王陽元:奮鬥永不言止

如果你留意近年各大報紙的科技新聞，就會發現，「中國『芯』」這三個字曾經讓中華大地歡欣鼓舞。在結束了幾十年的無「芯」時代之後，中國終於掌握了自己的微處理器核心技術，設計出了一批中國「芯」——「方舟—1」「龍芯」、北大微處理器等。

在中國大陸晶片製造產業的崛起中，「中芯國際」無疑是一支令人矚目的生力軍。這個2000年才破土動工開始建設的晶片製造工廠，2003年就與著名的Intel公司的一座12英寸製造廠一起，被世界知名的《半導體國際》雜誌評為全球「2003年度最佳半導體廠」，它使中國的晶片製造水平在短短2-3年的時間裡，跨越了幾十年，緊緊趕上了國際前沿。

中國集成電路產業的起步和發展歷經40年艱苦求索，從20世紀50-60年代剛剛起步的半導體研究，到文革時期與國際學術界基本隔離，再到80-90年代艱辛地挑戰國際前沿，中國集成電路技術和產業終於迎著新世紀的曙光開始了飛躍式的發展。截至2004年，中國集成電路技術已經達到了在器件研究方面與國際前沿同步，在大生產技術研究方面僅相差1-2年的水平。

如果你被中國集成電路產業的發展歷程所鼓舞，那你一定也會被一個人的故事所感動。他就是王陽元，北京大學微電子研究院院長，中芯國際集成電路製造上海、北京、天津三個有限公司的董事長。

王陽元，1953年順利考入北京大學，畢業之後留校任教，後擔任北京大學微電子所研究室主任、微電子研究所所長、博士生導師，1995年當選中國科學院院士。他，用一生的生命見證著中國集成電路事業的發展。

執著——「再堅持一下」

「貴在執著，重在分析，在系統的科學研究工作中必將有所發現，有所創造。」

——2004年王陽元為《科學時報•院士》題詞

王陽元

王陽元是浙江人，1935年1月1日出生於寧波柴橋鎮一個平凡的個體勞動者家庭，由於生日在陽曆元旦，祖父為他起名為陽元。祖父是當地中藥行的土專家，在一家中藥鋪當夥計。他生性憨直，不貪意外之財，藥鋪掌柜為了表示感謝，決定把藥鋪送給王陽元的祖父，不料卻被他一口回絕。他的傳家格言是『傳家有道唯存厚，處事無奇但執真』。」

王陽元的父親在上海一家文具廠當會計，辦事十分嚴謹，在工廠任職3年中，帳目從沒差過一分錢。查帳的人為此驚訝以至於與他開玩笑道：「王民生，你這次帳差了3分錢。」父親嚴肅而自信地回答說：「不可能，一定是你查錯了。」

「厚道」「執真」二字，道出了王陽元院士一家三代人一生勤勉、鍥而不捨的人生原則。祖父的以厚道傳家和父親的「無奇但執真」的人生故事，就像準繩一樣，比量著王陽元自己的人生軌跡。

王陽元是王家的長子，他有弟妹七個。一家十口人，日子過得十分清貧。王陽元自幼目睹父母起早貪黑的辛勞，立志發奮讀書。從上小學起，他就知道刻苦用功，各科學習成績年年都名列前茅。如果在哪次考試中偶然得了個第二名，他就會因此感到對不起父母雙親，羞愧難當。1947年，王陽元小學畢業，並且以寧波市鎮海區統考第一名的成績考上了省立寧波中學。寧波中學離家50多裡，12歲的王陽元背著行李捲兒，獨自到寧波住校讀書。

為了繼續王陽元的學業，父母變賣了家中所有值錢的東西，包括母親結婚時的陪嫁。當時的他們也許並沒有想到，50年之後的王陽元不僅走出寧波，考上大學，而且成為了推動世界第一大產業基礎在中國起步的人，成為了一個受人尊敬、對祖國做出重大貢獻的科學家。

回顧自己的求學和成才之路，王陽元總會談起他的中學時代。因為那一時期，他不僅養成了健康的生活和學習習慣，還樹立了要成為對祖國、對人民有所貢獻的科學家的堅定理想。正如他自己所說，「如果要談對我一生影響最深的學校，那麼除了北京大學之外，就數浙江寧波中學了。」王陽元在位於甬江之濱的寧波中學讀了六年書，從初一直到高中畢業。寧波中學以治學嚴謹著稱，六年有規律的生活，養成了他讀書做學問的好習慣。在中學，他最愛去的地方就是圖書館和運動場。那幢環境優美、造型秀麗、獨立於校園一角的圖書館，至今還深深印在他的腦海之中。

那個時期不少優秀的文學作品——《鋼鐵是怎樣煉成的》、普希金詩篇等等，以及愛因斯坦、居裡夫人、詹天佑、錢學森等著名科學家的故事深深地感染了他，影響了他一生的追求，他立志成為一名對祖國和人民有貢獻的科學家。有一件小事，曾經在他班裡同學中引起了不小的轟動。王陽元在語文課上寫了一篇作文，題目為《未來的科學家——宇耕在成長》，盡情抒發了自己渴望成為原子物理學家的情懷。「宇耕」，是他當時給自己起的名字，意思是宇宙的耕耘者。在這樣一座甬江邊上的普通的學校，這樣一位不起眼的中學生，在一篇作文練習中表達了這樣一個耕耘宇宙的大理想，在同齡人中掀起了一陣波瀾。於是有人說他「狂」，有人說他「傻」。但對於王陽元來說，他的理想是真真切切的，他清楚地知道，他將為此付出一生。所幸的是，語文老師給他的評價並不是嘲笑和默然，而是鼓勵，在全班同學面前的鼓勵。每當回憶起那段往事，王陽元時常懷著對老師的敬意，把中學老師稱作造就一代人的靈魂工程師。

王陽元還有一個好習慣，就是堅持一天早晚兩次體育鍛鍊，跑步、籃球、足球、排球，都是他喜愛的運動。上高中時，他還創下了學校1500米和5000米的兩個中長跑記錄。王陽元說，自己最喜歡向著終點衝刺的感覺，儘管已經精疲力竭，只有意志的力量支撐著身體，心中一個聲音卻越來越響亮：「不能停下，繼續向前，堅持一下，就是勝利」！體育鍛鍊給王陽元的身體奠定了堅實的基礎，從鍛鍊中他也悟出了深刻的道理：體育和科學研究是相通的，勝利往往產生於再堅持一下的努力之中。「再堅持一下」成為王陽元在數十年科研和人生道路上克服困難的精神動力，成為引導他從低谷走向成功，從一個成功走向更大成功的堅定信念。

1953年，王陽元高中畢業，懷著成為物理學家的夢想，他決定報考一流名校。他的三個志願全都填了北京大學，結果被第一志願——物理系順利錄取。

執著的追求給王陽元帶來了不少難得的機遇。王陽元入學之初，正值我國院系調整不久，北京大學物理系聚集了一批全國最著名的物理學大師。他的第一位老師就是著名的黃昆教授。然後是老一輩科學家王竹溪教授、褚聖麟教授、虞福春教授、周光召教授、徐獻瑜教授……1956年，周恩來總理親自主持制定了12年科學規劃後，半導體作為五大門類學科之一得以重點發展。北京大學、復旦大學、南京大學、廈門大學和東北人民大學五校聯合在北京大學舉辦半導體專門化教育，北大再一次雲集了一大批優秀的半導體專家。王陽元成為時代的寵兒——作為第一批學生被重點培養。在這一段青年成長最關鍵的時期，王陽元在大師的春風中盡情沐浴，聆聽他們字字璣珠的教誨，學習了有關半導體理論與技術的多方面知識，為長期在微電子領域開展工作奠定了紮實的基礎。對於王陽元來說，這些寶貴的機遇，並非有意求得，而是在執著追求的道路上不斷進步的臺階。

1958年，王陽元畢業並留校任教。在這個人生命運的十字路口，他再一次毫不猶豫地選擇了把自己的命運與祖國微電子事業聯繫在一起。他甚至並不認為這是一次選擇，因為對於自己的人生之路，他早在中學時代就已經作出了選擇，只要條件允許，就會義無反顧地走下去。正如他自己所說：「只要向著理想堅定地走下去，是怎麼樣，就怎麼樣。」懷著這樣的信念，王陽元又開始了一段艱辛的奮鬥歷程。五、六十年代,集成電路剛剛被發明出來，微電子學的社會價值還幾乎沒有得到體現。而我國文革期間，國外最新的理論和研究成果基本上處於被屏蔽的狀態。微電子學這個對設備、技術、人員都要求十分苛刻的研究領域，在中國的發展前景並不樂觀。有些同伴被迫放棄了，但有一批「不識時務者」，在王陽元的帶動下，為心中的理想和希望的曙光團結拼搏。

那個時候，有一個問題一直困擾著王陽元——選擇什麼樣的課題才能對國家微電子產業發展有更大貢獻呢？為此，他與同事們開展了深入的調查研究。在那段時期，在昌平分校圖書館的一角，燈常常亮到凌晨，經過近半年時間的思考和多次的專業討論，大家一致認為：矽集成電路存儲器由於其穩定、可靠，並可以低成本大批量生產的特性，必將替代磁芯存儲器；而在半導體存儲器中，又以矽柵N溝道技術性能最好，集成密度又高，因此「矽柵N溝道技術」必然成為產業界最有影響力的技術，很有可能在未來十年改變我國MOS集成電路技術的落後面貌。王陽元與同事們一起選定了這個方向，決心研製矽柵N溝道1024位MOS隨機存儲器。王陽元擔任該課題領導小組組長。

經過近八年堅忍不拔的奮鬥，1975年，我國第一塊1024位MOS動態隨機存儲器問世，這被稱為是我國MOS集成電路技術和產業發展過程中具有裡程碑意義的事件，它比Intel公司研製的矽柵N溝道MOSDRAM只晚了4年，這一成果獲得了1978年全國科學大會獎。在沒有淨化室、沒有進口先進設備的條件下，他們取得了多項科研成果。奮鬥的艱難和研究人員的犧牲精神是我們無法想像的。對於王陽元來說，每一項工作的完成都伴隨著一次十二指腸潰瘍大出血，甚至有一次失血過多暈倒在工藝線上。

可是面對後來從事微電子學研究的學生、同事，他卻很少提及當時的苦難。他總說：「首先必須承認人類認識的局限性，即承認失敗的極大可能性。同時善於用各種理性的方法分析失敗的原因，找到突破口，使每一次失敗都向成功邁進一步。在這個過程中，可能會多次地錯過成功的機遇，但只要堅持不懈，必然會看到勝利的曙光，勝利往往產生於再堅持一下的努力之中。」

這些集成電路事業的先驅者，用他們不畏艱難、奮鬥不止、甘於犧牲、樂於奉獻的精神，在我國微電子學研究歷史上鑄造了一塊精神豐碑。

「永遠前進」——戰地黃花分外香

「永遠前進」，是王陽元對待未知事物的一貫態度，是他能夠坦然面對現實，勇敢憧憬未來的原因。也正是因為如此，在前進的道路上，機遇不期而至。也許，先驅者心中都懷有這樣的信念。也許，只有懷有這樣信念的人才能追趕飛速發展的時代。

王陽元很早就認識到了集成電路技術對於信息社會的巨大意義，他在很多場合多次強調，微電子技術是信息社會的基石，集成電路技術是一種使其它所有工業黯然失色，又使其它工業得以繁榮發展的技術。

創業之初，已經初有成果的王陽元既不固步自封，也不孤芳自賞，他深知中國微電子學起步的艱難。為了凝聚所有研究人員的力量推動中國微電子事業，提高我國集成電路產業技術水平，他帶領著矽柵N溝道科研小組，組織了3期短訓班，無償地將苦苦奮鬥了八年的科研成果——矽柵N溝道工藝和1024位MOSDRAM的設計版圖轉給二十個單位，並派出小分隊去講課、輔導，幫助同行解決技術上的困難。他們以最快的速度使我國MOS集成電路技術和產業上了一個新的臺階。北京大學微電子所也因此一直被認為是矽柵N溝道技術的主要發源地和開拓者。

1024位MOSDRAM研製成功後，教育部、北京市政府都對北大微電子研究的工作給予了極大的支持，並撥專款建設微電子淨化實驗。1983年，新建成的600平方米實驗室投入使用，然而所有人卻一籌莫展：光有實驗室顯然是遠遠不夠的。儀器設備從哪來？科研人員從哪來？課題經費從哪來？研究體制從哪來？最重要的是，我們如何面對世界迅速發展的微電子技術，如何才能走到國際前沿上去？此時擺在王陽元面前的，是機遇，更是嶄新的人生課題。他是一個從不思退的人，所有的問題只要擺在眼前，就一定要找到解決的方法，哪怕付出一生的努力。

王陽元憑著在微電子領域十幾年的攻關經驗，在對美國，日本，歐洲等微電子發展先進的地區開展多方面的調查研究之後，向當時北大校長張龍翔提出「團隊派出」的建議，將當時重點培養的學術帶頭人組成一個團隊到先進地區和大學進修，從事合作研究。後來這些骨幹不僅成為北京大學微電子所的，而且成為我國相關領域的學術帶頭人。實踐證明，人才是學科建設的基礎，是突破一切難關的關鍵力量。經過北京大學微電子研究起步之初的這段經歷，王陽元更加堅定了發現人才、培養人才的清晰思路。他親筆書寫的「得人才者得天下，集人心者集大成」，砥礪著一代又一代的後來人。

微電子學和集成電路技術在八十年代得到了較大的發展。當時集成電路被譽為高新技術的「皇冠」，而集成電路的計算機輔助設計技術與軟體工具則是皇冠上的「明珠」。誰擁有這顆「明珠」，就意味著誰擁有了發展高新技術的主動權。鑑於我國當時的技術水平和科研條件，我國政府試圖通過技術引進解決這個問題。但是為了不讓我國發展戰略高技術,西方國家在技術和設備上對我國實行封鎖禁運，技術引進的問題經過多方面的努力與談判都沒能成功，甚至政府領導人之間的磋商也沒有結果。引進技術沒有成功，我國決心自己開發這項技術。時任國家電子工業部部長的李鐵映專門致函時任北大黨委書記的王學珍和校長丁石孫，想請剛從美國回國不久、擔任北大微電子研究所所長的王陽元擔起這個重任。

國家興亡，匹夫有責。在祖國需要自己的時刻，王陽元毫不猶豫地出任全國集成電路計算機輔助設計專家委員會主任。在有關部門和領導的支持下，他將全國優勢力量組織起來，並引進國外優秀人才，帶領科研人員發誓要攻克這一技術難關。王陽元總是勉勵大家說：「這是我們科技人員報效祖國的最好機遇，我們一定要科學分析，克服困難，找到對策，然後集中優勢兵力打殲滅戰，不解決問題，決不罷休。」

經過六年奮戰，我國第一個按軟體工程方法開發的超大規模集成電路計算機輔助設計系統研製成功了。它的研製成功使我國繼美國、西歐、日本之後進入到能自行開發大型集成電路計算機輔助設計系統的先進行列，具有完全的自主智慧財產權。這不僅打破了資本主義國家對我國的禁運，而且為我國集成電路產業特別是設計業的發展奠定了重要技術基礎。這一成果使我國揚眉吐氣，並奠定了在平等基礎上與西方國家進行國際合作與交流的基礎。1992年，江澤民等中央領導聽取成果匯報，時任機電部副部長的曾培炎親自將李鐵映請過來,到系統展臺上指著王陽元說：「你當年把他請出來主持這項工作，現在他圓滿地完成了任務。」

之後，中國的微電子研究開始緊盯國際前沿，一批又一批學術骨幹成長起來，他們的研究成果也越來越多地在國家建設中發揮作用。進入九十年代，超大規模集成電路已經能夠在一個晶片上製造出1000萬個以上的電晶體和元件，以此為基礎的微處理器和微型計算機，使通信、娛樂、保健、製造、管理以及其他與人們生活息息相關的方面發生了革命性的變化。然而，集成電路所用的微細加工工藝雖然已經迅速發展到了可以製備提供高速、微型化、低成本的信號調製和運算能力的晶片的水平，但作為為集成電路獲取外界信息和根據設計要求執行操作的傳感器和執行器在功能、尺寸與成本等方面還遠遠落在後面。傳感器和執行器的微加工技術成為發展系統集成晶片的限制性環節。發展適合於製造微傳感器和微執行器的微機電系統（MENS）的加工工藝和技術勢在必行。因此，國際上興起了投資開發微機電系統的潮流。發達國家不惜斥巨資開展微機電系統研究，美國的大學、國家實驗室和公司共有幾十個微機電系統研究小組，日本在1991年起啟動了為期10年總投資為2500億日元的研究開發計劃。

微機電系統就是指微型化機械、電子器件的系統集成，是把電子功能與機械的、光學的或其他的功能相結合的集成系統，採用微型結構使之能在極小的空間內達到智能化功效。它是一門多學科交叉的新興學科，涉及精密機械、微電子材料科學、微細加工、系統與控制等技術學科和物理、化學、力學、生物學等基礎學科。它所具有的多學科交叉融合的特點和多領域應用的可能性，深深吸引了王陽元。他認為這個綜合的新興學科特別適合在北大發展。北京大學紮實的多學科基礎，尤其是雄厚的數學、物理、化學、生物學基礎，以及信息技術、電子學等應用學科基礎，正好為微機電系統的開發提供了豐厚的土壤。

經過多方努力和王陽元的建議，1996年國家主管部門在北大設立了國家級微米/納米加工技術重點實驗室。王陽元任主任。實驗室建設之初，王陽元對它的定位是：「真正的關鍵技術是買不來的，我們必須自主研發，從基礎層面上提升我國微機電系統研製和開發水平。」經過七年的努力，這個實驗室建立了我國第一個與集成電路設計兼容的微機電系統設計平臺和加工平臺。利用這個平臺，複雜幾何圖形可以用計算機輔助設計出來。到目前為止，實驗室已經自主開發了五套加工工藝，有六項技術創新，已獲七項發明專利的授權，正在申請十幾項發明專利。

標準化的設計平臺和加工工藝平臺面向國內外的推廣應用，體現了北大微機電系統實驗室開放式的管理思路。現在共有國內外30多個研究開發單位到北大微機電系統實驗室從事研究和開發，並且經常有來自兄弟院校和科研單位的博士生與北大的師生在實驗室裡一起工作。實驗室儀器設備的開機率基本達到了100％，加工圖形也達到了世界先進水平。美國第一大汽車零部件製造廠在與實驗室合作研究的課題結束後說：「你們卓越地解決了（深槽刻蝕和三維複雜結構等）難題，你們的工作效率和成果是出乎我們意料的。」由北大微機電系統實驗室主持研製成的矽加速計、矽壓力計和射頻開關等十多種器件，已在汽車與汽車防撞、制導與導航、環境保護與家庭環境檢測、危險行業生產自動化控制和國家與人身安全防護等領域得到了應用。實驗室也培養出了40多名博士生和博士後研究人員。

微電子學研究是一門來源於實踐，最終還要服務於實踐的學科。因此在王陽元心中一直有一個理想，就是要在中國建立自己的實踐基地，為中國的微電子學研究搭建更為寬廣的實踐平臺，並且把最先進的技術應用於實踐。微機電系統實驗室的建立和管理一直都本著這一原則，成為理論和實踐結合的成功範例。但王陽元並不因此停止向前的腳步，他在為中國科學院微電子研究院題詞中說∶「發展未有窮期，奮鬥永不言止」。

正是憑著對微電子技術的深刻理解和對國際發展形勢的準確把握，2000年王陽元作為奠基人之一與國外同事共同創建了中國最先進的集成電路代工廠——「中芯國際」。2003年，中芯國際被世界知名的《半導體國際》(Semiconductor International)雜誌評為全球「2003年度最佳半導體廠」之一。《半導體國際》雜誌在對中芯國際的評價中這樣寫道：「中芯國際把中國與全球權威者的差距由原來的4－5代縮小到僅剩1－2代。」 在參觀過上海中芯國際後，有二位教授和院士滿懷感慨地說：「在我國微電子產業的各個發展階段，從矽柵N溝道技術；ICCAD技術和設計業的發展；到2000年作為奠基人之一創建了國際先進水平的中芯國際」，「王陽元可以被認為是我國微電子產業發展的一位領軍人物」、「一位戰略科學家」。

2000年，王陽元與林蘭英院士、李志堅院士和吳德馨院士等一起發起，建立了由北京大學牽頭的「973」基礎研究課題，從事亞50nm的新器件和工藝的研究，為下一代集成電路生產技術做準備。2004年，69歲的王陽元又與嚴曉浪教授、張汝京博士等一起發起，由北京大學微電子研究院等與中芯國際合作申請建立了「863」高技術課題，進行90nm-65nm大生產技術研究，直接瞄準當前國際最前沿的大生產技術。領銜這些課題的首席科學家和課題負責人張興、黃如、康晉鋒教授等都是王陽元的學生，他們是新成長起來的年輕的學術帶頭人。

從1978年成立微電子研究室和教研室，至2000年北大微電子學科以100％支持率被評為全國重點學科。北京大學微電子學研究院歷經22個春秋，從師資隊伍建設、學術帶頭人培養、科學研究、基地建設和教材建設五個方面一步步發展成長。王陽元帶領的領導班子，在微電子研究院形成了「團結奮鬥、嚴謹求實、銳意進取、志在創新、目標一流」的教學科研氛圍。並以把北大微電子學科建設成為世界一流的學科、把中國的微電子學研究推向世界前沿為目標。這就是王陽元不曾停歇的足跡。

走過了20多年艱辛的奮鬥之路，王陽元和北京大學微電子學研究院終於迎來了中國微電子學的春天。從他們面對困惑的前景選擇了微電子學研究領域的那一刻起，從他們決定把一間空蕩蕩的屋子建成一間符合多項苛刻的實驗條件，具有國際水平的微電子研究實驗室的那一刻起，他們就從來沒有懷疑過自己的選擇。「再堅持一下就是勝利」是在年少時就埋在王陽元心中的一顆希望的種子，它已經在北京大學微電子研究院生根發芽。

回顧自己在微電子學研究領域一生的耕耘，王陽元說出了自己對人生意義的理解：「『人生易老天難老』，不管如何，將一生與祖國興旺、民族發達聯繫在一起，並為此而奮鬥在自己的崗位上，直至終生，則是最有意義不過的了，這也就是『戰地黃花分外香』吧。」

辨證的方法——打開成功之門

王陽元把自己的命運與祖國微電子事業的發展緊緊聯繫在一起，他的執著精神使他抓住了一個又一個難得的機遇，而辨證的思維和研究方法是他開啟成功之門的金鑰匙。2003年11月由安徽教育出版社出版的《院士思維》四卷本中記錄了王陽元「學習、探索、研究、創新」的院士思維。其中王陽元用很大篇幅強調了辨證的思維和研究方法，他希望把自己一生奮鬥的思想精華傳授給後來的研究者。

系統研究，掌握本質，是王陽元為人、做事、搞研究一貫的方法。「看事能看到點子上」，也是王陽元身邊人對他的評價。用王陽元自己的話說，「創新不是對事物某個局部認識的修修補補，不是零敲碎打地解決問題，而是整體研究，深入掌握其本質。」王陽元一直勉勵研究人員，不要「只見樹木，不見森林」，應該有一個全局觀念，這樣才有可能提出一些戰略性變革方案。王陽元能夠憑著對微電子事業發展規律的深刻理解，引領一大批科研人員推動中國的微電子事業從起步到騰飛，也正是這種觀念和方法的驗證。王陽元在科研過程中還總結出了這樣一條規律：「開展系統研究，運用理性思維，也會大大提高對機遇的敏感性，可以縮短整個研究過程。科學發現的必然性是寓於偶然性之中的。」這是一個科學家對科學研究的必然規律的堅定信念和樂觀精神。王陽元在科學研究中探詢並實踐著這種精神，取得了一項又一項的科研成果。

科學研究過程中有一個現象很普遍，就是有人積累了大量的材料，卻沒有獲得任何成果，有人則能從有限的材料中揭示研究對象的本質和規律。兩者的區別在於是否在科學研究中充分體現了分析與提問的價值。愛因斯坦曾經說過：「提出一個問題往往比解決一個問題更為重要，需要有創造性的想像力，這標誌著科學的真正進步。」王陽元自己的科研歷程就是一個不斷提出問題和分析問題的歷程。他時常以90年代的一項科研課題的提出和解決鼓勵自己的學生要善於提問，勇於提問。

在晶片的結構中，多晶矽薄膜的氧化層是一個直接影響到晶片電學性能的重要因素。這個氧化層越平整，晶片在電場中受力就越平衡，就越不容易被電壓擊穿。因此，是什麼因素影響了氧化層的薄厚和不平整性，如何控制這種因素，成為晶片設計中很關鍵的一個環節。當時在微電子領域被專家公認的觀點是，由於多晶矽中摻雜了磷元素，增強了多晶矽薄膜晶粒間界的氧化現象。晶粒間界的存在是多晶矽薄膜有別於單晶矽薄膜的本質特徵。針對這種觀點，王陽元大膽地提出了質疑：難道只有這一種元素可以增強氧化現象嗎？如果沒有摻雜任何元素，是否還會出現增強氧化現象？多晶矽薄膜的氧化現象與溫度、時間、雜質摻雜的關係到底是什麼呢？通過系統的多方面實驗，王陽元發現硼摻雜和未摻雜的多晶矽薄膜也有晶粒間界增強氧化現象，他從分析多晶矽薄膜的本質特徵出發，找到了多晶矽氧化規律，得出了工程應用方程和參數，為晶片製造的理論和實踐做出了貢獻。在對絕緣襯底上矽薄膜電路(SOI)的研究工作中，他抓住了「絕緣襯底」這一本質特徵，提出描述這類器件的模型、模擬和工藝方法，並將它們用於指導實踐，獲得了重要成果。他所領導的研究室被稱為我國開展SOI器件與電路的「Pioneer」。王陽元運用同樣的科學研究方法，在新器件、新工藝和新結構電路及其機理的研究方面進行了深入分析，取得了一系列創新成果，從而獲得了國家發明獎、國家教委科技進步一等獎、光華科技基金一等獎等諸多獎項。

王陽元把自己的親身經歷總結出來，作為對年輕人的啟發。在總結中他不僅提煉出了許多科學方法，還結合自己的科研實踐深入思考了許多科學哲學的問題。這種對科研實踐的理論上的提升，成為王陽元留給那些立志於科學研究的人的寶貴精神財富。其中，實驗和理論的關係問題是王陽元一直在思考的。實驗是理論的基礎，許多新的科學理論都始於對實驗現象的觀測及對其結果的分析，理論每前進一步，也必須要用實驗來驗證。另一方面，理論又是實驗的指導，必須運用正確的理論去設計和分析實驗。新的實驗現象會更新現有的理論，而新的理論又會引導新的實驗探索。如此循環往復，實驗和理論交互向前發展，使人們對事物的認識逐漸系統化、整體化。這是王陽元在多次的實驗和多次對新型器件的模型構建中總結出來的深刻認識。

回首50年的科研道路，面對一張張年輕的探索者的面孔，王陽元多想把一生的體會和心得都告訴他們，讓他們能夠超越自己，做出更大的成績。他清楚地知道，一個科學家真正應該留給後人的，不僅僅是學術著作或者科學事實，更重要的是科學研究的方法和科學探索的精神。

志同道合——「最困難的時候，我們在一起」

王陽元院士有一個幸福的家庭。他和愛人楊芙清都是中國科學院院士，兒子、兒媳、女兒、女婿也全都是博士。每當提起這個家，王陽元的欣喜之情溢於言表。在他家客廳牆上最搶眼的位置，掛著一張一家六口的「合影」，王陽元和夫人楊芙清穿著導師服，四個孩子穿著博士服。不知道「底細」人根本看不出來，它是由三對夫婦的三張照片拼在一起的。老夫妻倆把這張拼好的合影掛起來，時時惦記著什麼時候一家人都有閒暇聚在一起，照一張真正的「博士之家」的合影。

不知道有多少人問過王陽元，「你們是怎麼教育孩子的？」王陽元的回答只有一句話，「靠學校的培養」。其實，真的，王陽元心裡一直懷著對孩子的愧疚。兩個孩子都是靠嶽父母和父母親幫助帶大的，他們生長在文化大革命的動亂年代，王陽元夫婦對沒能給他們悉心的照顧一直心存內疚。提起兒子王平在10歲那年，獨自一個病倒在床上，床頭只放著半個發了黴的饅頭的故事，王陽元的眼中就含滿了淚水。然而讓他欣慰的是，孩子們都沒有愧對培養他們的學校和國家，他們都熱愛自己所從事的事業。

說起管家之道，還是楊芙清總結得好：「我們這個家是沒人管的，我們最大的共同點就是『學習』」。家裡的學習氣氛一貫濃鬱，據說女兒小時候有一次到親戚家過周末，只過了半天就滿腹怨氣地跑回了家，因為「他們的家太吵，竟然沒有人學習」。還有一件鮮為人知的事。王陽元46歲開始學英語，語法、單詞、口語、聽力，樣樣不靈。他就在家貼小條，廚房、臥室、客廳、書房、衛生間，凡是能貼紙的地方幾乎都被他貼滿了。這回可好，王陽元一回到家就像回到了英文小天地，見到小條就念、就背。女兒還在作文裡形容了老爸學英語的那股子「牛勁」，「學習就是進步，認準就幹，不怕笑話！」成為王陽元留給女兒的深刻印象。

現在家裡只有老兩口了，他們依然在為各自的事業忙碌著。楊芙清現任北京大學信息與工程科學學部主任，王陽元現任北京大學微電子研究院院長，兩個人又都帶博士生。所以一回到家裡書房就是他們倆最鍾情的小天地。書房正中擺著兩張大書桌，下班後打開兩盞昏黃的小檯燈，兩人相對而坐，整個書房便瀰漫著沉靜。每當形容起寂靜的深夜，在燈光下伏案冥思的感覺，王陽元總是情不自禁陶醉其中，就好像那是一種人世間最美好的境界。當年的王陽元和楊芙清也正是因為有著同樣的感懷走到了一起。

據老兩口介紹，他們當時在學校都是學生會的幹部，王陽元是學生會副主席，楊芙清是文化部部長。楊芙清比王陽元高兩屆，當時在學校裡多才多藝。直到現在，王陽元還對夫人舞太極劍的風採讚不絕口。在楊芙清的心目中，王陽元則是標準的三好學生——學習好、品質好、身體好。而最終讓兩個人走到一起的動力則是共同的追求和理想。他們都選擇了國家最需要發展的學科，一個進入了計算機領域，一個加入了當時的半導體研究行列；他們都選擇了在國內發展自己的事業，選擇北大作為自己生活和事業的起點；同時他們也都選擇了把自己的一生獻給祖國的教學和科學研究事業。轉眼五十年過去了，他們的初衷沒有變，追求也沒有變。他們以50年的選擇告訴了人們：在他們的有生之年，這一切的追求和理想都不會變。

回憶起同楊芙清風風雨雨50年的生活歷程，王陽元飽含深情地說：「我與楊芙清院士是在北大燕園相識的，是在留校工作後結為終生伴侶的。事業與共同的理想把我們連在一起組成了家庭，幸福的家庭又在支持著我們倆各自的事業。有這樣一件令我特別不能忘懷的事，1962年，當我們剛剛度過困難時期，並有了第一個孩子以後，她又將以專家身份二度去蘇聯杜勃納聯合核子研究所工作，這次與上次回國僅僅只隔3年。在我送別她時，她說：『好在是，在最困難的時候，我們在一起！』。何嘗不是如此呢？我們曾用賣掉舊雜誌的錢來度過薪金接不上的一周。即使在那種時候，她仍支持我購置必要的書籍。在她懷著孩子，而在食堂又只能吃一碗清可見底的湯和一個饅頭（或窩窩頭），從食堂出來的時候感到和沒有吃東西一樣的時期，她仍然承擔了大部分的家務。一個纖秀的江南女子，內心卻遠比我堅強，在困難的時候我總能得到她的支持。人生難得一知己。」

1999年，王陽元捐贈其所得的潘文淵研究傑出獎獎金50萬元新臺幣，楊芙清捐贈其所得何梁何利獎獎金15萬元港幣，以此為基礎並在青鳥集團的支持下設立了楊芙清-王陽元院士獎勵基金，獎勵北京大學的優秀教師和品學兼優的貧困學生，成為北京大學獎勵額度最大的一項獎學獎教金。

從1953年跨進北大的校門，王陽元就再沒離開過母校。他把自己青春的熱血撒在燕園的土地上，在這裡耕耘理想，培育更年輕的建設者。在燕園，王陽元實現了兒時的夢想——成為一名對祖國有貢獻的科學家。他有了與自己志同道合、患難與共的愛人，有了熱愛生活和事業的兒女，有了自己鍾情的工作崗位。他用五十多年無可辯駁的業績，證明了自己執著的一生。