对话中国科学院院士褚君浩：摩尔定律有天花板，“韬定律”开拓新思路，中国科技要在基础研究上做到极致

每经记者｜温梦华    每经编辑｜魏文艺    

“如果‘韬定律’能像摩尔定律那样被全球产业广泛遵循，那将是件非常了不起的事。”面对镜头，褚君浩语气平和。在他身后，满墙的书籍彰显着这位中国科学院院士六十余年来对科研的坚守。 

近日，华为“韬定律”刷屏，在全网热议这场半导体“范式革命”之际，半导体物理界的权威、被视为我国红外物理“活化石”的褚君浩接受了《每日经济新闻》（以下简称NBD）记者专访。

提及褚君浩，就绕不开国际公认的“CXT公式”。它宛如一套“精准导航系统”，使科研人员无需再进行试错，极大地节省了时间与成本。而该公式中的“C”，正是以褚君浩名字的首字母命名的。 

早在16岁那年，褚君浩就在笔记中写下少年誓言：在定律的队伍中要有中国人的名字。如今，华为“韬定律”的提出，恰恰是对那个时代愿望的回响。

在一个半小时的对话中，褚君浩在图纸上一笔一画地向每经记者演算着“韬定律”如何从“尺寸微缩”转向“时间微缩”的底层逻辑变革。但他也坦言，这一定律能否像“摩尔定律”般成为全球共识，尚需产业印证，但其范式意义已然显现。

有了“韬定律”，中国是否还需要攻克极紫外线（EUV）光刻机？面对“科技强国”的目标，我们到底还差什么？中国科技距离真正颠覆性突破还有多远？作为中国科技从“跟跑”到“领跑”的亲历者，褚君浩给出的答案引人深思。

不拼尺寸拼时间

“要用‘物理底层逻辑驱动’解决问题”

清早9点抵达办公室，翻阅学生论文，开会或讨论课题，有时还要外出参加项目研讨⋯⋯这是褚君浩日复一日的科研节奏。

尽管已届耄耋之年，但晚上7点褚君浩与每经记者视频对谈时，他依然专注从容。作为半导体物理学界的权威，褚君浩始终奋战在科研一线，也时刻关注着产业动态。

面对“韬定律”带来的范式变革，他更看重其背后的“物理底层逻辑”。他指出，摩尔定律正逼近物理极限，难以为继；而“韬定律”用时间微缩替代尺寸微缩，以物理底层逻辑驱动芯片发展，也为二维材料集成电路、量子芯片、光子芯片等新型路径指明方向。

褚君浩向每经记者展示他演算的“韬定律”底层逻辑变革

NBD：您如何评价“韬定律”？

褚君浩：“韬定律”很有意思，它代表了集成电路发展中对新方向的指引和趋势，给大家点亮一盏明灯，预示我们的注意力不要单纯聚焦在上层建造，而是要用“物理底层逻辑驱动”解决问题，这一思路对当前集成电路发展，以及对量子芯片、光子芯片、自旋电子学芯片等产生引领作用。

NBD：“韬定律”的出现，是否意味着全球半导体产业沿用了六十多年的“纳米标尺”将迭代？

褚君浩：近半个多世纪以来，半导体集成电路发展基本是按照摩尔定律，即每两年左右晶体管密度翻一番，从而实现能效增加。摩尔定律并不像牛顿规律等是自然科学定律，而是对技术发展的经验总结，它反映的是行业趋势，得到了行业公认，成为共识。

但现在，摩尔定律遇到了一些困难：硅原子直径约为0.2纳米，当芯片制程接近1纳米时，量子隧穿效应会显著影响芯片性能，所以这条路一直走下去，总是有尽头的。

摩尔定律的本质是用更快速度集成更多的功能。那么，提升速度只有这一条路吗？面对这些问题，近年来出现了很多三维结构的探索，包括晶体管、电路、芯片等层面，即原来是平面，现在立体化后缩短的就是时间，在物理学中，“τ”常用于表示“寿命”或“时间常数”。

因此，“韬定律”的核心在于，不要把注意力完全集中在尺寸缩小上，而是要把注意力集中在时间微缩上。在电路中即R（电阻）×C（电容）=时间常数τ，即我们想办法把晶体管、电路等架构中的电阻减少、电容减少，也能够缩短时间从而提升速度和性能。

NBD：科研界、产业界对“韬定律”是否有不同观点？其能否成为行业通用的新型规律总结？

褚君浩：有一些不同的声音。这些声音认为CR时间常数在物理学、电路中都是熟知的，也有很多学术报告很早提出空间架构、三维结构等，这些也都是事实。最近几年，国内外集成电路产业也都在做三维结构类似的架构工作，目的都是为了减少时间常数，但并没有突出强调出来。

此次“韬定律”则明确把这个思路总结出来，告诉大家可以从架构、原理、材料等方面下功夫，从而使得集成电路有更好发展。

在“韬定律”指引下，传统几何缩微需要三年迭代才能达到的幅度，华为用一代逻辑折叠完成。从数据推测来看，一年时间晶体管密度增加了53.5%，而特征尺寸对应的平面面积缩小了12.7%，对应的时钟主频可达4GHz（千兆赫兹）—5GHz ，零点几纳秒，速度已经非常快了，这说明很有效果。

但“韬定律”未来能否像“摩尔定律”一样成为产业共识，还需时间和产业的印证。目前数据还不足够多，未来随着更多公司实践、落地，用更多数据支撑其形成一条行业趋势曲线，才能反映产业规律。

“韬定律”会取代光刻机？

“有了EUV是在做强，加上‘韬定律’是了不起的‘1+1>2’”

在红外物理的世界里，光，是看不见的语言；而在褚君浩院士的手中，这道光被“翻译”成中国科学走向世界的底气。从写下“在定律的队伍中要有中国人的名字”，到提出国际公认的“CXT公式”，1945年出生的他用半个多世纪的扎根与追光，诠释了何为“小草精神”——向下扎根基础研究，向上生长突破封锁。

而当褚君浩的视线从红外转向集成电路时，他直言“韬定律”不是要颠覆摩尔定律，而是为后摩尔时代开辟一条属于中国科技的“窄赛道”。他说，有了EUV是在做强，加上“韬定律”是了不起的“1+1>2”。这不仅是技术的跃迁，更是一种范式创新：让中国科学重新定义可能。

褚君浩年轻时曾在读书笔记中写下：在定律的队伍中要有中国人的名字  图片来源：受访者提供

NBD：作为一种“范式创新”，“韬定律”能否重塑中国乃至全球半导体产业的竞争逻辑？

褚君浩：当产业把关注点集中在时间微缩上，会影响产业链各个环节，如设计、封装、测量甚至投资等。

对于国内产业而言，如果效果好，再叠加华为的引领作用，大家都会在这方面发展。但国外的大型集成电路企业可能还会按照原来的线路走，因为有EUV光刻机。不过，海外依然会重视“韬定律”，重视时间常数缩短这一路径对器件性能提高的好处。

有了“韬定律”后，也不意味着中国半导体产业就完全放弃EUV光刻机。EUV光刻技术我们也还是要继续突破，如果有EUV再加上“韬定律”，就能“1+1>2”，更厉害了。

目前中国半导体产业结构已经比较完整了，对外依存度也越来越小，上下游产业的结合也很好。未来随着科学技术快速发展，全球产业最佳状态是不同国家、公司都有自己非常擅长的一面，同时也有很好合作互通的架构。

工作中的褚君浩 图片来源：受访者提供

NBD：“韬定律”的提出是不是集成电路产业的“DeepSeek”时刻？

褚君浩：“摩尔定律”和“韬定律”都是行业规律，发展到一定程度后，都面临物理极限的天花板，只是目前“摩尔定律”的天花板更明显。未来“韬定律”也会出现一些新问题，比如能耗散热问题，从平面变为立体，密度变大，散热问题就容易变严重。

后摩尔时代，“韬定律”未来的天花板如何打破？能不能有更高水平的芯片？尤其是现在人工智能发展迅速，对算力要求很高，这些都是产业持续发展所需要思考的。自旋电子学也是未来集成电路发展的新可能，目前也在探索阶段。所以，技术进步总是发展到一定程度后会有新技术来替代，而新技术出现瓶颈后，又会有更新的技术迭代。

从“规则跟跑”到“定义范式”

“中国科学还要在真正颠覆性重大突破上下大功夫”

当“韬定律”、DeepSeek与具身智能让世界看到中国速度时，褚君浩却在思考更本质的问题：中国科技如何更好地领跑？在他看来，国外封锁反而“倒逼”我们自主创新，从红外探测器到集成电路，中国正从“制造强国”迈向“科技强国”。

但褚君浩也冷静指出，我国仍需在颠覆性突破上下功夫，基础研究的厚度才是决定上限的关键。“最近，我在看刘云浩教授撰写的《具身智能》，写得蛮好。现在我也会借助AI（人工智能）查资料。”褚君浩认为，AI是科研发展的“助手”，但对于学生而言，基础科学的能力仍然非常重要，“知识面要尽量拓宽，只有打好基础，你才能理解、用好AI、发展AI”。

褚君浩认为，现在的科研工作者正身处最好的时代 图片来源：受访者提供

NBD：“韬定律”要求打破传统纵向分工，实现算法、软件、架构、芯片一体化深度协同设计，这种“系统化能力”如何练就？对构建中国科技生态有何战略意义？

褚君浩：国外封锁的“倒逼”，我国基础研究的深厚底蕴以及长期的技术积累，使得我们能够实现这种“系统化能力”。

中国科技在发展过程中有一个特点：能买到的，自己就不做了。比如我们的红外探测器，很多都买不到，只能自己做。因为光刻机不卖给我们，尺寸减不下去了，倒逼我们动新的脑筋。同时，科学研究积累的基础也起到了很大作用。华为有很多工程师，集成电路有众多企业，还有很多新架构、新工艺路线等，全方位为基础研究提供了可行性。

未来“系统化优化”势必是一种趋势，它对整个集成电路产业最终发展效果有很大影响，中国科技正走在“科技强国”的道路上。

NBD：从“规则跟跑”到“技术突破”再到“范式定义”，这种发展趋势背后，体现了中国科技哪些独特基因？

褚君浩：过去我们是跟跑追赶，外国人做什么我们也做什么；但现在，我们逐渐并跑甚至领跑的领域越来越多。仅从论文发表来讲，以前在国际科技杂志上很难找到中国人的文章，但现在很难找到一本上面没有中国人文章的杂志。

但领跑也会面临新挑战：领跑的方向对不对？所以当下，我们科技发展的任务更重了。

有两个问题很紧要：一是精益求精，做到极致。尽管有很多东西我们可以自己做出来，但还做不到最好，很多实验室的设备还是以进口为主。

二是要加强基础规律的研究和掌握。现在有很多技术，我们只追求能变成产品卖出去就可以了，但对其背后的规律并不掌握，这就无法根据实践不断优化经验，导致技术水平提升不上去。

虽然我们的DeepSeek、具身智能等已展现出强劲势头，但中国科学还要在真正颠覆性重大突破上下大功夫。基础研究的厚度决定了上限，这一块需要持续加力，期待未来10年至20年中国会出现更多重大的科技成果。

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