02.22 中國半導體開山鼻祖,被迫遠離科研十年,否則芯片不被美國卡脖子

中國的第一批信息產業人才,如夏建白、甘子釗、秦國剛等大都受過一位名為黃昆的科學家的悉心教授,當年北大是第一個擁有半導體物理專業的高校,黃昆便是參與創建的其中一人。

黃昆與楊振寧、張守廉有西南聯大的“物理系三劍客”之名。楊振寧曾讚譽黃昆:黃昆完全算得上是中國半導體的開山之人。

蘇聯與中國決裂後,撤走了所有留在中國的科學家。中國唯有自力更生,帶領中國半導體事業前進的一批科學家中,就有黃昆。但黃昆生在中國的動盪年代,歷經了十年浩劫,被無辜扣帽,以至於中國的半導體事業被擱置,遠遠落後於其他國家,否則芯片不被美國卡脖子,此實乃時代之殤。

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一個“偶然”影響了一生

黃昆出生在一個和諧自由,文化氛圍濃重的家庭。黃昆的父母均在銀行工作,因此家中物質條件算是不錯,父母均是大學畢業生,黃昆很早便在父母教導下開始識字。

黃昆原本無意專注於科學領域,他小學時除了看小說與學簡單的加減乘除外,幾乎沒有學習其他知識。黃昆一家原本居住在北京後遷至上海,黃昆在上海唸到五年級,全家又搬回至北京。隨後黃昆又在燕京大學附中唸書,黃昆在燕京大學附中上學期間暫住在伯父黃子通家中。

在燕京大學附中唸書期間,伯父無意的一番話對黃昆影響頗大。黃子通見到黃昆上完課常常無所事事,便問他課業是否完成。黃昆早已完成老師下發的數學作業,便稱作業都完成了。黃子通馬上回說:“僅僅完成課業任務怎麼可以,數學課本上的題目全部都要認真做完。”黃昆聽從伯父教誨,從此完成作業後還會去做課本習題。

黃昆此後數學成績一路飛漲,其他學科的成績也跟著上升,黃昆對學習的興趣也愈發濃厚。黃昆僅在燕京大學附中唸了半年,但做習題的習慣一直保持著,且黃昆極少看書本例題,做題均是通過自己的方法解題,也算為他日後做科學研究養成了善獨思的好習慣。

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由於學習成績優異,1937年,黃昆被保送至燕京大學。從那以後,黃昆開始正式學習物理。

由於戰火紛繁,清華、北大、南開遷移至雲南後,組成了著名的西南聯合大學。也是在西南聯大期間,黃昆與楊振寧相識。當時黃昆,楊振寧,張守廉是舍友,三人常為某些物理問題爭論得臉紅脖粗。三人“物理系三劍客”之名也是因此而得。

黃昆的才華初顯是在1941年本科畢業後,在西南聯大當助教期間。黃昆在西南聯大一邊當助教一邊當研究生,由於助教工作不多,因此黃昆更多是在鑽研做學問。黃昆最後憑《鋰原子能態的Hylleraas函數變分計算》、《納之負離子吸收光譜》、《日冕光譜線的激起》三篇優秀的論文獲得了碩士學位。

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Makes a difference

黃昆研究的第一個高峰是在英國求學期間達成的。

1944年,黃昆以“庚子賠款”公費留學生的身份前往英國布里斯托爾大學進修。由於拜讀過英國物理學家莫特的研究文章,對莫特很崇拜,進入英國大學後便跟隨莫特學習固體物理,他是莫特二戰後的第一位博士生。

在英國僅幾月,黃昆便提出關於雜質和缺陷X光的散射理論模型——“黃散射”。博士畢業後,黃昆在愛丁堡大學工作,在這期間黃昆一邊撰寫《晶格動力學》,一邊做研究,聞名世界的“黃方程”、“聲子極化激元”及“黃—里斯理論”就是在愛丁堡工作期間提出的。

在英國達成的科學成績讓黃昆聲名赫赫,他在英國有大把的機遇與財富,但一如愛國科學家的風範,黃昆在給楊振寧的一封信中曾言:“中國有我們和沒有我們,makes a difference”,救國乃使命,黃昆無過多大義凜然之辭,只默默動身回國。

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黃昆於1951年回國,之後便在北京大學教授物理。當時中國在固體物理與半導體物理方面的教學是空白的,是黃昆先行提出開設此類課程,並與在校的其他幾位物理教授一同設立了第一個半導體物理專業。

黃昆在北大任教期間,一直致力於教學工作,以期帶領出一批科技人才。事實上,黃昆在教學方面作出的成就可謂絲毫不亞於他在英國期間所作的研究成果。他所著的《固體物理學》及與謝希德合著的《半導體物理學》擁有相當重要的領域地位。黃昆門下的學生,除了在固體物理與半導體物理領域大有所為,也有參與了“兩彈一星”研究工作的,可謂是桃李滿天下。

黃昆在北大的幾十年雖未有餘力進行科研,但他認為教學本身就是科研,為祖國培養人才,比自己一人做研究來得更有意義。

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浩劫之後

除了在北大,黃昆回國後還在中科院半導體所工作過。那時蘇聯撤走所有專家,是黃昆、謝希德、王守武等一批科學人才撐住了這片天,在那時,中國的半導體領域技術與美國、日本是可平分秋色的。

但十年大浩劫,拖慢了中國在半導體領域前進的腳步。曾帶領中國半導體事業在國際上立穩腳跟的一批科學家遭到批鬥,黃昆也被捲入了這場浩劫。

離開中科院半導體所多年,至1977年,浩劫之後,黃昆才被鄧公重新請回了中科院半導體所,並被委任所長一職。黃昆已年近六十,但自認當為祖國繼續奮戰。黃昆在八十至九十年代間,提出了一個震徹世界的成果——“黃—朱模型”。

黃昆本以為不做研究三十年,“手法已生疏”,已經不能再作出新的成就了。但一如德國固體物理專家卡多納所描述:“他好比現代的鳳凰涅槃,從灰燼中飛起又稱為世界領頭的固體物理學家。”


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