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校友專訪
樂天知命,廣結善緣!人類科技發展大躍進的關鍵人物——施敏教授專訪

說到施敏教授的發明,一般人總是會與flash memory連結。但其實施教授是發現了浮閘記憶體效應,他解釋:「這是一個效應,電晶體也是,沒有發明電晶體,而是發現電晶體效應才重要。」

人類多數重大發明與發現都來自偶然的創意。floating gate的發現則是來自一塊蛋糕的觀察,施教授與韓國同事姜大元博士兩人用餐時意外的創意。喜愛中華文化的施教授,如今更喜歡用故宮的肉型石形容他們這個創新發現。世界上許許多多的創新創意,上帝似乎都悄悄地放在我們的生活周遭,等待靈巧聰敏的智者發現。

1960年施敏在華盛頓大學實驗室,首次接觸半導體。

而當這些智者發現發明這些創意,長則上百年,短則幾十年,人類的生活更是完全進化到另一個層次,舉例而言,1947年電晶體問世之後,真空管漸漸被給取代;1967年floating gate出來之後,不僅卡帶消失,甚至連光碟也快要無用武之處,50年之後,施教授的創意徹徹底底改變了現代人的生活。「現在所有電子產品,都有這個浮閘記憶體,名氣最大的就是flash,flash大概佔了現在浮閘記憶體的95%以上。」浮閘記憶體效應的發現,使得從前只能空想的點子如今有了成真的機會,像是機器人的無限應用:下棋可以下嬴人類、可以代替人類開車,可以當家裡的管家等等,人類透過高科技放大了所有的想像空間!

當然,高科技帶來方便、也造成不少副作用,「手機是人類有史以來,最傷眼睛的東西。」施教授一提到手機,便似家中長輩一般,懇切地再三叮囑:「手機是用來看訊息的,千萬別當成電視、電腦使用!」,突然他頓了下來,回問我們:「台灣的和香港的中小企業,哪個行業最賺錢?」講了幾個職業,皆讓施教授搖搖頭,施教授公布解答是驗光師、眼科醫師。「從2007年至今才11年的時間,從3歲到99歲都需要!」他憂心科技帶來的傷害,為此寫了一篇文章〈如何保護自己的「靈魂之窗」― 漫談「智慧型手機」對眼睛可能之傷害〉,呼籲大家慎用手機。

台灣半導體發展 天時地利人和 

施敏教授確認筆者將愛惜眼睛的話語聽進後,總算是安了心,話題這才回到他最熟悉的領域──半導體。半導體產業業已成為鎮國之寶,此事無庸置疑,施教授更是當年的關鍵人物之一。1976年經濟部長孫運璿先生在決定台灣是否應該發展半導體的時候,施教授正是協助評估的一員。

施敏探訪孫運璿資政。

施教授回憶起當年給孫部長的建議,「他們成立小組,包括我在內這個小組有七個人,真正懂半導體只有我一個,其他都是其他的專業領域。孫部長恰巧和我父親為同事,我管他叫孫伯伯,他就請我去喝咖啡,喝了十幾次,問我什麼叫CMOS?什麼叫silicon?什麼叫semiconductor?」連番問題讓施教授相當感佩孫運璿先生為國家重大決策如此認真又無架子的精神。

但由於發展半導體的投資金額過大,遭到多人反對,施教授的父親為礦冶專家,了解台灣的地質為水沉岩,無礦可挖,表示既然下面沒有資源,那麼就只有上面的資源──人力。因此,他力勸孫運璿部長:「發展高科技,半導體絕對算很好的高科技。」於是1976年那個台灣物資窮困的年代,政府花大錢投資一千萬美金,奠定了今天台灣半導體工業在世界上的地位,施教授非常讚佩孫運璿先生的遠見與魄力:「所以有人講張忠謀是半導體之父,我認為孫運璿才是真正半導體之父。他決定不做的話現在台灣經濟很慘,一半就沒有了。因為台灣整個電子工業去年整個產值占全國工業的一半。」

施教授對於人才的培訓一直很重視,「我們現在半島體foundry世界第一名,testing第一名,packaging第一名,design世界第二名,非常厲害,把日本都打掉了,把整個歐洲打垮了。能做到這樣的只有美國Intel、台灣、韓國的Samsung。」但如今台灣學生人數不夠,這是很重要的警訊。「你看那些半導體的公司負責人,一半以上都是交大畢業的;台積電事業這麼成功的原因,就是因為有我們交大提供給他們這些學生。」顯露出為師者見到青出於藍的驕傲。

擴建交大電子資訊中心與NDL的推手

問起施教授當年能想像得到這個發現會有如此大的影響嗎?他笑著回說:「這絕對不會知道,而且當時我的boss看了還說:『absolutely useless』,我記得很清楚他這麼評價。」他的上司甚至要求不能刊登在IEEE期刊,而是流量只有幾百份的小期刊,「本來覺得完全沒用的東西,現在變成最有用了,這很有趣。」發表完這篇世紀大發現的論文之後的次年1968年,董浩雲講座邀請施教授回國授課並指導學生,而朱蘭成學長說服教育部應該在台灣成立工學博士班,於是有了張俊彥成為中華民國第一個國家工學博士的故事。

1990年,施教授從貝爾實驗室退休,當時的阮大年校長邀請他負責帶領電子資訊中心,「我一去發現整個電子資訊中心只有五十坪,而且我們十五個教授分在不同地方,我說這個不太好。」於是設計規劃電子資訊研究大樓就花了一年時間,由黃世昌教授負責,起蓋到落成近三年,交大在1996年有了荷花池畔最美麗的電子資訊中心,當年也邀請李國鼎資政開幕剪綵。如今電子資訊中心成為台灣電子與資訊科技高端科研的前線。

電資資訊研究大樓啟用,敦請李國鼎資政剪綵。第一排左起:史欽泰、張俊彥、李國鼎資政、施敏。

又過幾年,受鄧啟福前校長之託,施教授擔任NDL中心主任,「我一看才一百坪,所以向國科會要求擴大。」於是邀請土木系王維志教授負責協助NDL的擴建,蓋好之後的面積達一萬兩千坪,NDL如今成為台灣半導體最先進的科研中心。「NDL應該看long-term,十年、十五年以上。」施教授用自己的發明比喻,「像是flash memory,搞了五十年了,真正開始發展是二十年後的事。」施教授的遠見與執行力,實實在在為台灣半導體奠下最堅實的研發基礎。

人生難規劃 樂天知命才有福

很難想像,已然八旬,又多年來對國家有著諸多貢獻的施敏教授,外表看起來比實際年齡年輕許多,他說這都要歸功於樂天知命,他舉親舅為例:「樂觀很重要,像我舅舅就非常樂觀,他一輩子做事也不太順,但他不計較,活了一百零三歲,今年四月才去世。」一般人看待別人的成功,總是輕而易舉,然而積極樂觀的態度正是關鍵因素,施教授分享他看待事情有一個基本的原則:「我說這東西一定有個答案的,只是現在我還沒有找到,所以不忙,慢慢來。比如說這個獎應該得還沒得,不忙。慢慢來就不忙,現在年輕人好像很急著要有答案,其實慢慢來的話,拖半年拖一年,一般就能解決了。所以不要忙,很多事情你篤定這個方向,一定會達到。」

施教授也笑稱自己的人生也是一連串偶然的機遇所造成,他常聽到規劃人生這件事:「我告訴你,人生沒辦法規劃。」他台大畢業時根本不知道何為電晶體?遑論半導體,後來到華盛頓大學遇到四個教授可以聘任指導學生當助教,各有不同領域,「結果碰到第一個教授就是搞半導體的,於是我就搞半導體了。要是碰到第一個搞微波的,我微波就搞了。你怎麼估得到?」他笑著問說。

另一個例子是他到史丹佛電博士學位時,畢業時有八個職位等待他,恩師John L.Moll(Father of Silicon)建議他應該去Bell Lab,當時Bell Lab起薪最低,「要不是Bell Lab,我不可能寫書也不可能發現這條effect,所以這運氣,這怎麼計畫?這沒辦法計畫的。」施教授也特別提到John L.Moll的三個非常傑出的學生都在台灣,一個是個施教授,一個張忠謀,一個杜俊元,「我老婆常常開玩笑,這個老杜是rich,我是famous,只有張忠謀是rich and famous。」他哈哈笑談史丹佛求學時與大師相知相遇這段美好的緣分。

教書寫書 人生大樂趣!

除了在大陸許多知名大學免費講學,從兩三年前開始,施教授在交大育網開了一門極為熱門、廣受兩岸三地、新加坡歡迎的《半導體元件物理》課程,至今已累積兩萬五千名學生,「把我們交大的助教給忙壞了!」對於《半導體元件物理》課程在交大育網造成熱潮,施教授感受到他的發明的科技能讓海內外華人學生都能上他的課程,備感欣慰。

施敏著作等身,將多國版本疊起來比其女兒還高。這本「半導體元件物理學」仍是工程與應用科學領域中被引用最多次數的文獻。

施教授還有另外一項為人熟知的驚人事蹟:著作等身。其中《半導體元件物理學》銷售超過六百萬本,被引用五萬多次,這本書被譽為半導體界的聖經。這本聖經在1969、1981、2007各出了三個版本,預計明年2019年要出版第四版,由交大李義明教授合作出書。「我做其他事情沒什麼天份,寫書倒是有一些,而且很快、很有效率!」施教授也鼓勵學生多方嘗試,可以找到自己的天份與興趣。此外,他認為心無旁騖的專注力對事業與生活很有幫助:「當學生時就是好好讀書,畢業以後就好好做事!但是不要讓自己太累,很多重要的idea都是在很輕鬆的時候想出來的。」

無論是從什麼角度來看,施敏教授都是一個相當成功與傑出的學者,問他是如何成功的?施教授莞爾分享:「成功的話有四個條件,其中三個都不能自己控制,只有一個可以控制。什麼不能控制呢?父母,沒有選擇性。大環境很重要,例如非洲國家平均壽命四十幾歲,大環境太差了。第三個是機遇,像我碰到學半導體的老師,我去Bell Lab工作,這就算機遇。唯一控制的就是好好做,做事好好做,這前三個條件都好了之後呢,第四個自己再好好努力的話,應該有成功的機會。」

事業獲得極大成功的施教授,待人處事也總是溫和平穩,廣結善緣,深受學生下屬愛戴。樂天知命是他一貫的生活態度,他說:「我認為我運氣不錯,為什麼呢?我認為我的身體很健康,我太太很健康,我小孩很健康,孫子孫女很健康,健康是最重要的,其他都是假的。」2017年和他一起獲得IEEE尊榮會員的Gordon Moore(摩爾定律提出者),身體狀況不佳,無法上台領獎,為此他對於名利更有所體悟:「財產後面多幾個零有什麼用,他走路都沒法走,領獎都沒法領了,錢多沒用,健康最重要!」

這就是施敏教授:絕頂聰敏、樂天知命、凡事盡力、廣結善緣,為國家與社會奠下半導體產業深厚的根基,更是促成人類科技大發展的關鍵人物,而這位與交大的緣分從五十年前開始,身為交大人的一份子,我們皆與有榮焉!■

採訪‧王怡方、彭琡靜/撰文.彭琡靜/圖‧宏津數位 2018/11/29