中国半导体开山鼻祖,被迫远离科研十年,否则芯片不被美国卡脖子

中国的第一批信息产业人才,如夏建白、甘子钊、秦国刚等大都受过一位名为黄昆的科学家的悉心教授,当年北大是第一个拥有半导体物理专业的高校,黄昆便是参与创建的其中一人。

黄昆与杨振宁、张守廉有西南联大的“物理系三剑客”之名。杨振宁曾赞誉黄昆:黄昆完全算得上是中国半导体的开山之人。

苏联与中国决裂后,撤走了所有留在中国的科学家。中国唯有自力更生,带领中国半导体事业前进的一批科学家中,就有黄昆。但黄昆生在中国的动荡年代,历经了十年浩劫,被无辜扣帽,以至于中国的半导体事业被搁置,远远落后于其他国家,否则芯片不被美国卡脖子,此实乃时代之殇。

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一个“偶然”影响了一生

黄昆出生在一个和谐自由,文化氛围浓重的家庭。黄昆的父母均在银行工作,因此家中物质条件算是不错,父母均是大学毕业生,黄昆很早便在父母教导下开始识字。

黄昆原本无意专注于科学领域,他小学时除了看小说与学简单的加减乘除外,几乎没有学习其他知识。黄昆一家原本居住在北京后迁至上海,黄昆在上海念到五年级,全家又搬回至北京。随后黄昆又在燕京大学附中念书,黄昆在燕京大学附中上学期间暂住在伯父黄子通家中。

在燕京大学附中念书期间,伯父无意的一番话对黄昆影响颇大。黄子通见到黄昆上完课常常无所事事,便问他课业是否完成。黄昆早已完成老师下发的数学作业,便称作业都完成了。黄子通马上回说:“仅仅完成课业任务怎么可以,数学课本上的题目全部都要认真做完。”黄昆听从伯父教诲,从此完成作业后还会去做课本习题。

黄昆此后数学成绩一路飞涨,其他学科的成绩也跟着上升,黄昆对学习的兴趣也愈发浓厚。黄昆仅在燕京大学附中念了半年,但做习题的习惯一直保持着,且黄昆极少看书本例题,做题均是通过自己的方法解题,也算为他日后做科学研究养成了善独思的好习惯。

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由于学习成绩优异,1937年,黄昆被保送至燕京大学。从那以后,黄昆开始正式学习物理。

由于战火纷繁,清华、北大、南开迁移至云南后,组成了著名的西南联合大学。也是在西南联大期间,黄昆与杨振宁相识。当时黄昆,杨振宁,张守廉是舍友,三人常为某些物理问题争论得脸红脖粗。三人“物理系三剑客”之名也是因此而得。

黄昆的才华初显是在1941年本科毕业后,在西南联大当助教期间。黄昆在西南联大一边当助教一边当研究生,由于助教工作不多,因此黄昆更多是在钻研做学问。黄昆最后凭《锂原子能态的Hylleraas函数变分计算》、《纳之负离子吸收光谱》、《日冕光谱线的激起》三篇优秀的论文获得了硕士学位。

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Makes a difference

黄昆研究的第一个高峰是在英国求学期间达成的。

1944年,黄昆以“庚子赔款”公费留学生的身份前往英国布里斯托尔大学进修。由于拜读过英国物理学家莫特的研究文章,对莫特很崇拜,进入英国大学后便跟随莫特学习固体物理,他是莫特二战后的第一位博士生。

在英国仅几月,黄昆便提出关于杂质和缺陷X光的散射理论模型——“黄散射”。博士毕业后,黄昆在爱丁堡大学工作,在这期间黄昆一边撰写《晶格动力学》,一边做研究,闻名世界的“黄方程”、“声子极化激元”及“黄—里斯理论”就是在爱丁堡工作期间提出的。

在英国达成的科学成绩让黄昆声名赫赫,他在英国有大把的机遇与财富,但一如爱国科学家的风范,黄昆在给杨振宁的一封信中曾言:“中国有我们和没有我们,makes a difference”,救国乃使命,黄昆无过多大义凛然之辞,只默默动身回国。

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黄昆于1951年回国,之后便在北京大学教授物理。当时中国在固体物理与半导体物理方面的教学是空白的,是黄昆先行提出开设此类课程,并与在校的其他几位物理教授一同设立了第一个半导体物理专业。

黄昆在北大任教期间,一直致力于教学工作,以期带领出一批科技人才。事实上,黄昆在教学方面作出的成就可谓丝毫不亚于他在英国期间所作的研究成果。他所著的《固体物理学》及与谢希德合著的《半导体物理学》拥有相当重要的领域地位。黄昆门下的学生,除了在固体物理与半导体物理领域大有所为,也有参与了“两弹一星”研究工作的,可谓是桃李满天下。

黄昆在北大的几十年虽未有余力进行科研,但他认为教学本身就是科研,为祖国培养人才,比自己一人做研究来得更有意义。

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浩劫之后

除了在北大,黄昆回国后还在中科院半导体所工作过。那时苏联撤走所有专家,是黄昆、谢希德、王守武等一批科学人才撑住了这片天,在那时,中国的半导体领域技术与美国、日本是可平分秋色的。

但十年大浩劫,拖慢了中国在半导体领域前进的脚步。曾带领中国半导体事业在国际上立稳脚跟的一批科学家遭到批斗,黄昆也被卷入了这场浩劫。

离开中科院半导体所多年,至1977年,浩劫之后,黄昆才被邓公重新请回了中科院半导体所,并被委任所长一职。黄昆已年近六十,但自认当为祖国继续奋战。黄昆在八十至九十年代间,提出了一个震彻世界的成果——“黄—朱模型”。

黄昆本以为不做研究三十年,“手法已生疏”,已经不能再作出新的成就了。但一如德国固体物理专家卡多纳所描述:“他好比现代的凤凰涅槃,从灰烬中飞起又称为世界领头的固体物理学家。”


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