美国密歇根大学论文库

1. 密歇根大学的学术水平

密歇根大学在工程学领域拥有极强实力。2017年 USNEWS美国工程学院排名第六。
根据2009年美国最佳大学工程学排行（本科，括号内为研究生），航空/太空/宇航工程 第3（4）位，机械工程第2（4）位，工业工程第2（2）位，电机/电子/通讯 第6（7）位，电脑工程 第7位，生医/生医工程 第7位，材料工程 第2（7）位，核能工程 第1（1）位，工程科学/工程物理 第3位，船舶建造与海洋工程 第1（1）位。 密歇根大学商学院（The Stephen M. Ross School of Business）在500 名全日制学生以上规模商学院中MBA专业排名第一 (Wall Street Journal，2002年4月)。在《最佳商学院报告》中是唯一在所有五项学科类别都排前五名的商学院：金融技能、营销技能、全球视野、技术和综合管理（Business Week，2002年10月）。被评为最有创新意识的课程（Business Week，1999年10月）。
在2004年全美MBA排名中，密西根大学商学院名列全美商学院第一名（Wall Street Journal，2004年9月）。密歇根大学Ross商学院在各学科都能为学生提供最好的教育，几乎所有学科都名列美国前10强，包括会计、金融、营销、组织行为、运营管理、资讯系统等。
密歇根大学安娜堡校区（University of Michigan-Ann Arbor，一般University of Michigan即指此校区，简称UM或UMich）是密歇根大学的校本部，是一个典型的大学城，也是底特律的卫星城。安娜堡风景优美，在全美最适宜居住的城市中排名第七，距离美国著名的汽车城底特律一个小时的路程。学生总数有3万9千人，其中1万5千人为研究生。校园分为北校、中校、南校三个核心部分以及博物馆、医学院、植物园、休伦河湿地保护区、东校、高尔夫球场等其他部分，核心面积达13平方公里，总面积85平方公里。
学生来自全美50个州和世界120多个国家。在现任的6238名教员中，有77名现任美国国家科学院院士以及工程院院士，有许多世界著名学者及科学家。密歇根大学的校友超过40万人，拥有全美规模第二大的校友会组织，仅次于宾夕法尼亚州立大学的蓝白校友会。历史上共有8位毕业生和12位教授获得过诺贝尔奖，包括著名华裔物理学家丁肇中，多位校友荣获过图灵奖，6位教授荣获过国家科学奖章, 18位校友获颁普利策奖，8名NASA宇航员，26名获罗兹学术奖。 前美国总统福特也是密歇根大学出身。宇航员校友甚至把校旗插上了月球。安娜堡分校设有19个学院，各学院的学术水平排名领先群雄，例如社会科学学院、法学院、商业管理学院、工学院、医学院以及公共卫生学院在美国十分有名，均列美国高校同类学院的前5位。这19个学院共开设有15000多门本科课程，几乎涵盖了所有学科领域，是美国课程设置最丰富的大学之一。大学排名全美前10名的专业包括商学、工程、医学、护理、法律、公共事务、心理学、社会学、地质、地球物理、文学和历史等许多学科。
安娜堡分校下设的学院包括：
建筑与城市规划学院（A. Alfred Taubman College of Architecture & Urban Planning）
艺术设计学院（School of Art & Design）
商学院（Stephen M. Ross School of Business）
牙医学院（School of Dentistry）
教育学院（School of Ecation）
工程学院（School of Engineering）
拉克哈姆研究生院（Rackham Graate School）
信息学院（School of Information）
法学院（Law School）
文理学院（The College of Literature, Science, and the Arts）
医学院（Medical School）
音乐戏剧学院（School of Music, Theatre & Dance）
自然资源与环境学院（The School of Natural Resources and Environment）
护理学院（School of Nursing）
药学院（College of Pharmacy）
运动学院（School of Kinesiology）
公共卫生学院（School of Public Health）
公共政策学院（Gerald R. Ford School of Public Policy）
社会工作学院（School of Social Work） 密歇根大学迪尔伯恩分校（University of Michigan-Dearborn，简称UM-Dearborn）是美国密歇根大学的三个校区之一，始建于1959年。该分校设有工程与计算机学院、人文学院、管理学院和教育学院，在校生9000多名。其工程与计算机学院有14个研究生专业（包括博士、硕士学位），9个本科专业。校园面积为0.8平方公里。

密歇根大学迪尔伯恩分校位于美国及世界的汽车工业中心——底特律的迪尔伯恩区，其校区座落在美国汽车工业的发祥地——福特庄园之内，与福特汽车公司总部及其研究中心相毗邻。1959年，当福特家族将其庄园的一大片土地捐献给密歇根大学时，密歇根大学立即将其建成迪尔伯恩校区，更好地为汽车工业服务。1998年，美国国会通过立法，将包括密歇根大学迪尔伯恩分校在内的区域划为国家级汽车工业遗产园（Automobile National Heritage）。
密歇根大学迪尔伯恩分校的工程与计算机学院十分注重应用研究和教学，尤其注重在汽车工程领域的研究和教学，与美国三大汽车公司及众多的零部件厂保持长期紧密的合作关系。在迪尔伯恩工学院在读的研究生中许多来自三大汽车公司及其主要零部件供应商。同时，在校生也可以非常方便地去汽车公司实习。密歇根大学迪尔伯恩分校的校友遍布美国汽车工业。
迪尔伯恩分校下设的学院包括：
艺术、科学与文学学院（College of Arts, Sciences, and Letters）
商学院（College of Business）
工程与计算机科学学院（College of Engineering and Computer Science）
教育，卫生与公众服务学院（College of Ecation, Health, & Human Services） 密歇根大学弗林特分校（University of Michigan–Flint，简称UM-Flint）是一所位于美国密歇根州弗林特的综合性公立大学，建于1956年，是密歇根大学的三个校区中最小的，横跨弗林特河的校园面积仅0.3平方公里。
建校50年来，密歇根大学弗林特分校一直致力于最高水平的教学，最高额度的奖学金和最新的创造研究，这是密歇根大学弗林特分校的三大支柱任务。
密歇根大学弗林特分校也是一个拥有各种学生和学者的多样化社区，学生通过在艺术、科学、人文和职业方面的互动教学服务，为自己的就业和未来做好充分的准备。UM-Flint的学生在各自的领域，在他们的职业中，并在他们的社区, 都积极担任着领导者的角色。
弗林特分校下设的学院包括：
艺术与科学学院（College of Arts & Sciences）
教育与人类服务学院（School of Ecation & Human Services）
卫生健康与研究学院（School of Health Professions & Studies）
管理学院（School of Management） 密歇根大学在行政上除了上述的三个校区外，还有一些不属于任何校区的特殊的组成部分，主要是医学院及医院系统和野外的科考营地。主要的包括：
密歇根大学医学院及医院系统（University of Michigan - Health System）。虽然系统中的护理学院和医学院以及它们下属的医院的主体位于安娜堡，但是行政上，医学院下属的一系列医院是独立于安娜堡分校的。医学院的总部占地0.58平方千米，除此之外还有密歇根大学医院、CS莫特儿童医院、冯福伦达妇女医院等三个医院以及遍布全州的40余个健康中心、眼科中心、牙科中心和120多个专科诊所。
密歇根大学瓦许藤诺郡健康部门（University of Michigan - Washtenaw County Health Department），位于安娜堡，是密歇根大学下属的一个以社区服务为宗旨的分支部门。
密歇根大学诺斯维尔州立医院（University of Michigan - Northville State Hospital），位于密歇根州的诺斯维尔。是密歇根大学医学院下属的分支医院。密歇根大学门罗郡健康部门（University of Michigan - Monroe County Health Department）， 位于门罗郡。是一个社区服务部门。 密歇根大学戴维斯营（University of Michigan - Camp Davis），位于怀俄明州的小村庄杰克逊霍尔以南的峡谷里，是个与世隔绝的地方，临近黄石公园和大提顿国家公园，是地球科学、环境科学、测绘和生态学的科考营地。所有地球科学和环境科学类的学生都要去戴维斯营学习野外实地考察的课程。面积2平方千米。
密歇根大学地球与环境科学系落基山科考站（University of Michigan - Earth and Environmental Sciences Rocky Mountain Field Station），即包括安峰和阿伯峰（Peak Ann & Peak Arbor）的一片山地，位于怀俄明州和爱达荷州相接处的落基山脉的高原上，临近杰克逊湖，是地球科学、环境科学、能源科学，特别是地质学和冰川学的观测基地。
密歇根大学生物科考站（University of Michigan - Biological Station），位于密歇根州北部的希博伊根郡的小镇佩尔斯顿的东边，道格拉斯湖的南鱼尾湾的岸边，靠近密歇根湖和休伦湖之间的麦基诺水道的一片森林，人烟稀少，是生物学和生态学的科研基地。其拥有独立的教学、科研和生活设施，面积达40平方公里，建筑150座，规模相当于一个大学。这片区域也是世界濒危物种亨氏水甲虫的最后栖息地。
密歇根大学苏格岛奥斯本自然保护区（University of Michigan - Sugar Island Osborn Preserve），位于苏圣玛丽东南部、苏必利尔湖和休伦湖之间水道上的苏格岛上，隔着不大的乔治湖与加拿大相望，是密歇根大学拥有的一个观测生态、生物、土壤和地质的观测站，也是一个自然保护区，面积达13平方公里。
密歇根大学五大湖营地（University of Michigan - Great Lakes Camp），位于密歇根州的利文斯通郡。
密歇根大学清新空气营（University of Michigan - Fresh Air Camp，即夏令营），位于密歇根州东部的平克尼，是一个教育学的户外活动营地。
密歇根大学爱德文·乔治自然保护区（University of Michigan - Edwin S George Reserve），是位于安娜堡的西北方，距离学校25公里的一片面积为5平方公里的森林，内设科考站。这片森林位于一个冰碛湖盆地上，内有丰富的动植物物种。1930年由爱德文·S·乔治赠送给密歇根大学的生态系统和进化系的研究所。
密歇根大学冈山科考站（University of Michigan - Okayama Field Station），位于日本的冈山，曾经是密歇根大学日本研究中心的一个项目。该站成立于二战以后，以冈山附近的三个小村庄为样本研究日本的文化起源。1949年正式运行，直到1955年关闭，中间位密歇根大学的日本研究中心采集了大量的珍贵资料。
密歇根尼亚营地（University of Michigan - Michigania Camps），一共有三个，分别位于密歇根沃伦湖西岸 、纽约州提康德罗加要塞以北30英里的阿迪朗达克山麓乔治湖北岸 以及加利福尼亚州的斯坦尼斯劳斯国家森林里。
此外，密歇根大学的地球与环境科学系和生物系还在密歇根的霍顿县、新墨西哥的圣塔菲、纽约的阿迪伦达克山脉、意大利的西西里岛、俄罗斯的勘察加半岛、新西兰的南岛、印度尼西亚的爪哇岛、斐济的苏瓦、刚果的基伍湖、大溪地、巴哈马、格陵兰和西班牙的巴塞罗那设有考察站。医学院在加纳的库马西设有考察站。其它专业还在加拿大的安大略省、中国的云南、巴西的圣保罗、阿根廷的布宜诺斯艾利斯、澳大利亚的珀斯和土耳其的伊兹密尔设有考察站。

2. 美国留学 密歇根大学环境工程专业详解

一场“桑迪”飓风袭击美国东部地区，造成近百人死亡和重大财产损失，各种“天灾”的发生，让人们意识到防患于未然的重要性，如何与自然和谐相处，考验着人们的技能，环境工程学科成为各国重视的一个空行学科，越来越多的学滑岁生去美国留学信亏睁选择环境工程专业。 开设环境工程专业的美国大学有很多，留学e网将为学生详细介绍非常著名的十所名校。下面是密歇根大学校环境工程专业的介绍，希望对准备赴美国留学申请密歇根大学环境工程专业的学生有帮助。 密歇根大学环境工程介绍 密歇根大学土木与环境工程系目前拥有全职教授29人，包括施工工程管理(Construction Engineering Management)、环境与水资源工程学(Environmental and Water Resources Engineering)、岩土工程学(Geotechnical Engineering)、结构与材料工程学(Structural and Materials Engineering)四大研究方向。 国际学生申请密歇根大学土木与环境工程系需要提交GRE成绩、TOEFL成绩(iBT最低要求84分，听、说、读、写成绩分别不低于23、 17、23、17分)或IELTS成绩(最低要求6.5分)。其他需要提交的材料有：完整的申请表格、本科成绩单、毕业证书与学位证书、三封推荐信、个人 申请陈述和个人简历。博士申请截止日期为12月15日，硕士申请截止日期为2月15日。申请费为75美元。 网址：http://cee.engin.umich.e/ 关于密歇根大学 美国密歇根大学安娜堡分校(University of Michigan Ann Arbor)成立于1817年，是一所四年制的公立研究性大学，也是该州最古老的大学。密歇根大学安娜堡分校在校学生有41042人，其中国际学生有 3100人;在校教师有5610人。密西根大学是美国中西部十大联盟之一，而主校区位于美国密歇根州的安娜堡，即密歇根大学安娜堡分校。无论大小、校园建 筑、学术地位、教学资源、师资或学生素质，密歇根大学安娜堡分校都是美国州立大学的佼佼者。密歇根大学安娜堡分校距离底特律(Detroit)国际机场只 有45分钟的车程，交通非常便利。

3. 叶茂：“芯”之所向，全力以赴

2018年4月17日凌晨，美国商务部宣布，将禁止美国公司向中兴通讯销售零部件、商品、软件和技术7年，直到2025年3月13日。该消息一出，在我国国内引起了轩然大波，上至中国政府，下至普通百姓都深刻意识到，中国自行设计、制造芯片已刻不容缓。一块指甲盖大小的芯片，如今已成为全球企业竞争、 科技 比拼的重要筹码。

同年，还在美国密歇根大学攻读博士的叶茂在导师推荐下，开始独立负责一门研究生课程，主讲芯片集成纳米制造技术。看着教室里不同肤色、不同国家的学生，想到闹得沸沸扬扬的中国芯片被美国“卡脖子”事件，站在讲台上传授芯片集成纳米制造技术的叶茂，心中越来越不是滋味。在密歇根冰天雪地的深夜里，有一个想法在他的脑袋里冒了出来：“我或许可以做点什么”。

当这个想法越来越多地出现后，叶茂开始为回国做准备了。“我就在想，我既然掌握着芯片集成纳米制造这门技术，为什么要留在美国给外国学生讲呢，我应该回到国内去，给国内的学生讲这些知识。”几次辗转奔波之后，2020年，叶茂正式加入北京航空航天大学。

春寒料峭，市场的需求，政策的加持，科研的创新……在“中国芯”迎来绝地反击的“春天”里，叶茂就此蓄势发力，向着更多的可能全力奔跑。

即便已经跨入而立之年，叶茂的身上仍保持着最初的那种纯粹：无畏无惧，一往无前；随心而行，随遇而安。

2007年，叶茂考进华中 科技 大学材料科学与工程学院。在大学期间，叶茂并不算一个特别勤奋和“听话”的学生，他在学习上的动力大多来源于兴趣，喜欢做什么就去做什么。有一天，他突然萌生了“想出国去看一看”的想法，于是就自己准备出国考试（托福和GRE），并拿到了奖学金，去了美国密歇根大学攻读机械工程硕士。

叶茂的硕士导师是一个印度人，在美国密歇根大学有着举足轻重的影响力和地位。叶茂来到他的门下时，获得了一份研究工作，以此可以全免学费同时还有一份科研助理的工资，是很好的待遇。叶茂问导师：“我的成绩不是最好的，简历也不是最漂亮的，这么好的待遇为什么给我呢？”

叶茂的导师回答说，因为他觉得叶茂在这项研究上很有自己的想法。在去美国之前，叶茂已经和导师有过一些交流，在交流中，针对一些研究上的问题，他给出了多种解决方案，自此给他的导师留下了深刻的印象。“他觉得这是我很大的一个亮点。”跟随硕士生导师，叶茂从事了利用纳米生物材料仿生骨支架的相关工作，并取得了一系列成果。

2014年，叶茂硕士毕业后原本打算直接工作。他坦言道：“我读博士其实是一件十分偶然的事情。”当时，叶茂刚刚找到工作，偶然在一次学术报告上碰到了刚来到密歇根大学工作的Yasha Yi教授，通过交流，两个人碰撞出了很多新的想法，然后他的博士生导师对他说：“我们或许可以实现它们（这些想法）”。就这样，叶茂放弃了到手的工作机会，选择继续在密歇根大学攻读电子与计算机工程博士。

叶茂的主要研究方向是芯片集成光电子器件与芯片集成纳米制造技术。简单来说，后者是为前者服务的，为了制造芯片集成光电器件，往往需要花大量的时间和精力在芯片集成纳米制造技术上面。自2014年起，叶茂就进入美国顶级（state of the art）大型芯片集成实验室劳瑞纳米加工技术实验室（Lurie Nano Fabrication Facility）学习基于硅基材料的纳米制造和芯片集成技术，并在之后的研究工作中逐渐掌握了这项技术。

在国外的学习期间，叶茂主要围绕可见光波段光学超构表面和超构透镜、医用闪烁体的光抓取纳米结构及芯片集成激光雷达光学相控阵（OPA）器件等方面进行了深入系统研究，取得了若干国际领先的重要成果。

叶茂开发了基于大折射率富硅基氮化硅的超构透镜设计与制造工艺体系，突破了可对抗刻蚀延迟的超构透镜和无色散超构透镜设计技术，解决了可见光波段光学超构表面和超构透镜制造难度大、成本高及存在色散等难题，研制了基于可见光波段的光栅结构超构透镜、线偏振超构透镜和具有聚焦结构的超构透镜等集成光子学器件；他开发了可用于医用闪烁体材料的光抓取纳米结构，极大地提高了常规医用闪烁体的发光效率；针对芯片集成激光雷达中的核心偏光组件，他提出了基于光学相位矩阵（OPA）和光学超构表面相结合的非机械式可控偏光方案，可极大地减小激光雷达的体积、重量和成本。相关成果已在领域内知名学术期刊发表论文20余篇，授权国际专利1项。

其中叶茂研发的可设计聚焦结构的光学方法被世界知名 科技 评论《麻省理工 科技 评论》（ MIT Technology Review ）专题报道，并指出了此技术在未来芯片光刻行业具有重要应用前景（文章题目为“为什么超构透镜即将为芯片制造业带来革命”“Why metalens are about to revolutionize chip-making”）。

在国外学习和研究多年，叶茂与导师之间的关系更像是朋友和合作伙伴，这种关系一直维持到现在。叶茂说，他和他的博士生导师都是十分理想主义的人，总想着可以做出一些东西去改变世界。因此，他们的研究十分务实，往往会考虑一些前沿技术在工业界大规模应用的可行性，比如研发比较前沿的超透镜时要去研究如何降低成本，以实现大规模生产。

在与导师及其他老师的不断交流中，叶茂越来越坚定这种价值认知：做出好的成果不是为了发论文，不是为了功与名，而是为了去改善人们的生活，让这个世界变得更好。“我们一直在朝着这个目标前进，我们在做出成果时，往往第一时间就会想到，这个能不能得到应用？跟同行业相比，它的优势在哪里？我们做研究最终的目的一定是让科研成果惠及人类，惠及世界。”叶茂说道。

就像是一场修行，叶茂在美国不断汲取知识，增长见识，提升能力，迅速成长为芯片制造行业内的知名青年学者。他表示：“芯片集成纳米制造工艺的开发是非常费精力的，但是当你亲手制造出40纳米、20纳米的结构及器件后，你了解了芯片制造工艺的每一个细节，这都是非常宝贵的经验。现在，回过头想一想，这是我在美国最大的收获之一。”

即便已经在国外打下了一片自己的天地，但是叶茂回国就职的道路依然不是顺遂的。

在美国待了7年多，叶茂不认识国内学术界任何人，只能在网上搜索求职，海投简历。好在当时国内很多学校都有海外青年论坛，一些高校对叶茂热情地发出了邀约。于是，在2018年短暂的圣诞假期，他回国一次性跑了4所高校。但这不是一次成功的旅程，相比于叶茂拿出的一些纳米制造技术和器件成果，他当时碰到的老师们似乎对简历上论文的影响因子更感兴趣。那年的冬天，他第一次知道还有论文分区这回事。

也曾有人劝叶茂先在一些高影响因子的期刊多发几篇论文，再以此为台阶回国就业。思考过后，叶茂拒绝了。“我或许可以这么做，但这并不是我做研究的初心，研究成果的价值在于它是否能推进其所在领域的进步。我觉得能真正解决问题，能真正可以应用上的研究就是好的研究。”即便2018年的那次短暂回归没什么收获，但叶茂仍然坚持回国的想法。博士毕业后，他继续做了一年的博士后研究，将之前没有完成的工作完成，并于2019年年底又回到了国内。

这一次，叶茂遇到了懂他的“伯乐”——房建成院士。在经过一番深入的交流之后，房建成院士对他说：“你的研究做得不错，我们很需要你这样的做芯片集成光电子器件与纳米制造技术方面的人才。相比论文我们更看重能实际应用的成果，能解决问题，能真正有用且好用就行。”就这样，叶茂加入了北京航空航天大学，任副研究员。

“做研究，需要找到志同道合的人，我跟房院士的想法很一致，就是做出实际有用的东西。相比发文章，我们更在乎的是能不能把芯片集成事业做起来，在自己的领域制造出中国自己的芯片并付诸产业化，改变芯片工业的格局，使中国的芯片事业追上，甚至超赶美国。”叶茂说道。

相比于芯片的设计，芯片的制造才是制约我国芯片集成事业发展的关键“短板”。如何将光电子器件进行芯片化，做得那么小的同时还降低成本，有完善的功能、好的性能、高的良品率，是一个较大的难题，而叶茂就为了解决这个难题而归。

利用多年来在芯片集成光电子器件领域的研究积累，面向国家对关键测量与导航仪器的发展需求，叶茂回国后立即开展了芯片集成量子精密测量器件理论方法与制造技术研究工作，主要包括芯片集成原子磁强计、芯片集成原子陀螺仪、功能型光学超构表面技术、面向商用的平面集成光学超构透镜等，致力于为我国在短时间内实现核心关键光电子芯片技术的突破提供强大的技术支撑。同时，叶茂还依托国家重大科研项目的开展进行了相关平台建设和教学工作。

从事科研成果多年，叶茂鲜少有负面情绪的时候。回顾自己一路走来，他说：“有问题就解决问题，我其实没有那么多时间和精力去解决情绪上的事情。”

在美国时，虽然叶茂所在团队的资源不少，但是团队的人却很少，只有他和他的师弟两个博士。那些年，就是他们两个人完成了一项又一项科学研究。在芯片集成光电子器件的制作过程会出现各种各样的问题。但是叶茂和他的师弟没有一句怨言，只是埋头工作，最终完成了多项具有严格工程指标的科研任务。“其实，我们并没有觉得很累，就是一方面有计划地去做研究，另一方面发散思维多想办法，多尝试。我们没有时间去想：这个好难，做不出来怎么办？或者说，这个太难了，不想做了。这不可能，我们既然开始做了，就一定要做出来，而且要做好。”

回国时，虽然一开始没有得到认可，但是叶茂从未想过放弃。他想的还是：什么问题都是可以解决的，只要我把成果做出来，且能用上，总有一天会有人认可的。正是这样的乐观、坚韧的精神造就了现在的叶茂。

基于原子无自旋交换弛豫（SERF）效应的原子磁强计是目前最高精度的磁场测量传感器，其理论精度可达亚飞特量级，是目前战略磁测量与医学生物磁测量设备中的核心器件。原子磁强计的芯片化将极大地缩小目前器件体积（从传统的厘米级缩小至毫米甚至微米级），降低功耗和成本，是未来高精度、微型化、阵列式量子磁传感器件的必经之路。多种军用以及医疗装备如微型量子导航系统、微型深海探潜系统、高分辨脑磁成像装置和体内介入式生物磁测量设备等，都对原子磁强计的芯片化提出了迫切需求。

2014年美国桑迪亚国家实验室受美国国家卫生研究院（NIH）和美国能源部核安全部门（DOE-NNSA）等多家单位的支持，开启了微型芯片化SERF原子磁强计阵列（OPM）原理样机的研制。此外美国国家标准技术研究所（NIST）获得美国策略环境与发展研究计划（SERDP）资助，于近年开发了适用于芯片集成制造方法的垂直键合式原子磁强计原理样机，率先开始了芯片集成原子磁强计的研究。同时，我国也在“十四五”规划中明确提出了对芯片集成量子精密测量器件的迫切需求。而对原子磁强计进行芯片化的核心就是解决芯片集成原子磁强计中光子学操控与耦合的问题，这是一项微纳光子学、芯片集成纳米制造和量子精密测量多学科交叉的卡脖子问题。

为解决这一技术难题，叶茂申请了自然科学基金青年科学基金项目“芯片化原子磁强计中集成光子学操控与耦合问题的研究”。在项目研究中，他将 探索 芯片级微小型原子磁强计中的精准光学操控方法、光/量子耦合机制，在此基础之上开发用于芯片化原子磁强计的集成光子学操控与耦合方案，最后结合微型原子系综进行集成光/量子耦合极弱磁测量实验，以期为实现芯片集成原子磁强计从无到有的突破奠定基础。

芯片集成原子磁强计中光子学操控与耦合问题的解决，是突破现有瓶颈，开发高精度、阵列式、集成化精密量子测量系统的第一步，更是实现国家“十四五”规划纲要提出迫切需求的高分辨脑磁成像、深海/深地磁探测，以及芯片化量子测量系统所要解决的核心问题。

在更加贴近人们生活的应用方面，叶茂也提道：“举个例子，我们的手机里面有陀螺仪传感器，虽然对于人们的生活已经够用了，但是其实还没有到很理想的状态。如果把量子陀螺仪做到芯片化，那手机的导航定位会更加灵敏和精确。目前，大部分自动驾驶系统依靠激光雷达作为核心测距传感器，但现在的雷达还是比较大，只能放在车顶，如果做到芯片化，不但可以减小体积，更重要的是降低成本，这样一辆车上可以安装多个不同维度扫描的芯片集成激光雷达，从而使自动驾驶更加精确和安全。”

目前，相关的工作正在有序进行当中。叶茂表示，饭要一口一口吃，路也要一步一步走。制造中国自己的芯片不是一蹴而就的，但他愿意为了这个目标不懈努力。

除此之外，叶茂以全美顶级的芯片集成超净间实验室劳瑞纳米加工技术实验室为模板，致力于建造芯片集成超净间实验室体系。芯片集成超净间实验室是微结构微系统方向重要的实验制造平台，它对未来整个电子、电气、机械、材料、生物和光学等学科可以起到重要的支撑作用。不过，平台的建设是一个长期的项目，初期的目标是以建设百级的超净间和气体净化内循环体系，人员管理和使用体系为主。5年的预期目标是可以在实验室里自行制造超越我国目前工业芯片精度的纳米结构。

“回国后，我发现国内的芯片发展已经热了。如雨后春笋般，很多制造芯片的实验室也都搭建起来了。但是，相对的，国内缺少专业的设备调试、维护及工艺开发等相关人才。”虽然实验室的建设已经提上日程，但在前期的研究当中，叶茂提出暂时使用国内建设的公共纳米制造平台。他说：“因为国家在建造芯片制造实验室方面已经花了很多钱了，我们要充分地利用好它们。相比于欧美一些成熟实验室，它们可能没有足够的工艺积累，但设备还是很好的。我们可以进行合作，利用海外的工艺经验一起开展研究攻关，提升精度，达到一个利益最大化。”

同时，叶茂也表示，为了技术的自主可控，肯定要建立自己的实验室，但是在这之前，首先要培养或引进一批相关的人才，等搭建好成熟的人才储备与管理体系，才能更好地助力实验平台的建设。

在北京航空航天大学，叶茂拟开设全英文芯片集成纳米制造课程。这门课程目前在国内学校还比较少见，即便在美国，也只有条件优秀的几所大学开设了。然而整个工业界对于电子和光学器件的趋势都在往小型化、微型化方面发展，因此芯片集成纳米制造技术不光是用来制造芯片，更是制造多种功能的新型纳米结构/器件的必经之路。这项技术在未来必然会越来越普及。依托在美国教授这门课程的经验，叶茂希望通过开设这门课程，使国内学生更加了解这项技术，为我国培养更多的芯片集成纳米制造方面的人才。

对于自己的学生，叶茂有着自己的要求和期望。一是，他希望学生拥有一颗强大的内心，不能因为研究工作难而回避，甚至放弃，要有百折不挠的精神；二是，他希望学生可以将研究的过程变快乐一点，去享受科研的过程。“经验是最宝贵的财富，哪怕这个事情你最终没有做出来，但是过程中已经积累了很多宝贵经验。如果你不去尝试，不去 探索 ，怎么可能会获得经验呢？我还是那句话，有问题解决问题，不要去逃避，不要放弃，要有把它干成的精神。”

打篮球，学习吉他，跟着短视频练就一手好厨艺……工作之余的叶茂也很认真地在生活。无论是工作，还是生活，他保持着自己的节奏，不骄不躁。对于未来，叶茂不做过多设想，也不会因为未知而焦虑，于他而言，唯一明确要做的事情，就是把握当下、拼搏努力，全身心投入到自己热爱的科研事业里。