徐元森檢視原始碼討論檢視歷史
徐元森(1926年5月22日-2013年3月27日),著名冶金和微電子學家、中國工程院院士、國家自然科學基金會評委、全國勞動模範。長期從事金屬冶煉、半導體材料、集成電路的研究工作,發明的大規模高速集成電路裝備了中國第一台「銀河」高速計算機,是我國集成電路事業的開拓者之一。1995年當選中國工程院院士。2005年獲何梁何利科學與技術進步獎。我高考時政治試卷中有一道題:我國研製的第一台「銀河」計算機每秒運算多少次?沒想到,20多年後,我竟然成了研製這台計算機的關鍵科學家——徐元森院士的博士生。徐先生1946年考上浙江大學時,想着將來開個小化工廠安身立命,所以學的是化學。後來,他多次調整研究方向,每一次都投身於國家急需的領域,每一次都結出了累累碩果。
解決兩大冶金世界難題
1950年7月,徐先生大學畢業,分配到中國科學院上海冶金陶瓷研究所工作。其時冶金正是化學的主戰場,徐先生在周仁、鄒元火羲等老一代科學家的帶領下,參加了球墨鑄鐵的理論和應用研究,為新中國蓬勃開展的工業建設做出了重要貢獻。 新中國建立伊始,國家迫切需要發展鋼鐵工業。內蒙古包頭發現了儲量極為豐富的鐵礦,但含氟量高,冶煉時既危及高爐結構又毒害人畜,這是令全世界束手無策的難題。徐先生和同事摸清了氟在高爐內的變化規律,發明了既提高生鐵質量,又減少氟揮發的冶煉方法。這些成果被冶金界專家稱為「獨一無二的開拓性工作,也是出類拔萃的成就」,分別獲得國家自然科學二等獎和三等獎。攀枝花的鐵礦儲量也非常大,但礦石中含有晶粒極細的鈦磁晶石,冶煉時爐渣很容易變稠而堵塞爐缸,冷卻後如同花崗岩一樣堅硬,要爆破高爐才能清除。徐先生領導研究小組從探索高鈦熔渣由稀變稠的機理入手,繼而改造高爐結構,增加新的輔助裝置,改進冶煉工藝,終於成功解決了含鈦鐵礦冶煉的世界難題。該成果獲1977年國家發明一等獎。
為「銀河」設計「心臟」
解決攀鋼冶煉問題後,徐先生的研究興趣悄然轉移到另一個國家急需解決的新目標。當時設計超大規模集成電路已成為我國經濟、軍事等領域發展的瓶頸。徐先生主動請纓,向上海市有關部門建議設立集成電路攻關小組。從1965年開始,他領導120多人的攻關小組,組織多家單位開展技術大協作。他自己則在電路設計、製版光刻、擴散工藝等領域深入探索,解決了重重技術難題,研製成功大、中規模集成電路100餘種,投入生產後,獲得了良好的經濟效益和社會效益。 這期間,國防大學主動邀請徐先生合作,用他們發明的大規模高速集成電路裝備了中國第一台億次計算機「銀河」,使我國計算機速度首次突破每秒1億次。現在我國的計算機速度領先於世界,達到每秒億億次,但徐先生參與製造的「銀河」計算機可是這些「後生」的祖宗!這一集成電路技術獲1985年國家科技進步一等獎,徐先生個人獲1979年全國勞動模範稱號。至此,徐先生成了一位聲名顯赫的微電子學家,實現了人生道路的二次跨越。 現任中國科學院上海微系統所所長王曦院士曾評論說,在當時國家工業基礎和實驗設備落後的條件下,把芯片做平,沒有彩虹反光,都是很大的技術難題。只有生物學背景的我頗感好奇,事後問起徐先生是如何解決的。他反問我:「這很簡單,你知道世界上什麼最平?」我說:「我知道什麼最平,但關鍵是如何把這個平面轉移到芯片上呢?」徐先生笑而不答,轉移了話題。後來我問他的秘書才知道——那是個技術機密!
用芯片檢測疾病
徐先生1995年當選中國工程院院士。年逾古稀的他再次調整研究方向,目光盯上了全新的微電子與生物交叉領域,想用芯片技術去檢測人體DNA和蛋白質信息,特別是檢測難以治療的癌症的發病信息,實現癌症早診斷、早治療,更多地挽救患者生命、提高患者的生存質量。 徐先生把生物醫學領域大學課程和專業書籍幾乎學了個遍。他很快認識到,在癌症上取得突破為時尚早,於是將切入點選定為肝炎和肺結核。他和同事很快研製成功系列檢測診斷芯片,可以對這些疾病的患者進行細緻分型,指導醫生做個體化治療,少用藥,用准藥。芯片投入生產後得到了市場的充分認可。很多人研究一輩子也做不出任何產品,更談不上實際應用,而徐先生卻眼疾手快,將研究成果迅速打入市場。這也標誌着徐先生在科研道路上再次華麗轉身,實現三次跨越。 徐先生不斷依據新的情況調整工作重點。生物芯片從最初的DNA芯片,發展到蛋白質芯片,再到微流控芯片,研究對象也從肝炎和肺結核病轉向腫瘤診治。腫瘤診治從何開始?從最難早期診斷、最難治療的肺癌開始。肺癌患者從診斷到死亡一般不超過14個月,生存時間遠低於其他癌症患者。癌症診治是多少年來的世界難題,更不要說「癌中之王」肺癌了。徐先生鼓勵我們:「世界難題肯定不是一口就能啃得了的,慢慢來,啃一點是一點。」
最後的戰鬥
2011年,徐先生85歲,我給他送了一張賀卡,祝他「過好80後,爭當90後」。他很高興,說:「人最好無憂無慮,但是不可能。我有個長壽秘訣,那就是『健忘』。遇到困難,要有樂觀的心態。老想不開,免疫力會低下,疾病自然找上門來。所以,要想健康和長壽,心態最重要。做科研也要多給合作者鼓勵,別太為難人家,也要給別人好的心態。」 記得我剛考上他的學生不久,他打電話找我說:「有個小姑娘是學生物學的,想找個實驗室實習。人家求着我,我又推不掉,只好來求你啦。你看能不能到你們實驗室來,你帶帶她?」我們所的安全管理一貫很嚴,我有些為難地說要跟主任商量一下,他說:「那好那好。小姑娘是復旦大學的,就麻煩你跟你們主任商量一下,也不要勉強,不要說是我介紹的。能來最好,不能來也不要緊。」後來主任同意接收實習,小姑娘報到的時候,我們才知道,她就是徐先生的孫女! 徐先生孫女來實習不久,有一天,我帶她去徐先生辦公室匯報研究進展。辦公室的門開着,他正彎腰找資料,聽到有人敲門,一抬頭看見走在前面的孫女,輕聲說:「喲,你這個小東西,不做實驗,跑我這裡來幹什麼?」語氣充滿了慈愛,眼神充滿了和煦。以前我見到徐先生,一直不敢看他的眼睛。這之後我才發現他跟我、跟其他學生和助手說話時都是語氣和緩、眼神溫暖,還帶一份希冀。 在我做他學生的那幾年,我看到徐先生花大量時間閱讀資料,搜集科研最新信息,每次一到辦公室,就打電話找助手和學生談話,談進展,談設想,談合作,談文章,然後遞給對方幾篇文獻,有時還加上一本書——他找每個人談的內容都是有準備的,都是在精心培育他心目中的每一株苗木。 我是他最後一個學生,論文答辯後,徐先生終於休息了一段時間,可等他再回來的時候,就被診斷為疑似癌症,後來經專家組會診,確診為肺癌!我們都很擔心他,而此時他的「健忘」幫助了他。我們每次探望他時,他總是很樂觀,「我86了,也值了。」接着就打開筆記本電腦,在病房裡一如既往地為我們講他新看到的科學進展和對下一步工作的設想……病房變成了他的辦公室。他這樣「健忘」地工作着,一直堅持到2013年3月27日。從住院到這一天,他度過了21個月,超出了肺癌患者平均生存時間的二分之一。這二分之一的時間,是他用「健忘」、用勇氣、用對科學的熱愛、用對後生的希冀所做的最後戰鬥而贏得的! 抽煙是肺癌的重要誘因,但我從沒見徐先生抽過一次煙。後來拜訪師母才得知,解決攀枝花鐵礦冶煉難題是他一生中最為辛勞的時候,「煙抽得很多,人瘦了很多,每星期只回家一兩次,拿好換洗衣服,飯都沒吃就走了,天天跟工人們一起值班收集實驗數據」。一位老科學家、徐先生昔日的同事也說,當時徐先生「天天熬夜在高爐前收集實驗數據,煙抽得很厲害,煙癮很大。但是,後來要做大規模集成電路了,工作環境必須超淨,不能抽煙了,他立馬戒掉。這種毅力不是一般人能比的」。 徐先生的肺癌,也許來自昔日的抽煙,也許來自煉鐵高爐旁的有害氣體、有害粉塵。也許,在他60年「研究國家的重大難題,要做『開天闢地』的探索開拓」的科研生涯中,病魔早就不知不覺纏上了他,只是他的身體和他的精神幫他贏了一場又一場戰鬥。 (本文作者翟萬銀,博士,現為中國科學院上海硅酸鹽研究所生物材料與組織工程研究中心副研究員,《無機材料學報》編輯部副主任。) [1]
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引用文獻
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