徐元森查看源代码讨论查看历史
徐元森(1926年5月22日-2013年3月27日),著名冶金和微电子学家、中国工程院院士、国家自然科学基金会评委、全国劳动模范。长期从事金属冶炼、半导体材料、集成电路的研究工作,发明的大规模高速集成电路装备了中国第一台“银河”高速计算机,是我国集成电路事业的开拓者之一。1995年当选中国工程院院士。2005年获何梁何利科学与技术进步奖。我高考时政治试卷中有一道题:我国研制的第一台“银河”计算机每秒运算多少次?没想到,20多年后,我竟然成了研制这台计算机的关键科学家——徐元森院士的博士生。徐先生1946年考上浙江大学时,想着将来开个小化工厂安身立命,所以学的是化学。后来,他多次调整研究方向,每一次都投身于国家急需的领域,每一次都结出了累累硕果。
解决两大冶金世界难题
1950年7月,徐先生大学毕业,分配到中国科学院上海冶金陶瓷研究所工作。其时冶金正是化学的主战场,徐先生在周仁、邹元火羲等老一代科学家的带领下,参加了球墨铸铁的理论和应用研究,为新中国蓬勃开展的工业建设做出了重要贡献。 新中国建立伊始,国家迫切需要发展钢铁工业。内蒙古包头发现了储量极为丰富的铁矿,但含氟量高,冶炼时既危及高炉结构又毒害人畜,这是令全世界束手无策的难题。徐先生和同事摸清了氟在高炉内的变化规律,发明了既提高生铁质量,又减少氟挥发的冶炼方法。这些成果被冶金界专家称为“独一无二的开拓性工作,也是出类拔萃的成就”,分别获得国家自然科学二等奖和三等奖。攀枝花的铁矿储量也非常大,但矿石中含有晶粒极细的钛磁晶石,冶炼时炉渣很容易变稠而堵塞炉缸,冷却后如同花岗岩一样坚硬,要爆破高炉才能清除。徐先生领导研究小组从探索高钛熔渣由稀变稠的机理入手,继而改造高炉结构,增加新的辅助装置,改进冶炼工艺,终于成功解决了含钛铁矿冶炼的世界难题。该成果获1977年国家发明一等奖。
为“银河”设计“心脏”
解决攀钢冶炼问题后,徐先生的研究兴趣悄然转移到另一个国家急需解决的新目标。当时设计超大规模集成电路已成为我国经济、军事等领域发展的瓶颈。徐先生主动请缨,向上海市有关部门建议设立集成电路攻关小组。从1965年开始,他领导120多人的攻关小组,组织多家单位开展技术大协作。他自己则在电路设计、制版光刻、扩散工艺等领域深入探索,解决了重重技术难题,研制成功大、中规模集成电路100余种,投入生产后,获得了良好的经济效益和社会效益。 这期间,国防大学主动邀请徐先生合作,用他们发明的大规模高速集成电路装备了中国第一台亿次计算机“银河”,使我国计算机速度首次突破每秒1亿次。现在我国的计算机速度领先于世界,达到每秒亿亿次,但徐先生参与制造的“银河”计算机可是这些“后生”的祖宗!这一集成电路技术获1985年国家科技进步一等奖,徐先生个人获1979年全国劳动模范称号。至此,徐先生成了一位声名显赫的微电子学家,实现了人生道路的二次跨越。 现任中国科学院上海微系统所所长王曦院士曾评论说,在当时国家工业基础和实验设备落后的条件下,把芯片做平,没有彩虹反光,都是很大的技术难题。只有生物学背景的我颇感好奇,事后问起徐先生是如何解决的。他反问我:“这很简单,你知道世界上什么最平?”我说:“我知道什么最平,但关键是如何把这个平面转移到芯片上呢?”徐先生笑而不答,转移了话题。后来我问他的秘书才知道——那是个技术机密!
用芯片检测疾病
徐先生1995年当选中国工程院院士。年逾古稀的他再次调整研究方向,目光盯上了全新的微电子与生物交叉领域,想用芯片技术去检测人体DNA和蛋白质信息,特别是检测难以治疗的癌症的发病信息,实现癌症早诊断、早治疗,更多地挽救患者生命、提高患者的生存质量。 徐先生把生物医学领域大学课程和专业书籍几乎学了个遍。他很快认识到,在癌症上取得突破为时尚早,于是将切入点选定为肝炎和肺结核。他和同事很快研制成功系列检测诊断芯片,可以对这些疾病的患者进行细致分型,指导医生做个体化治疗,少用药,用准药。芯片投入生产后得到了市场的充分认可。很多人研究一辈子也做不出任何产品,更谈不上实际应用,而徐先生却眼疾手快,将研究成果迅速打入市场。这也标志着徐先生在科研道路上再次华丽转身,实现三次跨越。 徐先生不断依据新的情况调整工作重点。生物芯片从最初的DNA芯片,发展到蛋白质芯片,再到微流控芯片,研究对象也从肝炎和肺结核病转向肿瘤诊治。肿瘤诊治从何开始?从最难早期诊断、最难治疗的肺癌开始。肺癌患者从诊断到死亡一般不超过14个月,生存时间远低于其他癌症患者。癌症诊治是多少年来的世界难题,更不要说“癌中之王”肺癌了。徐先生鼓励我们:“世界难题肯定不是一口就能啃得了的,慢慢来,啃一点是一点。”
最后的战斗
2011年,徐先生85岁,我给他送了一张贺卡,祝他“过好80后,争当90后”。他很高兴,说:“人最好无忧无虑,但是不可能。我有个长寿秘诀,那就是‘健忘’。遇到困难,要有乐观的心态。老想不开,免疫力会低下,疾病自然找上门来。所以,要想健康和长寿,心态最重要。做科研也要多给合作者鼓励,别太为难人家,也要给别人好的心态。” 记得我刚考上他的学生不久,他打电话找我说:“有个小姑娘是学生物学的,想找个实验室实习。人家求着我,我又推不掉,只好来求你啦。你看能不能到你们实验室来,你带带她?”我们所的安全管理一贯很严,我有些为难地说要跟主任商量一下,他说:“那好那好。小姑娘是复旦大学的,就麻烦你跟你们主任商量一下,也不要勉强,不要说是我介绍的。能来最好,不能来也不要紧。”后来主任同意接收实习,小姑娘报到的时候,我们才知道,她就是徐先生的孙女! 徐先生孙女来实习不久,有一天,我带她去徐先生办公室汇报研究进展。办公室的门开着,他正弯腰找资料,听到有人敲门,一抬头看见走在前面的孙女,轻声说:“哟,你这个小东西,不做实验,跑我这里来干什么?”语气充满了慈爱,眼神充满了和煦。以前我见到徐先生,一直不敢看他的眼睛。这之后我才发现他跟我、跟其他学生和助手说话时都是语气和缓、眼神温暖,还带一份希冀。 在我做他学生的那几年,我看到徐先生花大量时间阅读资料,搜集科研最新信息,每次一到办公室,就打电话找助手和学生谈话,谈进展,谈设想,谈合作,谈文章,然后递给对方几篇文献,有时还加上一本书——他找每个人谈的内容都是有准备的,都是在精心培育他心目中的每一株苗木。 我是他最后一个学生,论文答辩后,徐先生终于休息了一段时间,可等他再回来的时候,就被诊断为疑似癌症,后来经专家组会诊,确诊为肺癌!我们都很担心他,而此时他的“健忘”帮助了他。我们每次探望他时,他总是很乐观,“我86了,也值了。”接着就打开笔记本电脑,在病房里一如既往地为我们讲他新看到的科学进展和对下一步工作的设想……病房变成了他的办公室。他这样“健忘”地工作着,一直坚持到2013年3月27日。从住院到这一天,他度过了21个月,超出了肺癌患者平均生存时间的二分之一。这二分之一的时间,是他用“健忘”、用勇气、用对科学的热爱、用对后生的希冀所做的最后战斗而赢得的! 抽烟是肺癌的重要诱因,但我从没见徐先生抽过一次烟。后来拜访师母才得知,解决攀枝花铁矿冶炼难题是他一生中最为辛劳的时候,“烟抽得很多,人瘦了很多,每星期只回家一两次,拿好换洗衣服,饭都没吃就走了,天天跟工人们一起值班收集实验数据”。一位老科学家、徐先生昔日的同事也说,当时徐先生“天天熬夜在高炉前收集实验数据,烟抽得很厉害,烟瘾很大。但是,后来要做大规模集成电路了,工作环境必须超净,不能抽烟了,他立马戒掉。这种毅力不是一般人能比的”。 徐先生的肺癌,也许来自昔日的抽烟,也许来自炼铁高炉旁的有害气体、有害粉尘。也许,在他60年“研究国家的重大难题,要做‘开天辟地’的探索开拓”的科研生涯中,病魔早就不知不觉缠上了他,只是他的身体和他的精神帮他赢了一场又一场战斗。 (本文作者翟万银,博士,现为中国科学院上海硅酸盐研究所生物材料与组织工程研究中心副研究员,《无机材料学报》编辑部副主任。) [1]
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引用文献
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