東南大學任教。1987年他來到英國愛丁堡大學電子系做訪問學者，當時數位相機非常昂貴，國際市場上要賣幾千美元，其主要原因是當時數位相機的圖像感測器造價不菲。
要想降低數位相機的成本，就必須找到一種新的便宜的圖像感測器來替代。於是，王國裕和愛丁堡大學試驗小組的同事們一起，開始尋找新的圖像感測器。經過攻關，他們成功地用積體電路的主流工藝CMOS製成了世界上第一個單片CMOS圖像感測器晶片。這項技術革新帶來的成果顯而易見，用CMOS工藝來做圖像感測器，成本大幅降低。又由於CMOS是做積體電路的主流工藝，可以將所有的掃描電路、放大電路，控制電路都一起做在一個晶片上，進一步地可以將圖像處理電路都做到一起，形成單晶片的數位相機。更重要的是，CMOS圖像感測器可以隨著CMOS積體電路主流工藝的持續進展而同步發展，以至於發展到現在的幾百萬甚至一千多萬象素。現在每天全世界都生產幾百萬個數位相機和手機相機。
“可以說，如果沒有我和同事們在愛丁堡做的幾年研究工作所取得的進展，那麼數位相機和攝像手機走入尋常百姓家的時間可能要往後推遲很多。”王國裕自豪地說。
“國內在積體電路設計方面還比較薄弱，希望能回來發揮些作用”
在英國愛丁堡大學電子系獲得博士學位後，王國裕進入英國VLSIVision公司工作。1995年，已是英國VLSIVision公司設計部經理的王國裕決定回國發展。
回國前，王國裕在英國的科研工作可謂進行得如火如荼，蒸蒸日上。1990年至1994年，他在英國共主持設計成功了8個攝像晶片。1991年3月，他設計研發的COMS攝像頭獲歐洲ASIC會議授予的“最佳電路獎”。1991年9月他的論文《晶片自動曝光控制技術》獲歐洲積體電路年會授予的“最佳論文獎”。1993年3月，他設計研發的“單片COMS攝像器件”獲蘇格蘭政府授予的“蘇格蘭政府獎”。
那麼是什麼促使王國裕毅然決然地捨棄在英國取得的一切，回國發展呢？“我一直非常關注國內微電子產業的發展，我覺得當時國內在積體電路設計方面還比較薄弱，希望能回來發揮些作用，同時覺得自己的科研成果對國內也很有用。”
“我的時間要用來做科研，這是我的責任”
帶著這樣的想法，王國裕來到西安交通大學擔任教授，同時還擔任西安開元微電子科技有限公司總經理。起初，王國裕在國內的科研工作進展得很順利。2000年，由於和項目合作方的理念存在分歧，王國裕決定退出來自己做科研。“項目投資方看重的是短期的利益，不鼓勵持久研發，使得我們的CMOS攝像晶片項目沒能堅持下來，事實上如果能堅持到2002年、2003年，CMOS攝像晶片技術應該有很大的市場。2000年以後，我在國內的科研合作陷入一個低潮。”
挫折面前，王國裕絲毫沒有後悔當初回來的決定，在科研的道路上繼續前行，儘管有些艱難。“如果我所在的公司做到資產幾千萬，我也很高興，事實上1999年的時候我們也做到了，但是我最大的興趣還是在科研上，能把自己想做的科研成果做出來，對我來說是最大的滿足。從1995年回來到現在，我房子沒買，股票也沒弄，如果當初我想買房，買10套都可以。我的時間要用來做科研，這是我的責任。做科研就是要淡薄名利，甘於寂寞。”
有人問王國裕，現在很多學者做到一定影響力之後，就自然被推到領導崗位，然後能佔有更多資源，從而有利於自己的研究，為什麼他沒有走這條路呢？“我希望實踐另一條成功之路。如果想走從政的路，我曾經也有很好的機會，但我沒有那樣做，因為我覺得我的興趣和能力就在科技創新上。在中國，已經有不少海歸從政成功的例子，但是海歸在科技創新上作出顯著貢獻的例子還不多，或者說貢獻還不夠大。我是想在這方面取得突破，儘管這意味著更加艱難。”
“我希望它能夠成為我們第二個成功的項目”
設計了這麼多年的晶片，取得了這麼多耀眼的成就，王國裕創新的腳步，絲毫沒有懈怠。“我的工作就是搞科研，不做這個我還能做什麼呢？”近年來，他敏銳的目光又瞄準了數字廣播（DAB）和數字電視(DMB)接收機晶片的設計和研發。
王國裕認為，傳統的模擬廣播電視存在很多問題，比如效果不好，數字化後這些問題都將迎刃而解，數字化是廣播電視發展的趨勢。目前全球已經有1千個以上的數字廣播電臺在廣播，歐洲市場上已經開始批量供應DAB接收機。現在中國部分地區也已經開通了數字廣播和電視節目，覆蓋人群達1.5億。
“可以想見DAB/DMB接收機的市場前景是十分廣闊的，於是我們就開始研發設計這個設備的核心晶片，目前已經有廠家用我們的晶片做出了接收機並開始向市場供貨了。我希望它能夠成為我們第二個成功的項目。”王國裕興奮地說。
王國裕對事業持之以恒的專注，讓姐姐王秋華覺得他是個工作狂。“1995年他們從英國回來發展後，一直忙於教學和科研，每年回一趟老家，也只能住一兩天。可是他在老家也不忘工作，只要一有空閒，就會打開隨身攜帶的手提電腦，進入他的電子世界。”
“我覺得享受生活很重要，生活對我也很厚愛”
大多數人看來，科研人員的生活都是枯燥乏味的，甚至科研人員給人的形象也都是一心工作，連走路都會因為思考問題而撞到電線桿。事實上並非如此，科研之外，王國裕的興趣愛好也很廣泛，他喜歡音樂，愛好旅遊，在家還會做一些家務。和他交往了30多年的大學同學武夷山說：“王國裕當年在清華大學讀研究生時，還是學校文藝社團的樂隊指揮呢，長笛吹的很好，他是一個對生活充滿熱情的人。”
“我覺得享受生活很重要，生活對我也很厚愛。很多時候，藝術上的靈感對我的設計工作也很有幫助，工程設計也要做得和諧和美才容易成功。”王國裕微笑著說。
在和王國裕交談的過程裏，絲毫不會因為他在科研領域所取得的成就而讓你有距離感。相反，他謙和的神態，親切的話語，爽朗的笑聲，會讓你覺得就像在和一位熟識的長者聊天那樣自然。晶片世界裏，執著創新的他，下一步又將寫出怎樣的精彩，讓我們拭目以待！
· 人物檔案
王國裕，博士，研究員，博士生導師，1982年東南大學半導體專業學士，1984年清華大學微電子專業碩士，1993年英國愛丁堡大學微電子專業博士。目前主要從事SOC(SystemOnChip)的研究，研究內容為適合SOC的圖像、聲音的處理、壓縮、傳輸的研究和晶片設計。1987—1991年在英國參加了世界第一個單片CMOS攝像晶片的研究和開發，是該晶片的主要設計者。有關創新被後來所有CMOS攝像晶片延用和不斷更新至今，並申請國際專利：“SolidStateImageDevice”。1990—1994年在英國共主持設計成功了8個攝像晶片。論文和設計多次在國際上獲獎。曾在國外公司任VLSI設計部經理。獨立開發了國內第一個單片CMOS攝像晶片、國際上第一個高解析度CMOS攝像晶片（40萬像素）、國內第一個同時帶有全電視信號輸出和數字信號輸出的單片CMOS攝像晶片、國內第一個單片CMOS彩色攝像晶片。並以單片CMOS攝像晶片為核心，開發出國內第一個微型攝像頭、國內第一個電腦眼。
來源：科技日報
責任編輯：劉舒 | 
