不屈不撓,自強不息——專訪澳門首位土生土長IEEE會士麥沛然

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電是地球上的重要能源,既可驅動物件,亦能記載信息,用途無可限量。電機及電子工程是一門涵蓋電力、電腦、通信、訊號處理等領域的學科。電機工程涉及大能量的電力生產及輸送系統,工程師從各種途徑收集電力,電成為能量,確保為市民帶來穩定的電能;電子工程涉及處理小訊號的電子系統,工程師通過大氣電波和電路,電會作為信息,將信號解碼成文,由保安系統到日常電子產品,都屬電子工程範疇。電機及電子工程引領著社會和科技發展的步伐,與生活息息相關。

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麥沛然於2018年正式成為國際電機電子工程師學會(IEEE)會士,是首位土生土長澳門人獲此殊榮。

麥沛然博士是澳門大學電機及電腦工程學系教授,2009年以研發“用於多制式接收器的雙階段頻道選取技術”,為澳門取得該領域的首個美國專利權。他於2018年正式被評選為國際電機電子工程師學會(IEEE)會士,以表彰其在高效能無線通訊和微電子積體電路創新技術的卓越成就,是當中最年輕的學者之一,更是首位土生土長澳門人獲此殊榮。

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2009年以研發可“用於多制式接收器的雙階段頻道選取技術”,為澳門取得該領域的首個美國專利權。(圖片由受訪者提供)

 

鍥而不捨的科研精神

就讀於慈幼中學,麥沛然很早便在科學世界的薰陶下,對電子工程方面的發展感興趣。他憶述母校一直提倡科普知識教育,學生除了要修讀物理、化學等基礎學科,亦要學習電線接駁、機械繪圖等技能。鍾情電子工程科學的他,中學畢業後便決定到澳門大學修讀相關專業。

澳門大學電機及電腦工程學系創辦於1989年,至今已有三十年歷史。葡籍教授馬許願於1992年受邀到澳門大學科技學院任教,於1997年成為大學副校長。隨著電腦及手機廣泛應用,極大地改變了社會的日常面貌,馬許願教授將微電子知識引入澳大,以西方的教學模式和開闊思維,引導學生學習從挫折中磨練自己,親力親為發掘研究成果。

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麥沛然在2005年帶領團隊研發了雙階段頻道選取技術(圖片由受訪者提供)

麥沛然憶述當年學校只能在停車場劃出約兩百平米的空間作工程實驗室,雖然每項研究都由零開始,要購入元件開展實驗,但同學們都各展才華,無懼辛勞。他說:“只有經歷無數失敗,才能懂得成功的喜悅。每天小小的進步,都是堅持下去的動力來源。”

麥沛然在取得學士學位後獲推薦直接攻讀博士課程,並於2006年獲得博士學位。他坦言研究過程中曾感到力不從心,但經常鞭策自己要持著不屈的精神與耐性,不斷提升實力,冀自己的研究成果能一步步邁向國際水平。

 

帶領團隊開創新技術

在世界開發第四代流動通訊(4G)的時期,麥沛然於2005年帶領團隊研發了雙階段頻道選取技術,以經濟方便、結構簡單的電路,讓電話能以一種芯片同時滿足4G無線傳輸標準,亦能繼續支援2G及3G通訊系統。經過多年努力及在澳門科學技術發展基金的支持下,這項技術於2009年成功獲得美國專利,至今仍被國際大型企業廣泛引用。麥沛然認為澳門大學的科研技術絕對能與國際頂尖高校媲美:“以當年澳大的技術水平,能成功在技術層面簡化芯片設計,解決實際問題,並非取決於能力與機會,而是透過不斷反思,找出更合適的答案,務求比別人做得更好。”

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麥沛然一直帶領著實驗團隊穩步向前

現時,麥沛然擔任著澳門大學模擬與混合信號超大規模集成電路國家重點實驗室(研究)副主任。這所國家重點實驗室於2011年正式揭牌,成為澳門第一所工程學領域的國家級頂尖科學研究基地,在全國具有一定影響力。麥沛然感激馬許願教授多年來的支持與信任,持續投入資源讓工程團隊得以擴大發展。實驗室於芯片技術研發上至今一直保持領先地位,發表論文數目已遠超北京清華大學、上海復旦大學、香港科技大學等頂尖院校。

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澳大模擬與混合信號超大規模集成電路國家重點實驗室於2011年正式揭牌(圖片由受訪者提供)

2019年,澳大在被喻為“芯片奧林匹克”的IEEE國際固態電路研討會(ISSCC)中共有8篇論文入選,成績斐然。ISSCC為電子領域最負盛名的國際學術會議,其論文遴選標準極其嚴格,同時也是世界上規模最大、水準最高的固態電路國際會議。麥沛然說:“不一定大學排名造就實驗室,也可以是實驗室成就大學排名。”

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出席IEEE國際固態電路研討會(圖片由受訪者提供)

 

科研成果必須經過沉澱

國際電機電子工程師學會(IEEE)是世界上最大的國際專業技術組織之一,匯聚來自全球百多個國家的頂尖科學家。各國電子技術與通訊科學領域的最新研究成果,都在具國際權威的IEEE學術期刊中發表。作為首位澳門土生土長的IEEE會士,麥沛然亦被委任為《IEEE固態電路期刊》副編輯,與世界頂尖專家學者一起評選最具前瞻性的學術論文,標誌著澳門科學界的成就獲得世界認可。被問到在科研道路上取得成果的秘訣,他認為循序漸進、持之以恆才是致勝關鍵。智慧是一種無形資產,大學有強大的學術資源後盾,學生可以自由發展興趣專長,挑戰高風險、顛覆性的研究項目。他鼓勵學生不斷進修提升技能,保持耐性反覆實踐,在失敗中建立自信,在工作中找到樂趣,切忌一步登天,“在渴求成果前,先要問自己能付出幾多。到你邁向更成功時,你會感激當初拼命努力的自己。”

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麥沛然被委任為《IEEE固態電路期刊》副編輯,與世界頂尖專家學者一起評選最具前瞻性的學術論文。(圖片由受訪者提供)

上一代工程師將在艱辛歲月中積累的經驗薪火相傳,提升新一代工程師的學習效率。澳大模擬與混合信號超大規模集成電路國家重點實驗室的成功,亦為澳大工程系學生開啟了機會的大門,擴闊就業和升學出路。畢業生爭相被國際研究機構、科創企業、大專院校招攬,活躍於不同的行業範疇,足跡遍佈世界各個角落。

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手提多功能基因檢測系統(圖片由受訪者提供)

為將電子技術拓展至更廣泛的應用層面,實驗室的畢業生亦著力開發手提磁力共振及手提多功能基因檢測系統,將芯片結合生化技術,進行食物品質監控及疾病檢測,極具發展潛力。當中更有學生獲哈佛大學青睞,遠赴美國開發尖端、快速、經濟、便利的檢測儀器,為病患進行初步診斷及篩選分流,減輕醫療壓力,為世界社會作貢獻。

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手提磁力共振檢測系統(圖片由受訪者提供)

打造智慧型城市是二十一世紀全球的發展目標,引領這一目標發展的是不斷推陳出新的電子、電腦及無綫通訊技術,亦是社會發展的重要課題。目前最先進和爲人熟悉的互聯網、手機、電腦、遊戲機、全球定位系統(GPS)等,均以電子微芯片作為核心,中美貿易戰的重點競爭項目亦與芯片息息相關,相關技術研發備受各國關注。澳門在未來的芯片研發技術上,將如何走得更遠?麥沛然認為,隨著越來越多青年人加入科研行業,社會要善用資源,抓緊粵港澳大灣區機遇,以澳門為教育基地集中培養專科優秀人才,為科研人員創造在澳門自由發展的空間,一展所長,造福社會。

 

“人才求精不求多,” 麥沛然表示,“只要經過深層次的培訓,發掘一枝獨秀的專才,才可以為澳門帶來發展優勢,與鄰近城市競爭,讓澳門在大灣區及國際立足。”

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麥沛然期待本地加強人才培育,優化科研發展空間。

 

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關於IEEE

電機電子工程師學會(英語:Institute of Electrical and Electronics Engineers,簡稱為IEEE)是建立於1963年1月1日的國際性電子技術與電子工程師協會,亦是世界上最大的專業技術組織之一,擁有來自175個國家的42萬會員。

除設立於美國紐約市的總部以外,亦在全球150多個國家擁有分會,並且還有35個專業學會及2個聯合會。其每年均會發表多種雜誌、學報、書籍,亦舉辦至少300次的專業會議。

目前IEEE在工業界所定義的標準有著極大的影響。