中圖分類號:G53 文獻標志碼:A DOl:10.3969/j.issn.1672-3937.2025.08.05
作為高端制造的“心臟”,半導(dǎo)體芯片已成為國家經(jīng)濟和安全不可或缺的一部分。2022年8月9日,美國前總統(tǒng)拜登簽署《芯片與科學(xué)法》(CHIPSandScienceAct),致力于實現(xiàn)以下目標:鞏固美國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位,促進美國在無線供應(yīng)鏈領(lǐng)域的創(chuàng)新,推進美國在未來技術(shù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)地位,促進區(qū)域經(jīng)濟增長和發(fā)展,為更多美國人提供參與高新技術(shù)工作的機會;在科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)(STEM)領(lǐng)域為美國創(chuàng)造機會與促進公平。為推動該法的戰(zhàn)略目標落實,美國政府相繼發(fā)布一系列報告,具體包括《國家半導(dǎo)體技術(shù)中心的愿景與戰(zhàn)略》(A Vision and Strategy for the NationalSemiconductorTechnologyCenter)《為了成功的愿景:商業(yè)制造設(shè)施》(VisionforSuccess:Com-mercialFabricationFacilities)《國家半導(dǎo)體技術(shù)中心向社區(qū)更新》(TheNationalSemiconductorTechnology Center Update to the Community)、《美國芯片基金戰(zhàn)略》(A Strategyfor the CHIPSfor AmericaFund)、《納稅人保護》(TaxpayerProtections)《振興美國半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)》(Revi-talizingtheU.S.SemiconductorEcosystem)等。這些報告集中體現(xiàn)拜登政府對美國半導(dǎo)體芯片技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃,確立半導(dǎo)體芯片戰(zhàn)略部署中的教育使命和教育策略。文章通過對《芯片與科學(xué)法》及相關(guān)政策報告的梳理,分析美國芯片人才培養(yǎng)中教育政策與特征,為高質(zhì)量芯片人才培養(yǎng)提供國際視野,助力科技強國。
一、美國《芯片與科學(xué)法》出臺背景和內(nèi)容
(一)出臺背景
美國憑借芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)布局的先發(fā)優(yōu)勢,成為全球芯片領(lǐng)域的先驅(qū),但當前這一格局正受到挑戰(zhàn)。為重塑美國在全球芯片產(chǎn)業(yè)的核心地位,美國政府歷經(jīng)兩年醞釀,促成《芯片與科學(xué)法》的落地。
從國際看,全球芯片產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈面臨自然災(zāi)害、大流行病、地緣政治沖突等風險挑戰(zhàn)。2020年以來,隨著遠程辦公、在線學(xué)習(xí)等需求上升,芯片作為手機、計算機等電子產(chǎn)品的核心組件,其需求量也大幅增長。然而,在許多不確定的外部因素影響下,一些芯片大廠裁員、停產(chǎn),致使全球芯片供應(yīng)緊張。2021年2月,美國得克薩斯州發(fā)生罕見暴雪,多家全球知名芯片制造商被迫停工;2022年1月,全球著名半導(dǎo)體工廠阿斯麥爾(ASMLHolding N.V.)突發(fā)火災(zāi),部分生產(chǎn)線損毀;2022年,韓國卡車工會發(fā)生大規(guī)模罷工導(dǎo)致芯片斷供,半導(dǎo)體供應(yīng)鏈受阻。這一系列“黑天鵝\"事件加劇全球芯片危機。回
從國內(nèi)看,《芯片與科學(xué)法》的出臺是美國應(yīng)對長期以來制造業(yè)空心化的重大舉措。隨著國際分工日益細化,以美國為主導(dǎo)的發(fā)達國家制造業(yè)逐漸向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。近幾十年來,美國的全球制造產(chǎn)能份額持續(xù)走低,已從20世紀90年代的 25%~30% 下降至2018年的 17% :其中,美國芯片制造產(chǎn)能份額則由1990年的37% 下降至2020年的 12% 。2020年發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,東亞地區(qū)的芯片產(chǎn)能全球占比達到73% ,其中中國臺灣為 22% ,韓國為 21% ,日本和中國大陸均為 15% 。制造業(yè)萎縮給經(jīng)濟發(fā)展帶來嚴重隱患,《芯片與科學(xué)法》緊急出臺,核心目標是增強美國本土的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭力,提升芯片制造能力,保障美國國防供應(yīng)鏈安全,并“幫助美國贏得21世紀的經(jīng)濟競爭\"
(二)基本內(nèi)容
《芯片與科學(xué)法》具體包括《2022年芯片法》(CHIPSActof2022)、“研究與創(chuàng)新”(Researchamp;Innovation)和“補充撥款以應(yīng)對美國最高法院面臨的威脅\"(SupplementalAppro-priations to Address Threats to the Supreme CourtoftheUnitedStates)三部分,核心內(nèi)容為前兩部分。
《2022年芯片法》聚焦半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展,提供527億美元緊急補充撥款:在5年內(nèi)為美國芯片基金撥款500億美元,用于實施美國商務(wù)部“半導(dǎo)體激勵計劃\"和2021財年《國防授權(quán)法》中的“勞動力發(fā)展計劃”;撥款20億美元成立美國國防芯片基金(CHIPSforAmericaDefenseFund),該基金將用于“微電子社區(qū)計劃”(MicroelectronicsCommons),旨在依托大學(xué)研發(fā)能力建立集半導(dǎo)體原型設(shè)計、從實驗室到企業(yè)的技術(shù)過渡及半導(dǎo)體勞動力培訓(xùn)于一體的全國性網(wǎng)絡(luò);撥款5億美元設(shè)立美國國際技術(shù)安全與創(chuàng)新芯片基金(CHIPSforAmericaInternationalTechnology Security and Innovation Fund),以加強國際合作,支持國際信息通信技術(shù)安全、半導(dǎo)體供應(yīng)鏈相關(guān)活動,以及開發(fā)利用安全可靠的電信、半導(dǎo)體等新興技術(shù);為美國勞動力與教育基金(AmericaWorkforceand Education Fund)撥款2億美元,以促進半導(dǎo)體行業(yè)勞動力增長。
“研究與創(chuàng)新\"聚焦美國技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,共有七項規(guī)定。一是支持未來能源科學(xué)部門開展基礎(chǔ)科學(xué)研究,為美國基礎(chǔ)能源科學(xué)項目、生物和環(huán)境研究、先進科學(xué)計算研究等項目提供撥款;加強教師與科學(xué)家的合作,推動中小學(xué)教師、高等院校師生、早期職業(yè)研究人員與國家實驗室建立緊密合作關(guān)系。二是《國家未來標準與技術(shù)研究所法》批準在五年內(nèi)為國家標準與技術(shù)研究院(NationalInstituteof StandardsandTechnology)撥款96.8億美元,其中22.3億美元用于“霍林斯制造業(yè)推廣合作伙伴計劃”(Hollings Manufacturing Extension Partnership),8.29 億美元用于“美國制造計劃\"(ManufacturingUSA program)。三是《國家科學(xué)基金會未來法》(National Science Foundation for the Future Act)規(guī)定,對美國國家科學(xué)基金會、能源部及其他聯(lián)邦機構(gòu)開展的重要基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,均增加研究和技術(shù)轉(zhuǎn)讓投資。此外,該法還提出:加強STEM教育;更新獎學(xué)金設(shè)置計劃;擴大研究領(lǐng)域的地域和機構(gòu)多樣性,設(shè)立“促進競爭研究計劃\"(EPSCoR)以支持研究和教育能力培養(yǎng);重視研究安全;加強基礎(chǔ)研究設(shè)施運營和維護;建立“技術(shù)、創(chuàng)新和伙伴關(guān)系理事會\"(TIP)等。四是制定“國家工程生物學(xué)研究與發(fā)展倡議”(National Engineering Biology ResearchandDevelopmentInitiative),推進生物經(jīng)濟研究與發(fā)展,要求少數(shù)族裔服務(wù)機構(gòu)和以本科教育為主的機構(gòu)開展合作研究。五是擴大科學(xué)領(lǐng)域的參與度,增加STEM教育機會,關(guān)注農(nóng)村STEM教育發(fā)展,加強STEM人才隊伍儲備。六是其他科學(xué)與技術(shù)規(guī)定,具體包括:支持早期職業(yè)研究人員、制定國家科學(xué)和技術(shù)戰(zhàn)略、建立區(qū)域技術(shù)與創(chuàng)新中心、禁止機構(gòu)人員參與“外國人才招聘計劃”推進沿海和海洋酸化研究與創(chuàng)新、建立跨機構(gòu)工作組、研發(fā)量子和通信技術(shù)、設(shè)立區(qū)塊鏈和加密貨幣咨詢專家職位、發(fā)展能源安全和創(chuàng)新合作伙伴、推動技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用、加強微電子研究、投資國家核能大學(xué)研究基礎(chǔ)設(shè)施等。七是《2022年國家航空航天局授權(quán)法》(National Aeronautics and Space AdministrationAuthorizationActof2022)對國際空間站、天體物理、航空、太空核能等相關(guān)內(nèi)容作出規(guī)定。
二、《芯片與科學(xué)法中的教育政策
(一)重視基礎(chǔ)研究,推進科研創(chuàng)新
科研創(chuàng)新對國家經(jīng)濟發(fā)展和國防安全至關(guān)重要,《芯片與科學(xué)法》的多項政策都體現(xiàn)了對基礎(chǔ)研究和科研創(chuàng)新的重視。
其一,增強半導(dǎo)體研發(fā)投資。《芯片與科學(xué)法》在半導(dǎo)體研發(fā)領(lǐng)域投資110億美元,用于實施兩個計劃:一是國家半導(dǎo)體技術(shù)中心建立領(lǐng)先的半導(dǎo)體和封裝原型設(shè)施,以供學(xué)術(shù)界和企業(yè)在開放共享的環(huán)境中實現(xiàn)快速和低成本的原型設(shè)計;二是提出“國家先進封裝制造計劃\"(National Advanced Packaging ManufacturingProgram),旨在擴大美國在先進測試、封裝方面的能力。半導(dǎo)體封裝屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè),主要位于亞洲,美國在全球封裝生產(chǎn)的份額占據(jù)較少。為此,美國國家標準與技術(shù)研究院設(shè)想建立實體網(wǎng)絡(luò),以發(fā)展美國本土強大的先進包裝能力和與多種新材料系統(tǒng)協(xié)同合作的能力。[8]
該法聚焦科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域研究創(chuàng)新,授權(quán)各聯(lián)邦機構(gòu)1740億美元,用于投資STEM、勞動力發(fā)展及研發(fā)領(lǐng)域。這些資金總額數(shù)量較大、分配部門較多,計劃在2023—2027年分配如下:美國國家科學(xué)基金會810億美元、美國能源部671億美元、美國經(jīng)濟發(fā)展管理局110億美元、國家標準與技術(shù)研究所100億美元。此外,美國國家宇航局也有部分資金投人,但未標明具體金額。
美國國家科學(xué)基金會專門成立技術(shù)、創(chuàng)新與合作伙伴理事會,以支持科研轉(zhuǎn)化,吸引學(xué)生和研究人員參與,推進美國在核心技術(shù)領(lǐng)域和具有社會、國家及地緣戰(zhàn)略意義領(lǐng)域的人才隊伍建設(shè)。該理事會負責支持對國家經(jīng)濟和安全至關(guān)重要的10個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)工作,具體包括人工智能、機器學(xué)習(xí)與自主性、高級計算軟件與半導(dǎo)體、量子信息科學(xué)、自然或人為災(zāi)害的預(yù)防與減災(zāi)、先進通信與沉浸式技術(shù)、機器人、自動化與先進制造等。[]
其二,建立區(qū)域技術(shù)與創(chuàng)新中心。《芯片與科學(xué)法》授權(quán)商務(wù)部在非技術(shù)領(lǐng)先地區(qū)建立20個區(qū)域技術(shù)與創(chuàng)新中心,重點關(guān)注技術(shù)開發(fā)、創(chuàng)造就業(yè)機會及提升創(chuàng)新能力。該法積極支持國家實驗室的技術(shù)開發(fā),在2023—2025財年,每年為“實驗室合作服務(wù)試點項目\"(LabPartneringServicePilotProgram)撥款37O萬美元;在2023一2027財年,每年為“實驗室嵌入式創(chuàng)業(yè)項目\"(Lab-embeddedEntrepreneurshipProgram撥款2500萬美元,為創(chuàng)業(yè)研究員提供國家實驗室的研究設(shè)施、專業(yè)知識及指導(dǎo)支持。此外,該法還授權(quán)100億美元用于投資全國已建成的區(qū)域創(chuàng)新和技術(shù)中心,將州和地方政府、高等教育機構(gòu)、工會、企業(yè)和社區(qū)組織聚集在一起,建立區(qū)域合作伙伴關(guān)系,以促進技術(shù)開發(fā)創(chuàng)新。
(二)注重人才培養(yǎng),擴大STEM人才“蓄水池”
美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會和牛津經(jīng)濟研究所發(fā)布的報告顯示,預(yù)計到2030年末,美國芯片行業(yè)的從業(yè)人員數(shù)量從2022年的34.5萬人增長至46萬人。[但是,按照目前學(xué)校的畢業(yè)率情況,美國無法培養(yǎng)出足夠的合格人才,導(dǎo)致美國半導(dǎo)體行業(yè)將面臨約6.7萬名人才缺口。為解決人才培養(yǎng)困境,《芯片與科學(xué)法》將國際人才引進和國內(nèi)人才培養(yǎng)作為重要目標之一。
在國內(nèi)人才培養(yǎng)方面,《芯片與科學(xué)法》大力支持STEM教育,培養(yǎng)關(guān)鍵領(lǐng)域人才。該法明確國家半導(dǎo)體技術(shù)中心有關(guān)人才招聘、培訓(xùn)的職責,包括支持高校和研究機構(gòu)設(shè)置半導(dǎo)體相關(guān)專業(yè)并為學(xué)生提供實踐機會;鼓勵企業(yè)和科研機構(gòu)交流合作,推進產(chǎn)學(xué)研融合。[《芯片與科學(xué)法》提出將STEM教育從義務(wù)教育拓展至本科生和研究生教育階段。義務(wù)教育階段的主要舉措包括:支持美國國家科學(xué)院研究推進STEM教育創(chuàng)新的實施障礙;改進非正式STEM教育;建立國家STEM教師隊伍試點計劃,招聘和留住高素質(zhì)STEM教師,提升STEM學(xué)生的成績和參與率。本科生教育階段的相關(guān)舉措包括:促進本科生STEM教育和培訓(xùn)與勞動力需求相結(jié)合;更新“先進技術(shù)教育\"(AdvancedTechnologicalEducation)計劃,構(gòu)建科技教育中心網(wǎng)絡(luò);改善社區(qū)學(xué)院STEM教育;設(shè)立獎項以推動社區(qū)學(xué)院STEM教育實踐研究,為學(xué)生提供實踐培訓(xùn)和研究經(jīng)驗,支持STEM職業(yè)和技術(shù)教育;設(shè)立試點項目,開發(fā)并推廣成功模式,為學(xué)生提供基于課程的實踐研究經(jīng)驗。研究生階段的相關(guān)舉措包括:支持研究生和博士后研究員進行職業(yè)探索,規(guī)定資助提案中必須包括研究生和博士后研究員的個人發(fā)展計劃,并提供補充資金以助力其開展職業(yè)發(fā)展活動;支持研究生教育體系研究;更新“研究生獎學(xué)金計劃\"(Graduate Research Fellowship Program),增加每年資助的研究生人數(shù)和教育津貼,錄取具有多樣化背景的申請者;評估研究生教育和培訓(xùn)支持機制;提交關(guān)于招募和培訓(xùn)下一代人工智能專業(yè)人員計劃的研究報告,授權(quán)美國國家科學(xué)基金會設(shè)立“聯(lián)邦人工智能服務(wù)獎學(xué)金計劃\"(Federal AI Scholarship for Service Program)。
該法還提出將藝術(shù)和設(shè)計融入STEM教育課程,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新性;提高女性和代表性不足的少數(shù)族裔在STEM研究和職業(yè)領(lǐng)域的參與度;支持農(nóng)村STEM教育,推動農(nóng)村學(xué)校STEM教學(xué)方法創(chuàng)新,提高農(nóng)村學(xué)生在STEM學(xué)習(xí)中的參與度和升學(xué)率;設(shè)立農(nóng)村群體試點項目,為農(nóng)村STEM教育工作者提供同行支持、指導(dǎo)和實踐研究經(jīng)驗;支持農(nóng)村社區(qū)STEM在線教育研究;增加STEM教育機會,消除學(xué)術(shù)領(lǐng)域和美國聯(lián)邦政府STEM人才隊伍的文化和體制障礙等等。
美國其他部門也攜手促進STEM人才培養(yǎng)。美國商務(wù)部國家標準與技術(shù)研究院和美國國家科學(xué)基金會在STEM人才培養(yǎng)方面采取多項策略。其一,激勵年輕人進入STEM領(lǐng)域。國家標準與技術(shù)研究院的“STEM職業(yè)外聯(lián)計劃”(STEMCareerOutreach Programs)通過組織一系列實踐和研討活動,將STEM知識與學(xué)生的現(xiàn)實生活相聯(lián)系,進行STEM知識科普,提升學(xué)生對該領(lǐng)域的認識和興趣,并吸引高素質(zhì)人才加入STEM隊伍。[3其二,構(gòu)建多元化的STEM人才庫。國家標準與技術(shù)研究院與少數(shù)族裔服務(wù)機構(gòu)建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系[4,提升該群體在STEM領(lǐng)域中的代表性。同時,該院通過成立DOC Women in STEM 小組[15]、發(fā)布 Sisters inSTEM計劃等措施,鼓勵女性追求STEM事業(yè),促進STEM群體多樣化。其三,為學(xué)生、教職工及研究人員提供資金支持,鼓勵其從事STEM研究。國家標準與技術(shù)研究院的“專業(yè)研究與體驗計劃\"為處于不同學(xué)習(xí)和職業(yè)生涯階段的學(xué)生和研究人員提供寶貴的實驗場所和經(jīng)濟援助。[\"暑期高中實習(xí)生計劃\"8]、“暑期本科生研究獎學(xué)金\"、“研究生測量科學(xué)與工程獎學(xué)金\"20支持不同階段的學(xué)生進人該院實驗室,與世界一流導(dǎo)師共同進行STEM相關(guān)研究,從而激勵學(xué)生從事STEM職業(yè)。美國國家科學(xué)基金會“面向新興與創(chuàng)新技術(shù)的全體驗式學(xué)習(xí)計劃\"(The New Experiential Learning forEmergingandNovelTechnologies)向美國高等教育機構(gòu)的27個團隊投資1880萬美元,為參與者提供STEM體驗式學(xué)習(xí)機會,幫助其提升該領(lǐng)域所需的專業(yè)知識和技能。美國國家科學(xué)基金會“激勵競爭性研究的既定計劃\"(EstablishedProgramto Stimulate Competitive Research)通過涵蓋人才發(fā)展、地方基礎(chǔ)設(shè)施等方面的多樣化投資組合,推動STEM研究和勞動力發(fā)展。[22]
(三)發(fā)展微電子教育,奠定芯片人才培養(yǎng)基礎(chǔ)
微電子技術(shù)是隨著集成電路發(fā)展起來的一門新技術(shù),半導(dǎo)體集成電路芯片設(shè)計和制造的復(fù)雜性需要眾多訓(xùn)練有素的微電子技術(shù)勞動力,而美國的芯片人才市場一直存在缺口。美國普渡大學(xué)電氣與計算機工程教授彼得·伯梅爾(PeterBermel)稱,“到2022年底,美國半導(dǎo)體行業(yè)大約有2萬個職位空缺,即使這個領(lǐng)域的增長有限,也需要在未來五年內(nèi)至少增加5 萬名員工。\"[23]《芯片與科學(xué)法》提出通過美國國家科學(xué)基金會提供獎勵,支持微電子教育和各階段教育培訓(xùn)等勞動力發(fā)展活動。在網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)中心的統(tǒng)籌下,建立國家微電子教育網(wǎng)絡(luò),增強微電子教育產(chǎn)業(yè)協(xié)作,并支持網(wǎng)絡(luò)勞動力的研究、開發(fā)與培養(yǎng)。該法提出設(shè)立《微電子法》,要求美國能源部制定關(guān)于微電子研究、開發(fā)、示范和商業(yè)應(yīng)用的計劃,增強美國在微電子領(lǐng)域的全球競爭力。該條款規(guī)定設(shè)立四個微電子科學(xué)研究中心,以應(yīng)對微電子設(shè)計、開發(fā)和制造中的挑戰(zhàn),并促進研究成果向產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。此外,美國總統(tǒng)科技顧問委員會(ThePresident’s Council of Advisors on Scienceand Technology)在《振興美國半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)》報告中呼吁建立國家微電子教育與培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò);分配10億美元資金升級教育實驗室設(shè)施,覆蓋至少50所高校,以及少數(shù)族裔服務(wù)機構(gòu);支持課程開發(fā),同時在全國各地的學(xué)術(shù)機構(gòu)招聘新的微電子教師。通過上述舉措,確保美國微電子生態(tài)系統(tǒng)擁有暢通的人才管道,并在半導(dǎo)體研究、設(shè)計和制造領(lǐng)域保持全球領(lǐng)導(dǎo)地位。
(四)為半導(dǎo)體行業(yè)工人提供培訓(xùn)與兒童保育服務(wù)
美國聯(lián)邦政府采取以下舉措促進半導(dǎo)體行業(yè)工人職業(yè)培訓(xùn)與發(fā)展。24其一,美國勞工部提出,應(yīng)調(diào)整聯(lián)邦資源以促進半導(dǎo)體人才發(fā)展,通過建立覆蓋全國的公共勞動力系統(tǒng),幫助求職者獲得就業(yè)、教育、培訓(xùn)及支持服務(wù),并為企業(yè)輸送所需的熟練工人。其二,美國國家半導(dǎo)體勞動力技術(shù)中心提出建立半導(dǎo)體勞動力卓越中心,其主要職責包括:召集行業(yè)、研究、教育、政府和勞工等利益相關(guān)者,推動雇主與教育培訓(xùn)機構(gòu)開展直接合作;收集數(shù)據(jù)以衡量現(xiàn)有計劃的完成度,并指導(dǎo)未來投資;進一步擴大已成熟計劃的規(guī)模并試行新計劃,同時促進服務(wù)不足群體的參與。其三,加強半導(dǎo)體勞動力培訓(xùn)。自《芯片與科學(xué)法》通過以來,美國至少有9個州已撥出專項資金支持半導(dǎo)體勞動力培訓(xùn);19個州的50多所社區(qū)學(xué)院宣布或修訂了半導(dǎo)體發(fā)展計劃;半導(dǎo)體企業(yè)也積極與工會合作,招聘、培訓(xùn)和留住熟練的建筑工人。此外,聯(lián)邦政府的芯片激勵計劃(CHIPSIncentivesProgram)鼓勵企業(yè)提供帶薪培訓(xùn)、體驗式學(xué)習(xí)機會、注冊學(xué)徒制項目及其他高質(zhì)量的工作與學(xué)習(xí)計劃,以促進半導(dǎo)體勞動力培養(yǎng)。[25其四,加強跨界合作,構(gòu)建半導(dǎo)體勞動力培養(yǎng)的生態(tài)系統(tǒng)。例如,美國芯片組織(CHIPSforAmerica)與半導(dǎo)體行業(yè)社區(qū)、教育機構(gòu)、工會及其他社區(qū)合作伙伴共同制定了強有力的勞動力發(fā)展愿景,主要舉措包括:促進雇主加大對勞動力的投資;鼓勵創(chuàng)造高質(zhì)量的就業(yè)崗位;促進州和地方參與;促進社區(qū)組織、工會、產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的協(xié)同參與;依托研發(fā)投資滿足勞動力需求;擴大勞動力隊伍規(guī)模。2美國國家科學(xué)基金會宣布與愛立信(Ericsson)國際商業(yè)機器公司(IBM)英特爾(Intel)及三星(Samsung)建立跨行業(yè)合作伙伴關(guān)系,以支持半導(dǎo)體領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、勞動力培訓(xùn)及課程開發(fā)。此外,美國國家科學(xué)基金會還與半導(dǎo)體研究公司(SemiconductorResearchCorporation)簽署協(xié)議,為本科生提供半導(dǎo)體相關(guān)研究的實踐機會和資金支持。[28其五,美國政府充分認識到兒童保育對于擴大勞動力規(guī)模、推動經(jīng)濟發(fā)展的重要性。《芯片與科學(xué)法》中納入了有關(guān)兒童保育的重要計劃,即尋求聯(lián)邦補貼的半導(dǎo)體制造商必須依據(jù)當?shù)厍闆r,為其員工提供負擔得起的高質(zhì)量兒童保育服務(wù),具體包括:在制造基地附近建設(shè)托兒中心,并以員工可承受的成本收費;直接補貼工人看護費用;擴大兒童保育援助的申請資格范圍等。美國前商務(wù)部長吉娜·雷蒙多(GinaRaimondo)表示:“兒童保育有助于企業(yè)應(yīng)對緊張的勞動力市場,使企業(yè)更容易吸引和留住那些因照顧孩子而無法工作的看護人。美國制造業(yè)工人中女性只占3/10,如果政府不能讓更多有孩子的女性加入勞動力隊伍以改善這一比例,《芯片與科學(xué)法》就會失敗。\"[29]
三、《芯片與科學(xué)法》中教育政策的特征
(一)推進不同部門協(xié)同育人,凝聚人才培養(yǎng)合力
《芯片與科學(xué)法》致力于加強協(xié)作,將州和地方政府、私營機構(gòu)、小企業(yè)及社區(qū)組織聚集在一起,建立區(qū)域合作伙伴關(guān)系,共同推進技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在全社會形成新興技術(shù)研發(fā)的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。
其一,成立由美國國家科學(xué)與技術(shù)委員會科技政策辦公室主任領(lǐng)導(dǎo)的跨機構(gòu)工作組,負責在美國聯(lián)邦政府內(nèi)協(xié)調(diào)商務(wù)部、能源部及美國國家科學(xué)基金會依據(jù)《芯片與科學(xué)法》授權(quán)開展多項活動。該工作組將有助于確保聯(lián)邦機構(gòu)、私營部門及州政府之間的合作與協(xié)調(diào),并及時有效地審查所有聯(lián)邦資助項目。
其二,成立能源安全與創(chuàng)新基金會,通過與私營機構(gòu)合作籌集資金,促進技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新及商業(yè)化,支持與能源技術(shù)開發(fā)相關(guān)的勞動力發(fā)展計劃,以應(yīng)對未來能源挑戰(zhàn)。《芯片與科學(xué)法》中的一系列激勵措施和美國聯(lián)邦政府的支持激勵私營部門的投資熱情。自該法簽署以來,多家半導(dǎo)體企業(yè)選擇在美國設(shè)廠或追加投資:英特爾投資1000億美元,用于在美國建造新的半導(dǎo)體晶圓廠,并支持現(xiàn)有設(shè)施的現(xiàn)代化改造與擴建3;三星宣布增加400億美元投資,以鞏固得克薩斯州中部作為最先進的半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)的地位,并通過投人4000萬美元的芯片資金用于培訓(xùn)和發(fā)展當?shù)貏趧恿3;臺積電也支持在美國建設(shè)領(lǐng)先的半導(dǎo)體制造設(shè)施,其在亞利桑那州的總投資已增加到650億美元[32];美光科技(MicronTechnology)投人1250億美元建造全美最大的半導(dǎo)體制造基地。截至2024年4月,“投資美國\"(InvestinginAmerica)議程已吸引8250億美元的私營部門投資,點燃了全美的制造業(yè)熱潮。[33]
(二)構(gòu)建STEM生態(tài)系統(tǒng),增強高新科技人才培養(yǎng)的包容性
美國政府秉持整體性思維,推動不同背景的學(xué)習(xí)者公平地接受STEM教育。
高新科技的發(fā)展需要建立在STEM教育的基礎(chǔ)之上。美國國家科學(xué)基金會于1950年建立,旨在促進美國科學(xué)與工程發(fā)展,是美國唯一投資于STEM各學(xué)科的基礎(chǔ)研究和教育的聯(lián)邦機構(gòu)。為促進研究創(chuàng)新,2022年美國科學(xué)基金委員會協(xié)同比爾和梅琳達·蓋茨基金會、施密特未來、沃爾頓家族基金會等機構(gòu)建立新型伙伴關(guān)系,資助一批項目,以提升美國學(xué)生的STEM教育質(zhì)量,尤其關(guān)注在國家STEM事業(yè)中才華、智慧和創(chuàng)業(yè)精神未得到充分發(fā)揮的學(xué)生。 1342022 年10月,美國國家科學(xué)基金會成立STEM教育理事會,專注STEM教育工作,其開設(shè)的課程支持所有教育水平和不同環(huán)境下的STEM教育,確保STEM教育和就業(yè)機會對所有美國人(包括婦女、少數(shù)民族、退伍軍人和殘障人士)都是可訪問、包容和公平的。35STEM教育理事會的核心研究聚焦“STEM教育研究能力建設(shè)”,開展高質(zhì)量STEM教育研究。[3
(三)分類培養(yǎng)芯片人才,形成“類圈層性”人才特點
美國芯片人才發(fā)展戰(zhàn)略中涉及芯片人才、半導(dǎo)體人才和STEM人才。三類人才之間存在一定的\"類圈層性\"關(guān)系。這種\"類圈層性\"主要體現(xiàn)在兩個方面:從概念范疇來看,以芯片人才范圍為第一圈層、半導(dǎo)體人才為第二圈層、STEM人才為第三圈層;從具體人才培養(yǎng)策略來看,雖然芯片人才培養(yǎng)策略有所涉及,但政策重心主要放在半導(dǎo)體人才及STEM人才這兩個圈層。其體而言,其一,芯片人才范圍最小,涵蓋設(shè)計芯片和加工芯片相關(guān)的專業(yè)人才。其二,半導(dǎo)體人才的范圍比芯片人才范圍更廣,不僅包括高端芯片、汽車級別芯片等領(lǐng)域的人才,還涉及半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)從業(yè)者。半導(dǎo)體作為大多數(shù)電子產(chǎn)品的基礎(chǔ),能夠構(gòu)建復(fù)雜的集成電路或芯片,為醫(yī)療保健、通信、計算和運輸?shù)阮I(lǐng)域的先進技術(shù)提供動力。新興技術(shù)對經(jīng)濟增長和國家安全至關(guān)重要,數(shù)據(jù)科學(xué)、加密技術(shù)、自主技術(shù)、新材料、先進計算技術(shù)和人工智能的進步,均以半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展為支撐并依賴于其持續(xù)進步。其三,STEM人才的概念范疇比半導(dǎo)體人才更廣。當前,美國正面臨半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)嚴重的人才短缺問題,急需加強芯片人才培養(yǎng)。為彌合這一人才缺口,美國政府出臺了包括《芯片與科學(xué)法》在內(nèi)的一系列法律和政策,以系統(tǒng)培養(yǎng)所需人才。
四、啟示
《芯片與科學(xué)法》主張通過補貼與稅收優(yōu)惠政策,促進美國芯片與科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展,高度重視美國芯片人才培養(yǎng),但是自2025年以來,特朗普政府通過降低補貼、征收高額關(guān)稅,使得美國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人才受到一定挑戰(zhàn)。對于美國這一政策轉(zhuǎn)向,我國可繼續(xù)保持相應(yīng)的戰(zhàn)略定力,推進芯片產(chǎn)業(yè)躍遷式發(fā)展。美國《芯片與科學(xué)法》中的教育政策體現(xiàn)了其重視和培養(yǎng)頂尖科技人才的長期戰(zhàn)略思維,促進不同類型、不同層次教育之間的銜接,強化政府、高校、企業(yè)及社會組織之間的協(xié)同,加速打造尖端技術(shù)人才“蓄水池”。這為我國優(yōu)化科技教育生態(tài)、提升自主創(chuàng)新能力提供參考。
第一,加強基礎(chǔ)研究與前沿領(lǐng)域的資金投入,強化資金政策的法律保障、擴大資金來源多樣性、加大資金投人力度、注重資金政策的可持續(xù)性。
第二,強化戰(zhàn)略導(dǎo)向的學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng)體系,注重高層次集成電路領(lǐng)域的科研、教學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng),完善從基礎(chǔ)教育到繼續(xù)教育的全鏈條人才培養(yǎng)體系,從而形成頂尖技術(shù)研究者不僅在途者規(guī)模龐大,且后繼者儲備充足的芯片人才格局。
第三,深化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人機制,新興技術(shù)的產(chǎn)學(xué)研融合面臨的主要挑戰(zhàn)為企業(yè)與教育系統(tǒng)之間存在隱性的“中心一邊緣”關(guān)系,出現(xiàn)教育系統(tǒng)“一頭熱”,而企業(yè)則比較冷淡的現(xiàn)象。為進一步促進產(chǎn)學(xué)研融合,推動頂尖技術(shù)供給、技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化和技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,可面向未來產(chǎn)業(yè)進行技術(shù)甄別,建立技術(shù)支持機制;建立多種技術(shù)路線并行的顛覆性技術(shù)的競爭機制;建立顛覆性技術(shù)研發(fā)的多元化評價機制;完善高校和企業(yè)共同的監(jiān)管體系,保障產(chǎn)學(xué)研融合共生系統(tǒng)平穩(wěn)運行。
第四,營造創(chuàng)新生態(tài)與人才激勵機制,提高芯片領(lǐng)域科研人員待遇和頂尖人才培養(yǎng),優(yōu)化人才評價機制,打破“唯論文、唯帽子\"傾向,推進人才“引育留用”一體化。
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The Education Policies and Characteristics of American Chip Talents Cultivation —An AnalysisBased on The CHiPS and Science Act
TIAN Fen1WANG Zhenyi2 LI Chunlin (1.Research CenterofHigherEducation,NorthwesternPolytechnical UniversityXi’anOo2,ina; 2.School of PublicPolicyandAdministration,Northwestern Polytechnical University,Xi'an 71Oo72,China; 3.School ofContinuingEducation,NorthwesternPolytechnical University,Xi'an71oo72,China)
Abstract:TheCHIPSand ScienceActof2022 representsamajorU.S.initiative toaddress thelong-standinghollowingoutof itsmanufacturingindustyandtoscureitsgloballeadershipinhghtechfieldssuchaschips.TheActexplicitlyoutlinesstrategis thaticludestrengtheningbasicresarchanddevelopmentalongsidefinancialsupport,expandingtheSTEMtalentsoolevloping microelectronicseducationandprovidingtrainingandchildcareservicesforworkersinthesemiconductorindustry.Tesestrategies demonstratetheU.S.approachtocultivatingchipalents,characterizedbyinterdepartmentalcollaborationineducationhanced inclusivityinhigh-tech talentcultivation,and tiered,cohort-based training models.
Keywords: Chip talents; CHIPS and Science Act; STEM talents;Microelectronics educatior
編輯呂伊雯校對 王亭亭