硅芯铸就辉煌王守武.pdf

印刻102014 年 5 月 23 日星期五Tel押 （010） 62580716主编： 朱子峡编辑： 郝俊校对： 么辰 E-mail押zxzhu＠科技世家的 “笨小孩”1919 年， 王守武出生于苏州名门望族——— 东山莫釐王氏， 王家也是中国近代罕见的科技 世家祖父王颂蔚是晚清著名历史学家、 文学 家， 他崇尚实学， 希望士人 “学习测量、 化学、 光 学……” 曾力荐科举试卷不重程式的蔡元培为进 士祖母谢长达是著名的苏州女权运动先驱， 曾 组织成立放足会， 宣传妇女解放、 女子独立， 与人 筹资创办振华女校 王守武的父辈个个学有所长， 几乎都是中国 近代科学初期的开创性人物 伯父王季烈是清末 民初物理教育家，翻译编写了多部理科教材， 是 用“物理”来翻译西文 physics 一词的最早倡导 者； 叔叔王季点毕业于东京工业学院应用化学 科， 热心于 “实业救国” ， 曾创办火柴公司及北 京玉泉酿酒公司等企业， 自任董事长， 参与技 术指导； 叔叔王季绪是我国最早的机械工程专 家之一， 先后执教于北京大学、 北平工业学院 等， 曾任北洋大学工学院代理院长； 王守武的 姑姑们也都接受过现代教育，她们或留学日 本、 美国， 或考入清华大学等名校就读。

姑妈王 季茝 1918 年在美国芝加哥大学获得博士学位， 是第一位华人女博士 在家庭教育上， 王守武受父亲王季同的影响 很大 父亲王季同在机械工程和数学方面造诣很 高，曾赴英国任清政府驻欧洲留学生监督署随 员， 到英吉利电器公司和德国西门子电机厂研究 实习， 是迄今所知中国学者最早在国际学术刊物 上发表现代数学论文的人， 曾参与中央研究院筹 备工作， 后任工程研究所专任研究员至退休 王守武至今还记得父亲当年曾讲述如何求 圆周率 π、 自然对数及对数的底等问题王季同 曾经从旧货摊上买来一台旧的手摇计算机， 他给 孩子们演示怎样用它来进行计算， 诸如怎样把自 然对数的底 e 算出来 王家子女大都天资聪颖早 慧， 当王季同出智力测验题目， 哥哥姐姐们常会 争先回答， 而王守武从小体弱多病， 不爱活动， 也 不爱说话， 那时在哥哥姐姐眼中， 他是个木讷的 弟弟实际上， 数学的种子已深埋在这个 “笨小 孩” 的心中， 上中学时， 王守武就完成了关于圆周 率 π 的一篇数学论文 王家备有各种机械加工工具和材料， 孩子们 在一起配钥匙、 修理家庭用具、 绕制变压器、 连接 简易电路、 制作电磁铁等等。

在这样的家族氛围 中， 王家子女后来也都大有成就王守武的兄弟 姐妹共 12 人， 早逝 5 人， 长成 7 人除王守武和 王守觉这两位中科院院士外， 他们中有我国妇产 科学奠基人之一、 与林巧稚齐名、 有 “南王北林” 之誉的留美医学博士王淑贞；有 1928 年获哥伦 比亚大学哲学博士学位、 中国第一位研究量子力 学并卓有成就的学者王守竞； 有我国著名的也是 最早的女物理学家之一、 清华大学第一位女教授 王明贞……艰辛求学的海归 “难民”王守武 4 岁时， 王家从苏州迁往上海 王守武 六年级时， 在上海私立民智中小学读书校刊 《民 智》 报会选登优秀的学生习作短文 1930 年 《民智》 第 11 期 “男生专号” 上刊登了王守武的短文 《我们 现在和将来的责任》 此时王守武年仅 11 岁， 年纪 虽尚幼小， 但理想和抱负已十分明确1935 年， 王守武考入同济大学预科， 次年进 入工学院电工机械系学习在同济大学， 王守武 各门功课的学习都十分顺利，成绩优异1937 年， 日本帝国主义全面发动侵华战争， 战火很快 烧到上海， 8 月， 日机接连轰炸吴淞地区， 同济大 学的建筑均遭破坏。

学校被迫从吴淞迁到上海公 共租界， 不久上海战事日益激烈， 此后学校几度 搬迁由于故乡苏州沦陷， 王守武一度与逃难中 的父母失去联系 因为不知道何时才能和家里联 系上， 他只能把手里的钱省着用， 吃饭通常是在 街边人力车夫和底层老百姓吃饭的小摊上 1941 年春， 同济大学已第六次迁校至四川宜宾的李庄 镇在颠沛流离的迁校过程中， 王守武结束了大 学学习 大学毕业后， 王守武开始在昆明的资源委员 会中央机器厂任工务员， 后与朋友创办中国工合 翻砂实验厂并任工务部主任， 还曾在同济大学任 教1944 年， 王守武考 取自费留学，次年 10 月， 赴美国普渡大学攻 读工程力学1946 年 获得硕士学位后， 王守 武转向物理学， 用量子 力学研究材料性质， 1949 年 2 月获得博士 学位， 并应普渡大学工 程力学系主任之聘任土木系助教 获博士学位前， 1948 年 5 月， 王守武与同窗 三载的葛修怀女士结为伉俪婚后， 中国留学生 便常来王家相聚， 当时在普渡留学的邓稼先便是 王守武家的常客之一 总部设在芝加哥的中国留 美科学工作者协会在普渡设立了分会， 邓稼先是 普渡分会的干事之一， 王守武也因此参加了留美 科协的活动。

新中国成立后，王守武夫妇决心回国参加 建设当时，印度驻美国外交机构受新中国政 府的委托代办中美间的民间事宜1950 年， 王 守武一家通过印度大使馆办理了难民证，乘船 经香港回国半导体 “国家队” 的领头雁王守武回国前并未联系国内的工作单位， “1950 年回国的时候， 我没有什么打算， 只是觉 得国内刚解放， 想为国家搞点建设， 作点贡献 我 原来是学工程力学的， 又改学物理， 我觉得回来 搞建设， 干什么都可以， 什么都能干， 所以我没有 跟国家联系， 直接回来了 ” 王守武回忆说，“当时 只想为祖国作点贡献， 哪里需要就到哪里去中 科院让我去， 我就去了 回国初期， 王守武在中科院应用物理研究所 工作，他先后完成了西藏地区生活用太阳灶设 计， 志愿军夜间行车防空袭车灯设计， 还和同事 一起安装调试了中国第一台电子显微镜， 后组建 了应用物理所电学组 王守武开始接触半导体是缘于一个偶然的机 会应用物理所的一个仪表坏了， 给他修理， 拆开 后发现， 里面的氧化亚铜整流器坏了 经过查阅文 献， 王守武搞清楚了氧化亚铜整流器的工作原理、 氧化亚铜的实验室制备方法，随后他不仅修好了 仪器， 还开始尝试自己动手制作这种整流器。

上世纪 50 年代初，王守武领导应用物理所 电学组开展半导体研究 他们从制作研究仪器设备开始， 包括动力设备、 材料制作设备和分析检 测仪器他们绕制了一个烧氧化铜的电炉， 设计 制作了电子管温控器， 对多种半导体材料和器件 的一些基本性质进行了初步测量 同时王守武也 在注视着国际上半导体科学的新发展 他很快意 识到半导体研究的重要性， 尤其晶体管发明带来 的信息技术变化电学组在 1956 年的工作计划 中指出：“半导体放大器的进一步发展将全面地 革新电子学设备的面貌， 在国民经济上的意义极 为重大 1956 年，在周总理主持下，我国制定 《1956～1967 年国家十二年科学技术发展远景 规划》 ，王守武是远景规划中半导体科学技术发 展规划制定小组副组长， 组长是应用物理所所长 施汝为， 另一位副组长是北京大学教授黄昆十 二年远景规划” 把发展我国的半导体科学技术列 为四项紧急措施之一 得益于我国物理学家对半导体科学技术的重要性的远见卓识和国家科学 规划的政策保障，我国的半导体事业快速建立， 与当时世界先进水平的差距不大 当时北京大学接受了联合五校（北京大学、 复旦大学、 东北人民大学、 厦门大学和南京大学） 师生, 共同培养半导体专业人才的任务。

中科院 应用物理所电学组扩建为半导体研究室， 成为我 国最早的半导体研究机构王守武任研究室主 任， 还兼任其半导体材料和物理大组组长应用 物理研究所的任务是组织全国有关科研院所及 大专院校的科技人员 （以中科院应用物理所和二 机部十三研究所为主体） ，集中到北京东皇城根 应用物理研究所, 进行半导体设备、 半导体材料、 半导体器件和半导体测试的科研攻关 王守武和 十三研究所的武尔桢是攻关总负责人,他从半导 体物理、 器件理论上全面指导并亲自参加、 指导 具体实验工作, 如锗单晶炉及单晶研制、物理测 试, 器件物理分析等 1956 年 11 月, 中国第一支锗合金结晶体 三极管在半导体研究室诞生， 经过测试， 它具 有了完整的 PN 结特性以及 PNP 结型晶体三 极管的标准放大特性在研制过程中， 王守武 每天都去实验室， 亲自进行实验结果分析在 制备做晶体管的小铟球 （直径只有几十至几百 微米） 时， 面对研究人员最初制出的铟 “面条” ， 王守武给了很好的建议几天后， 小铟球成功 诞生我国第一支晶体管研制成功产生了很大 反响， 时任中国科学院院长郭沫若视察这一成 果时，连连称赞这是了不起的成就。

《人民日 报》 随后在第一版刊登了这则消息 1956 年到 1960 年， 半导体研究室在半导体 器件的研制方面取得一系列成果： 研制成功我国 第一根锗单晶、 研制成功合金结锗晶体管和金键 二极管、 拉制成功掺杂的锗单晶并完成我国锗单 晶的实用化、 拉制成功我国第一根硅单晶并实现 我国硅单晶的实用化、 成功研制我国第一支锗合 金扩散高频晶体管、 参与研制成功我国第一台大型晶体管计算机原中国科学院党组书记、 副院 长张劲夫在几十年后回忆由他负责组织的中国 科学院参与 “两弹一星” 的工作和贡献， 其中他谈 到了半导体所的贡献：“从美国回来搞半导体材 料的林兰英和科学家王守武、 工程师王守觉两兄 弟， 是他们做的工作 第二代计算机， 每秒数十万 次， 为氢弹的研制作了贡献 1960 年， 中国科学院半导体研究所正式成立， 王守武任业务副所长 是年， 世界第一台激光器诞 生， 两年后， 美国和前苏联相继研制成功半导体激 光器 得知这一消息后， 王守武看准这是一个重大 的研究方向， 开始组织半导体所进行探索 自 1963 年起，他先后领导并参与了中国第一台半导体激 光器的研制、 实现半导体激光器的连续激射、 半导 体负阻激光器以及激光应用的研究工作，为我国 在这个技术领域的技术进步奠定了基础。

1966 年 “文化大革命” 开始后， 半导体研究所 几乎所有的科研工作 都停了下来王守武离 开了领导和科研岗位 1969 年恢复科研工作 后， 王守武曾在实验室 修理仪器为了解决激 光器研究室缺少分析 激光特性手段的问题， 王守武主动提出设计 和研制激光发散角分布测试仪， 获得成功 1974 年 7 月， 中国科学院颁布 《关于制定我 院十年规划工作的安排意见 （草案） 》 在这一背 景下，王守武组织领导开展了畴雪崩现象研究， 这一理论研究成果引起了国际学术界的关注 1974 年，通过美中学术交流委员会和中国科学 技术协会的协商， 中美决定派固体物理学代表团 进行互访 1975 年 3 月到 4 月， 由王守武为团长， 卢嘉锡为副团长的中国固体物理考察团访问美 国， 考察期间， 王守武在美国物理学会年会大会 上报告了耿氏器件畴雪崩现象的研究成果， 引起 与会学者的关注1975 年 9 月， 美国固体物理代 表团回访中国， 访问半导体所时， 畴雪崩现象研 究是他们的重点参观项目之一猛攻集成电路成品率集成电路是一种电子器件， 通常所说的 “芯 片” 就是指集成电路， 它是将一个电路所需的晶体 管、 二极管、 电阻、 电容等做在一个面积很小的半 导体硅片上。

1964 年， 半导体所研制成功中国最早 的集成电路， 但到上世纪 70 年代， 我国集成电路 的研制和生产与国际先进水平有了很大差距 1977 年 7 月， 邓小平邀请 30 位科技界代表 在人民大会堂召开科教工作者座谈会， 王守武发 言说：“全国共有 600 多家半导体生产工厂， 其一 年生产的集成电路总量，只等于日本一家 2000 人的工厂月产量的十分之一 这种分散而低效率 的生产方式应该尽快改变 他建议：“一是。