七夕到了，牛郎和織女鵲橋相會(huì)。這是中國傳統(tǒng)愛情故事。

科技老兵戴輝一直在挖掘芯片科技?xì)v史。CMOS圖像傳感器的發(fā)明里，有一對(duì)中國伉儷留下了深深的印記。

2008年2月4日舉行的蘭克獎(jiǎng)（Rank Prize）頒獎(jiǎng)儀式上，四位科研人員因?yàn)镃MOS圖像傳感器上的重大貢獻(xiàn)而獲此殊榮，他們是：英國愛丁堡大學(xué)的PeterDenyer教授（右三）和David Renshaw博士（右二），曾在愛丁堡大學(xué)做科研的王國裕教授（左二）和陸明瑩博士（左三）。

The Rank Prize是面向世界的光電子和生命科學(xué)領(lǐng)域的[敏感詞]的科學(xué)獎(jiǎng)，雜交水稻之父袁隆平和光纖通信之父高錕先生、湖南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程中心聶書明、中國臺(tái)灣鄭驊等華人曾獲得。

一、從地下情侶到科研伴侶

王國裕，泰州人，博士，研究員，博士生導(dǎo)師，1982年南京工學(xué)院（東南大學(xué)前身）半導(dǎo)體專業(yè)學(xué)士，1984年清華大學(xué)微電子專業(yè)碩士，1993年獲得英國愛丁堡大學(xué)微電子專業(yè)博士。1984年6月－1987年10月，助教、講師，南工電子系；1987年11月－1988年12月，訪問學(xué)者，英國愛丁堡大學(xué)電子系；1989年1月－1992年6月，研究人員，英國愛丁堡大學(xué)電子系；1989年9月－1993年8月，博士學(xué)位，英國愛丁堡大學(xué)電子系；1992年7月－1994年5月VLSI設(shè)計(jì)部經(jīng)理，英國VVL公司。1995年回國創(chuàng)業(yè)并先后在西安交通大學(xué)、重慶郵電學(xué)院擔(dān)任教授、博導(dǎo)。

陸明瑩，南京人，1984年南京工學(xué)院半導(dǎo)體專業(yè)碩士，1994年獲得英國愛丁堡大學(xué)微電子專業(yè)博士。自1994年起在英國HMSE公司（Hitachi 歐洲研發(fā)中心）工作，從事數(shù)字無線通信的數(shù)字基帶芯片的研發(fā)，1997 年和1998 年兩次獲得Hitachi 公司全球技術(shù)發(fā)展年度銀獎(jiǎng)，由高級(jí)工程師晉升為顧問級(jí)高工，又獲得了兩項(xiàng)國際專利。2004年在重慶郵電大學(xué)擔(dān)任教授。學(xué)生張賢斌（武漢虹識(shí)）回憶：“做項(xiàng)目時(shí)，陸明瑩教授和王國裕教授對(duì)待學(xué)術(shù)的態(tài)度十分嚴(yán)謹(jǐn)，每次討論技術(shù)問題，都要細(xì)摳每一個(gè)點(diǎn)，并且為我們團(tuán)隊(duì)提出分門別類的指導(dǎo)意見。”

圖注：王國裕、陸明瑩夫婦在領(lǐng)獎(jiǎng)現(xiàn)場(chǎng)

陸明瑩的父親是陸鐘祚教授（1913年－2001年）。抗戰(zhàn)期間，陸鐘祚研制并生產(chǎn)的3000瓦歸航機(jī)和參與研制并生產(chǎn)的400瓦地-空對(duì)講機(jī)均成功地用于中國空軍的對(duì)日作戰(zhàn)。在抗戰(zhàn)后，遠(yuǎn)赴美國（密歇根大學(xué)）和加拿大（馬可尼與RCA）學(xué)習(xí)與工作。1952年10月，院系調(diào)整，南京工學(xué)院無線電系主任陳章教授委托他的兩位副系主任——陸鐘祚與閔詠川教授成功組建國內(nèi)第一個(gè)電真空器件本科專業(yè)，當(dāng)年即招生上課。這被定義為東南大學(xué)半導(dǎo)體專業(yè)的起源，至今剛好60年一甲子，去年我應(yīng)召參加了東大“甲子芯程”大會(huì)。

在陸明瑩考初中那年，遇上WG，不得不暫時(shí)放棄學(xué)業(yè)。兩年后，在附近一所民辦初中就讀。1970年，剛滿16歲的陸明瑩被分配至一個(gè)很小的民辦工廠工作，這一干就是7年。白天正常工作，利用晚上時(shí)間學(xué)習(xí)。

王國裕和陸明瑩在WG之后恢復(fù)高考后的首次高考（1977年冬季），考入南工讀書。此時(shí)，出生于同年同月（1954年5月）的他們已然24歲了。

2008年在南京現(xiàn)代快報(bào)記者的采訪中，陸明瑩回想起當(dāng)年，說道：“我們成績(jī)都很好，平時(shí)相處中總覺得有說不完的話。就這樣，到了大三的時(shí)候，我們自然走到了一起。”在陸明瑩的記憶中，他們基本沒有花前月下，大多時(shí)間都是在實(shí)驗(yàn)室里度過的。

同班同學(xué)武夷山（中國科學(xué)技術(shù)信息研究所總工）在科學(xué)網(wǎng)博客里回憶了他們的“地下愛情故事”。

我們上大學(xué)的年代，校方明令禁止學(xué)生談戀愛。他倆入校時(shí)已經(jīng)24歲，不敢耽誤青春年華，談戀愛只好像地下黨似的秘密行動(dòng)。說起來，我本應(yīng)該是最早知曉他倆戀情的，因?yàn)槲叶啻闻闼麄z去游泳，是個(gè)典型的不能再典型的燈泡，但我渾然不覺。甚至別的班同學(xué)有一次問我，“你們班王國裕和陸明瑩是不是在談朋友？”我斬釘截鐵地回答，“不可能！他倆要是談朋友，我怎么會(huì)不知道？”

大學(xué)一畢業(yè)，他倆就結(jié)婚了。緊接著，王國裕到清華大學(xué)電子系讀研，陸明瑩留在南京工學(xué)院（現(xiàn)東南大學(xué)）讀研，所以我送給他倆的藏名婚聯(lián)是這么寫的：

晶瑩白雪昭明志向，為國家富裕苦讀書，暫分南北何怨？

燦爛紅霞映照胸襟，向全面發(fā)展勤努力，兼愛文體可嘉。

“兼愛文體”，說的是陸明瑩體育很好，游泳尤其好，王國裕會(huì)吹長(zhǎng)笛，能指揮大合唱，是藝術(shù)骨干。

還有一位同系不同班同學(xué)回憶了他們的愛情故事：再一次注意到明瑩是我們系排練大合唱“九九艷陽天”“伏爾加船夫曲”時(shí)，我們系的才子王國裕當(dāng)指揮。那時(shí)候的人都是埋頭讀書的，每次排練總有少數(shù)人以各種理由或者沒有理由地溜號(hào)。但我發(fā)現(xiàn)明瑩每次都參加，而且頗有興致。因?yàn)槲抑酪运男愿瘢疃嗍莻€(gè)比較好的圍觀者，不應(yīng)該像我看到的這樣有興致。直到畢業(yè)后聽說她和王國裕結(jié)婚了，我才恍然大悟，原來這都是出于愛情。我心想，王國裕多么有福啊！

碩士畢業(yè)后，陸明瑩留在南京工學(xué)院當(dāng)老師，王國裕也從清華回到了南京工學(xué)院任教。1987年底，南工公派王國裕至英國愛丁堡大學(xué)。之后，陸明瑩自費(fèi)公派來到英國。兩人的生活來源是王國裕的獎(jiǎng)學(xué)金，還要一邊打工一邊做實(shí)驗(yàn)。

2016年7月，陸明瑩不幸因膽管細(xì)胞癌去世。王國裕傷心地寫了一篇文章《陸明瑩的科學(xué)和技術(shù)貢獻(xiàn)》悼念，發(fā)表于科學(xué)網(wǎng)武夷山博客。文內(nèi)寫道：

可以說我們?yōu)榭茖W(xué)而生，當(dāng)然也期望長(zhǎng)壽和天倫之樂。但如果沒有這些，我們也不遺憾，因?yàn)榭茖W(xué)研究是我們的精神寄托。我們?cè)г姑\(yùn)不公，給我們家庭不盡的打擊，但另一方面，我們又很幸運(yùn)。像以上重量級(jí)的科研成果一個(gè)人一生成就一件都很難得，何況兩次！大家都知道明瑩和我很努力，但比我們努力、聰明的人多去了，科學(xué)成就往往可望而不可及，原始創(chuàng)新和重大突破常常猶如大海撈針，而我們撈到兩次。因此請(qǐng)大家不要過于為我們悲傷、惋惜，更多地看到我們的科學(xué)追求和理想。尤其我想對(duì)我倆的本科同學(xué)們說：近40年前我們一起入門之后，有兩個(gè)癡迷的同學(xué)一直從事這個(gè)專業(yè)并做得這樣深入、這樣執(zhí)著，請(qǐng)為我們驕傲！

面對(duì)家庭變故，我們?cè)ハ嗯浜稀⒒ハ嘁揽俊⒐餐鎸?duì)。我們一生忙忙碌碌，聚少離多，她生病反而給我們創(chuàng)造了一起互相照應(yīng)的機(jī)會(huì)。在她最后的日子里有我陪伴，大部分時(shí)間里不甚痛苦（這種病，做到這一點(diǎn)很不易）。我每天給她洗熱水澡和按摩，一直到3天前，我還開車帶她到泰晤士河邊，到近郊森林。我明白她所有的愿望并承諾努力將其實(shí)現(xiàn)。在她病重期間，我們?nèi)蕴幚砉ぷ鳎瑥奈撮g斷。

最后她在熟睡中平靜地離開了這個(gè)世界，其未竟的事業(yè)由我和團(tuán)隊(duì)及合作者繼續(xù)著。

二、愛丁堡大學(xué)的CMOS研究和VVL公司

從 1970 年代初開始，愛丁堡大學(xué)的電氣工程系開始對(duì) IC 設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。到 1980 年代初期，由 John Mavor 教授和 Peter Denyer 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)先以 CCD /MOS 模擬和數(shù)字 IC 設(shè)計(jì)獲得了國際聲譽(yù)，并特別應(yīng)用于信號(hào)處理。

1989 年，Renshaw、Denyer、王國裕和陸明瑩發(fā)表了一篇論文，報(bào)道了 1986 年開始的 CMOS 圖像傳感工作，最終設(shè)計(jì)和演示了世界上第一臺(tái)單芯片 CMOS 攝像機(jī)。

1990 年，在大學(xué)和風(fēng)險(xiǎn)投資的支持下，Denyer 和 Renshaw 成立了大學(xué)衍生公司 VLSI Vision (VVL)，以銷售單芯片攝像機(jī)設(shè)備并開發(fā)基于該技術(shù)的一系列新型成像設(shè)備。

從1990年到1995年的五年間，這家公司從一名員工發(fā)展到 100 多人，成為第一家從蘇格蘭的大學(xué)衍生出來的公司，成為上市公司，并在倫敦證券交易所上市。

VVL 開創(chuàng)了 CMOS 圖像傳感器市場(chǎng)，并獲得了女王工業(yè)獎(jiǎng)。到 1995 年，來自美國硅谷和遠(yuǎn)東地區(qū)的其他新公司開始競(jìng)爭(zhēng)。為了應(yīng)對(duì)新興市場(chǎng)和應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)，VVL 尋求擴(kuò)大其業(yè)務(wù)，因此于 1998 年被 STMicroelectronics 接管，成立了該公司的新成像部門，以應(yīng)對(duì)新興的手機(jī)攝像頭大眾市場(chǎng)。

2008 年，Denyer、Renshaw、王國裕和陸明瑩因其開創(chuàng)性的研究而獲得[敏感詞]的光電子 Rank 獎(jiǎng)的認(rèn)可。

以上內(nèi)容來自愛丁堡大學(xué)網(wǎng)（https://www.css.eng.ed.ac.uk/history）。

三、硅谷豪威沾了VVL的光

另外一個(gè)角度可以驗(yàn)證愛丁堡大學(xué)和VVL公司的杰出成就。

1995年，陳大同從國家半導(dǎo)體公司離職，加入剛成立的硅谷創(chuàng)業(yè)公司豪威科技成為Co-Founder。他在《水木清華》上寫了一篇文章《硅谷“被創(chuàng)業(yè)”小記》，文內(nèi)寫了一段軼事。

“入伙”之后，另一個(gè)Co-Founder，中國臺(tái)灣來美的Raymond Wu，悄悄向俺吐露了一個(gè)驚天秘密：公司的啟動(dòng)資金是他連蒙帶騙來的！當(dāng)時(shí)，全世界只有一家英國創(chuàng)業(yè)公司（VVL）在研發(fā)CIS。Raymond神通廣大，不知從哪兒拿到了他們的工程樣品，然后擦去公司印記，就冒充成了俺們OV公司的“研發(fā)樣品”。這種“樣品”當(dāng)然不敢在硅谷露面，于是，Raymond帶著它回到臺(tái)灣，四處演示。最終，通過一個(gè)大學(xué)同學(xué)，認(rèn)識(shí)了和成陶瓷HCG（衛(wèi)生陶瓷廠商）邱家的二少東，Stanley Chui。估計(jì)人家也是馬桶做膩了，在Raymond的鼓動(dòng)下，想玩玩高科技，于是投資200萬美元，成立了OmniVision。得知真相，俺驚出一身冷汗，這上的是哪一條“賊船”呀！但上船容易下船難，還得硬著頭皮往下干。如今回頭看，這不就是美國版的“漢芯事件”（注：2004年，上海交大漢芯公司以美國TI公司的芯片冒充自主研發(fā)的芯片通過國家項(xiàng)目驗(yàn)收，后被人檢舉）嗎？日后，如果公司失敗，這就成了“丑聞”，但如果公司成功了，大概就成了“軼事”。

四、王國裕和陸明瑩關(guān)于CIS的回憶

現(xiàn)在用智能手機(jī)拍照是一件普通得不能再普通的事情，而在八十年代末，還是科學(xué)界的一項(xiàng)難題。

在上個(gè)世紀(jì)80年代末期，數(shù)碼相機(jī)非常昂貴，要賣到幾千美金。昂貴的主要原因，就是當(dāng)時(shí)數(shù)碼相機(jī)的圖像傳感器（CCD）的造價(jià)昂貴。日本和歐美也遲遲無法解決這一難題。1987年，王國裕來到英國愛丁堡大學(xué)，加入了圖像傳感器的試驗(yàn)小組，之后，陸明瑩也加入這個(gè)團(tuán)隊(duì)。

2008年，陸明瑩告訴南京現(xiàn)代快報(bào)記者，當(dāng)時(shí)一共四個(gè)人，試驗(yàn)的目的很明確，就是尋找新的圖像傳感器。當(dāng)時(shí)，試驗(yàn)小組提出了一個(gè)大膽的猜想，能不能把普通的半導(dǎo)體集成電路（CMOS）運(yùn)用到圖像傳感器中，這樣不但成本大幅度下降，還可以大批量投入生產(chǎn)。CMOS是做集成電路的主流工藝，可以將所有的掃描電路、放大電路、控制電路都做在一個(gè)芯片上，進(jìn)一步地可以將圖像處理電路都做到一起，形成單芯片的方案。更重要的是，CMOS圖像傳感器可以隨著CMOS集成電路主流工藝的持續(xù)演進(jìn)而同步發(fā)展，從當(dāng)年的數(shù)十萬像素發(fā)展到現(xiàn)在的上億像素。

回想起試驗(yàn)成功的那一刻，陸明瑩的語氣明顯激動(dòng)起來，她告訴現(xiàn)代快報(bào)記者：“現(xiàn)在回想起來，我們這個(gè)4人小組真的是黃金組合，4個(gè)人攻克不同的方向，試驗(yàn)一步步向前推進(jìn)。1994年，當(dāng)我們把做好的芯片[敏感詞]機(jī)器中時(shí)，我們終于看到了彩色圖像，試驗(yàn)成功了，經(jīng)過7年的努力，真的做到了。當(dāng)時(shí)我們小組的四個(gè)人都非常激動(dòng)，大家互相擁抱。”這一項(xiàng)成果發(fā)明之后，無疑給數(shù)碼相機(jī)行業(yè)帶來了一次革命性的劃時(shí)代轉(zhuǎn)機(jī)。

“可以說，如果沒有我們和同事們?cè)趷鄱”ぷ龅膸啄暄芯抗ぷ魉〉玫倪M(jìn)展，那么數(shù)碼相機(jī)和攝像手機(jī)走入尋常百姓家的時(shí)間可能要往后推遲很多。”王國裕自豪地說: "沒有當(dāng)初的發(fā)明就實(shí)現(xiàn)不了手機(jī)照相。CMOS相機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)取代了CCD的主流地位，而后者曾在2009年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。"

2008年武夷山在科學(xué)網(wǎng)博客中的文章《蘭克獎(jiǎng)得主王國裕談原始創(chuàng)新》比較系統(tǒng)地介紹了王國裕和陸明瑩的心路歷程。

百度百科王國裕詞條中寫道：

1987-1991年在英國參加了世界第一個(gè)單片CMOS攝像芯片的研究和開發(fā)，是該芯片的主要設(shè)計(jì)者。有關(guān)創(chuàng)新被后來所有CMOS攝像芯片沿用和不斷更新，并申請(qǐng)國際專利：“SolidStateImageDevice”。1990-1994年在英國共主持設(shè)計(jì)成功了8個(gè)攝像芯片。論文和設(shè)計(jì)多次在國際上獲獎(jiǎng)。曾在國外公司任VLSI設(shè)計(jì)部經(jīng)理。獨(dú)立開發(fā)了國內(nèi)第一個(gè)單片CMOS攝像芯片、國際上第一個(gè)高分辨率CMOS攝像芯片（40萬像素）、國內(nèi)第一個(gè)同時(shí)帶有全電視信號(hào)輸出和數(shù)字信號(hào)輸出的單片CMOS攝像芯片、國內(nèi)第一個(gè)單片CMOS彩色攝像芯片。并以單片CMOS攝像芯片為核心，開發(fā)出國內(nèi)第一個(gè)[敏感詞]頭、國內(nèi)第一個(gè)電腦眼。

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