文︱關(guān)品方
香港的高考狀元大多數(shù)都希望讀醫(yī)科。做醫(yī)生、從事醫(yī)學(xué)研究,不是不好。但如果香港學(xué)生太側(cè)重于學(xué)醫(yī),似乎思維不夠擴(kuò)闊,略顯不足。應(yīng)該多考慮新能源和新材料、高端制造、自動(dòng)化、大數(shù)據(jù)以及人工智能等方面。具體點(diǎn)說(shuō),未來(lái)產(chǎn)業(yè)包括核能的家庭使用以及芯片設(shè)計(jì)和制造。這兩方面涉及高純度濃縮鈾元素和單晶硅半導(dǎo)體材料。筆者今天介紹兩位女科學(xué)家,王承書和林蘭英。她們正是這兩方面的專家,提供給香港的高中學(xué)生和大學(xué)生參考。
王承書和林蘭英是平凡而偉大的女性,在祖國(guó)建設(shè)方面鞠躬盡瘁。她們繼承了早期革命家的為國(guó)犧牲,在相對(duì)和平的客觀環(huán)境下,她們?cè)诳茖W(xué)技術(shù)方面有所貢獻(xiàn),是承先啟后、繼往開(kāi)來(lái)的典型。
筆者由是想起女英雄秋瑾的英勇事跡。她的詩(shī)詞,筆者隨手拈來(lái),記得有以下這些句子。身不得,男兒列;心卻比,男兒烈!算平生肝膽,因人常熱。俗子胸襟誰(shuí)識(shí)我?英雄末路當(dāng)磨折。不惜千金買寶刀,貂裘換酒也堪豪。一腔熱血勤珍重,灑去猶能化碧濤。金甌已缺總須補(bǔ),為國(guó)犧牲敢惜身?休言女子非英物,夜夜龍泉壁上鳴。祖國(guó)陸沉人有責(zé),天涯漂泊我無(wú)家。成敗利鈍不計(jì)較,唯將熱血向天灑。真是浩氣凌云。
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先介紹王承書。她是中國(guó)杰出的核物理學(xué)家,生平充滿了傳奇色彩,對(duì)祖國(guó)無(wú)私奉獻(xiàn)。王承書于 1912 年 生于上海,自幼熱愛(ài)數(shù)學(xué)和物理。1930 年考入燕京大學(xué)物理系,1934 年畢業(yè),1936 年獲得碩士學(xué)位。1941 年,她前往美國(guó)密歇根大學(xué)深造,1944 年獲得博士學(xué)位。1951 年,她與烏倫貝克教授共同創(chuàng)建了 “WCU” 方程。該程式至今仍被科學(xué)界在各自領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。“WCU”方程式里面有些什么?現(xiàn)在高考物理合格的學(xué)生都知道。物理學(xué)中的 6 個(gè)基本公式包括速度公式,重力公式,壓力公式,歐姆定律,功率公式和熱量計(jì)算公式。愛(ài)因斯坦相對(duì)論中的公式包括質(zhì)能公式(即E = mc2),時(shí)間膨脹公式,空間收縮公式,能量動(dòng)量關(guān)系,引力場(chǎng)方程,物質(zhì)運(yùn)動(dòng)方程。
為什么質(zhì)能公式把光速扯上?在人類認(rèn)知的極限,時(shí)間的絕對(duì)速度為什么是光速?光為什么跑得最快?時(shí)間是客觀存在、還是宇宙運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)?人類如果跑得比光還快,前進(jìn)可否走向未來(lái)、后退可否回到從前?以上是筆者看完霍金的《時(shí)間簡(jiǎn)史》之后,總結(jié)出來(lái)的五個(gè)問(wèn)題。
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王承書是證明了 “索南多項(xiàng)式”的第一人,當(dāng)年在國(guó)際學(xué)術(shù)界引起轟動(dòng)。1956 年,王承書克服重重困難回到中國(guó),投身于中國(guó)的物理學(xué)的研究和教授。她先后在多個(gè)領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn),包括同位素分離理論研究、熱核聚變研究和原子彈研制。
1961 年,她參與了原子彈研制工作,從此隱姓埋名長(zhǎng)達(dá)17年。和鄧稼先等一樣,筆者對(duì)他們深懷敬畏,認(rèn)為應(yīng)該詳細(xì)、如實(shí)地介紹這些“無(wú)名英雄”。王承書終其一生,關(guān)心科研事業(yè),1994年去世(終年82歲),將積蓄捐獻(xiàn)給 “希望工程”,遺體捐獻(xiàn)給醫(yī)學(xué)研究單位。
王承書的科研貢獻(xiàn)包括與導(dǎo)師烏倫貝克合作完成了多篇有關(guān)稀薄氣體動(dòng)力學(xué)方面的重要論文,提出了處理多原子分子氣體輸運(yùn)系數(shù)的《王承書-烏倫貝克方程》。她對(duì)麥克斯韋(Maxwell)氣體的線性化、《玻爾茲曼方程》“碰撞算子本征值與本征函數(shù)”的研究成果,是現(xiàn)代動(dòng)理學(xué)理論的經(jīng)典。
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王承書的研究成果奠定了中國(guó)在《鈾同位素分離》方面的理論基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了提取高純度濃縮鈾。她擔(dān)任總設(shè)計(jì)師,設(shè)計(jì)了中國(guó)第一臺(tái)大型濃縮鈾擴(kuò)散機(jī),開(kāi)創(chuàng)了《受控核聚變反應(yīng)》和《等離子體物理》的研究。她解決了鈾同位素分離包涵的重大課題,為中國(guó)第一座鈾濃縮氣體擴(kuò)散工廠的建設(shè)作出重要貢獻(xiàn)。她提出了開(kāi)展激光分離法的研究,推動(dòng)了中國(guó)激光分離技術(shù)的發(fā)展。(今天,以小型商用/家用核聚變?cè)O(shè)施提供新能源,將會(huì)是突破性命題;筆者認(rèn)識(shí)蔣振寧(今年4月剛在香港辭世,享壽79歲);他在這方面有深入研究)。
王承書和她丈夫張文裕育有一子一女。在她因工作需要、離開(kāi)家庭長(zhǎng)達(dá) 17 年的歲月里,在孩子們的成長(zhǎng)過(guò)程中,可惜母親不能參予。當(dāng)王承書 17 年后回家時(shí)(1978,66歲),子女對(duì)她的歸來(lái)感到激動(dòng),稱呼她 : “母親,您是我們的英雄”;對(duì)母親的事業(yè)和偉大付出表示充分理解,無(wú)比敬佩。
王承書平凡而偉大的一生,是奉獻(xiàn)給國(guó)家的一生。她為中國(guó)的核事業(yè)和核科學(xué)的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。她的名字將永遠(yuǎn)鐫刻在中國(guó)科學(xué)史上。王承書未能獲得 “兩彈一星”勛章,主要是因?yàn)樗难芯款I(lǐng)域不盡相同。王承書的研究是受控核聚變、等離子體物理和鈾同位素分離。這些領(lǐng)域?qū)ξ覈?guó)的核武器和導(dǎo)彈事業(yè)極為重要,但與 “兩彈一星” 勛章要求直接參與核武器、導(dǎo)彈和人造衛(wèi)星的研發(fā)存在一定差異,主要是基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用轉(zhuǎn)化研究的分別。
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其次是林蘭英(中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員,等同院士)。林蘭英(1918至2003,享年85歲)是福建莆田人,中國(guó)半導(dǎo)體材料科學(xué)的奠基者和開(kāi)拓者,被譽(yù)為“中國(guó)半導(dǎo)體之母”。她在鍺單晶、硅單晶、砷化鎵單晶等半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的研究成果達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,為中國(guó)微電子學(xué)和光電子學(xué)的發(fā)展奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。
林蘭英幼年為爭(zhēng)取求學(xué)機(jī)會(huì),7歲時(shí)以絕食方式說(shuō)服家人讓她入讀礪青小學(xué),成績(jī)驕人,被保送到礪青中學(xué);后來(lái)成為莆田高中唯一的女生。1936年(18歲)她考入福建協(xié)和大學(xué)(現(xiàn)福建師范大學(xué))物理系,1940年畢業(yè)后留校任教,主講《普通物理學(xué)》和《高等數(shù)學(xué)》,編寫《光學(xué)實(shí)驗(yàn)課程》教材。1948年(30歲)赴美留學(xué),在迪金森學(xué)院先修數(shù)學(xué)后轉(zhuǎn)固體物理;1951年獲賓夕法尼亞大學(xué)碩士學(xué)位,1955年(37歲)以論文《弱 X 射線輻照引起氯化鉀和氯化鈉晶體的膨脹》獲博士學(xué)位,成為該校建校215年來(lái)首位中國(guó)博士、首位女博士。
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林蘭英隨后加入索菲尼亞公司任高級(jí)工程師,主導(dǎo)研發(fā)硅單晶技術(shù),推動(dòng)公司申請(qǐng)專利。1956年她響應(yīng)祖國(guó)號(hào)召欲回國(guó),先被挽留后被阻撓,最后以母親病重為由申請(qǐng)回國(guó)才獲批。她故意攜帶大量美元現(xiàn)鈔出境。一如預(yù)期,她遭到美國(guó)海關(guān)扣留搜查行李,結(jié)果被沒(méi)收全部積蓄(6800美元,當(dāng)年大約是3.5萬(wàn)元人民幣等值),但因此避過(guò)了她暗藏的鍺單晶和硅單晶各150克樣品,未被搜出。如果寫章回小說(shuō),題目可以是“美海關(guān)人員見(jiàn)錢開(kāi)眼,林蘭英慧黠瞞天過(guò)海”,極具戲劇性情節(jié)。
1957年,林蘭英進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院(她月薪207元人民幣,當(dāng)年一般工農(nóng)群眾的月薪是36元人民幣)。1960年她參與創(chuàng)建半導(dǎo)體研究所,歷任研究員、副所長(zhǎng)。1980年(62歲)當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院學(xué)部委員。
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林蘭英的科研成果是在半導(dǎo)體材料方面取得里程碑式的突破。1958年,她領(lǐng)導(dǎo)制造出中國(guó)第一根硅單晶(長(zhǎng)8厘米、直徑5.08厘米),使中國(guó)成為全球第三個(gè)掌握該技術(shù)的國(guó)家。單晶內(nèi)的硅原子排列整齊劃一、朝向一致,才能夠發(fā)揮“半導(dǎo)”的作用,讓光磁電離子朝特定的方向跑。這原理現(xiàn)在高二的物理學(xué)生應(yīng)該都已知道。
她的研發(fā)成績(jī)?cè)阪N單晶、砷化鎵單晶等其他領(lǐng)域也成果顯著,砷化鎵外延單晶的純度及電子遷移率都達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,鹵化系統(tǒng)氣相外延技術(shù)甚至達(dá)到國(guó)際最高水平。在空間晶體生長(zhǎng)探索方面,她領(lǐng)導(dǎo)的研究,四次利用返回式衛(wèi)星開(kāi)展砷化鎵單晶的空間生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn),研制的微波低噪聲晶體管、模擬開(kāi)關(guān)集成電路的性能及良品率都大幅提升。她推廣半導(dǎo)體單晶生長(zhǎng)技術(shù),支撐中國(guó)集成電路和光電子器件研發(fā),參與4千位、16千位MOS隨機(jī)存儲(chǔ)器項(xiàng)目,兩次收獲中國(guó)科學(xué)院科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和相關(guān)學(xué)科的研究奠定基礎(chǔ)。這些都和中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)緊密相連。
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林蘭英專注科研,一生未婚,被譽(yù)為“中國(guó)半導(dǎo)體之母”、“太空材料之母”。作為現(xiàn)代女性科學(xué)家的皎皎者,她倡導(dǎo)男女平等,推動(dòng)?jì)D女教育。她以“一切服從祖國(guó)需要”的信念終身奉獻(xiàn),影響深遠(yuǎn),是中華民族無(wú)價(jià)的精神遺產(chǎn)。她以卓越的學(xué)術(shù)能力、堅(jiān)定的愛(ài)國(guó)情懷,為中國(guó)半導(dǎo)體事業(yè)奠定基石,彰顯了中國(guó)科學(xué)家在強(qiáng)國(guó)建設(shè)和民族復(fù)興的過(guò)程中的使命與擔(dān)當(dāng)。
總結(jié)一下。王承書和林蘭英,一個(gè)是新能源,一個(gè)是新材料。這兩方面中國(guó)正跑在全球前沿相對(duì)領(lǐng)先的大道上。核聚變是這樣,筆者認(rèn)為納米/埃米級(jí)的芯片設(shè)計(jì)和制造假以時(shí)日也是如此,中國(guó)都可以迎頭趕上。香港的高考狀元們大都喜歡選讀醫(yī)科不是不好,但如果能夠提升對(duì)自己的要求,爭(zhēng)取修讀MD PhD做醫(yī)學(xué)研究,在基因工程、生物科技、干細(xì)胞、中西醫(yī)結(jié)合、以及高端醫(yī)療器材研發(fā)等方面,都大有可為。以上只是筆者一得之見(jiàn),僅供同學(xué)、家長(zhǎng)和教師們參考。
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