近日，華為創始人任正非罕見密集接受媒體採訪。在央視“面對面”訪談節目中，任正非特別希望在採訪中多談談基礎研究和基礎教育的重要性，呼籲國家加大基礎教育投入，特別要重視農村教育。因為教育是最好的國防。
對於基礎研究，我們都有個模糊感覺很重要，但好像又沒有一個直觀的印象。
在我們今天的生活中，芯片已經無處不在。而晶體管是芯片內部的基礎單元，可以說，基於晶體管技術的不斷髮展，才有了我們現在的信息時代。因此選擇晶體管作為研究對象，具有一定的參考價值。
本文將回顧晶體管發明前的數百年理論研究準備過程，希望我們能夠從中清楚地看到基礎研究的重要價值，一定程度上也能更好地理解任正非為何如此看重基礎教育。
摩擦起電開啟了人類對電認識的大門。但是摩擦起電，電荷電量小，且不可持續。1745年，荷蘭萊頓大學彼得·馮·馬森布魯克加教授發明了可以將電荷存儲起來的容器“萊頓瓶”，但是瓶中的電荷依然不能存儲足夠的電量，且該電量的流動不可控制。
到了1752年，美國科學家本傑明·富蘭克林進行了著名的風箏引電實驗，並提出了電流等概念。
本傑明 富蘭克林的風箏引電實驗
▲風箏引電
1799年，意大利人伏特成功製成世界上第一個電池——“伏特電堆”。從此，人類社會有了人工製造的、可控的電源。
1820年，丹麥人奧斯特發現了電流的磁效應。
1826年，德國人歐姆發表了著名的歐姆定律。
1827年，法國人安培發明了電流計。
▲電流計
1831年，英國人法拉第發現了電磁感應現象，使人類掌握了電磁運動相互轉化以及機械能與電能相互轉變的方法。
1865年，英國人麥克斯韋預言了電磁波的存在，並證明了真空中電磁波的速度等於光速，這成為了現代無線電技術的基礎。
1866年，德國人西門子發明了自勵直流電機。
1897年，英國人湯姆遜從實驗上證明了電子的存在。電子的發現，揭示了電的本質。
1900年，德國人普朗克提出了無知輻射的能量是不連續的假說，引入了能量量子的概念，創立了量子理論。
1928年，量子理論創始人普朗克提出了固體能帶理論的基本思想能帶論。該理論闡述了在外電場的作用下，半導體靠價帶中的“空穴”和導帶中的電子這兩種載流子進行導電。能帶理論第一次科學地闡明瞭固體可按導電能力的強弱，分為導體、半導體和絕緣體。
1931年，英國人威爾遜在能帶理論的基礎上提出了半導體的物理模型，闡述了“雜質導電”和“本徵導電”的機理。半導體所有變化的性能和廣泛的應用價值，都有雜質導電機理決定。威爾遜模型奠定了半導體學科的理論基礎。
1939年，德國的肖特基、英國的莫特和蘇聯的達維多夫幾乎同時應用金屬與半導體接觸的“勢壘”概念，建立了解釋金屬-半導體接觸整流作用的“擴散理論”。
這樣，能帶論、半導體導電機理和擴散理論這三者相互關連、逐步發展起來的半導體理論模型構成了確立晶體管這一技術發明的理論基礎。
經歷兩百多年的電學理論的發展，終於在1947年，誕生了人類信息時代最偉大的發明——晶體管。人類的信息化文明由此開啟。
▲晶體管三位發明人
在過去這幾百年的電學基礎理論發展過程中，我們沒有看到中國的貢獻，所以我們更多是電學理論基礎研究的受益者。希望未來，在基礎研究領域能看到我們國家的貢獻。
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