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王守覺?半導體所供圖
改革開放后,國內曾一度熱衷引進國外的先進科技成果,而忽視自主創新研發。在中國電子學會的一次年會上,半導體電子學家王守覺針砭時弊,在報告中貼出了他以《西江月》詞牌填寫的一首詞作——
古有四大發明,今乏技術創新。追根究底求其因,尚欠科學精神。
近效實非獨俏,繼承創新更要。莫待百年兒孫笑,只傳引進一招!
王守覺語言詼諧風趣,經常用生動的語言闡述深刻的道理。1980年,王守覺當選中國科學院學部委員(院士)。在所有院士中,像他這樣既沒有碩士或博士學位,也沒有留學經歷的,并不多見。他自評:“我這輩子很坎坷,我這個院士很特殊,可謂是‘土包子’出身。”
他這個“土包子”,可一點都不簡單。
學界許多人知道王守覺是我國半導體器件與微電子技術奠基人之一,他領導的科研團隊為“兩彈一星”研制、國防事業發展作出過重要貢獻;然而,鮮少人了解,在科研生涯“下半場”的30多年中,他一直都遠離“舒適圈”,專挑“國際上沒有成熟的領域”尋求創新、追求引領,致力于擺脫“洋拐棍”的限制、實現科技自立自強。
從“東亞病夫”到活力四射
1940年秋,在日軍飛機的轟炸下,在昆明站穩腳跟才一年多的同濟大學不得不第六次遷徙,遷往四川南溪縣李莊。在李莊,師生生活極為艱苦,學生們衣衫破爛,十幾個人擠在一間簡陋的宿舍里,伙食差而量少,常常食不果腹。
本就體弱多病的王守覺,難以堅持正常的學習:1/3的時間是自己走到課堂,1/3的時間要在同學攙扶下去上課,另外1/3的時間躺在床上。同學們給他起了個綽號“東亞病夫”,笑他弱不禁風。
他不服。大二那年,王守覺就地取材,從河灘上找來兩塊石頭鑿成圓餅,中間穿上一根竹子,一個石擔就制成了。他打算用石擔練習舉重。
畢竟身體虛弱,再加上不太懂舉重動作要領,王守覺第一次練習時,一個重心不穩,竟踉蹌著摔了個跟頭。他不氣餒,每天堅持跑步并練習舉石擔。不到兩年,他就可以單手舉起30多斤的石擔,后來雙手可以舉起140斤。他的體質逐漸好起來,成了一個健壯、活力四射的年輕人。
王守覺也一直希望中國科學能從“東亞病夫”狀態走向健壯、活力四射。
在學術生涯的前30多年,王守覺將自己善于學習、肯于鉆研、勤于實踐的特點發揮到極致——他在國內首次研制成功我國第一只鍺合金擴散高頻晶體管,并親自下廠制備用于批量生產的設備,保障了其在我國第二代電子計算機中的應用;他利用硅平面工藝制成我國第一只硅平面工藝晶體管,為我國研制應用于“兩彈一星”的微型計算機鋪平了道路;他用自制的圖形發生器自動制版技術制成大規模集成電路掩膜版,解決了制約集成電路發展的關鍵問題,這項工作在1978年獲得全國科學大會獎;他還提出一種新的高速集成邏輯電路“多元邏輯電路”,大幅提高了電路運算速度,比日本最早發表的集成模糊邏輯電路論文還早兩年……
值得一提的是,20世紀60年代,在剛剛起步的中國科學院半導體研究所(以下簡稱半導體所),王守覺和他的哥哥王守武等帶領團隊制成中國第一個(批)硅平面型晶體管和中國第一塊(批)集成電路,支撐服務了“兩彈一星”功勛計算機“109丙機”的研制。
回顧從大學畢業到年屆六旬、卸任半導體所所長之間的36年工作,王守覺總結說:“這一階段我主要是按照國家建設計劃的要求,跟蹤國外半導體電子技術,為我國經濟建設服務。”
這些只是王守覺人生精彩篇章的上篇。此后30年里,他從人工神經網絡的硬件化實現(神經計算機)、模型與算法研究到仿生模式識別,再到高維仿生信息學、三角形坐標系與計算機圖形學,研究領域越來越廣,偏離國外的通用方向愈來愈遠。
這些被王守覺稱作“第二階段”的工作,是他一生心系祖國科學事業、從跟蹤仿制到自主創新的親身實踐。
愿做“花匠”,不做觀賞家和評論家
1995年,王守覺成功研制出國內第一臺神經計算機,并開展相關的理論和應用研究。“今天看來,王先生是國內最早一批真正做人工智能研究的人。”王守覺的學生、半導體所研究員李衛軍告訴《中國科學報》。
李衛軍1998年在半導體所碩博連讀,他回憶說:“當時國內很少有人懂人工神經網絡。別人問我是干什么的,我說‘從事人工神經網絡研究’。人家就問:‘什么神經網絡?是不是研究神經病的?’”
“有了神經計算機后,王先生就想著拿它做點什么。”李衛軍說,開始是用它研究圖像處理,做人臉識別、手指靜脈識別等圖像和視頻分析方面的工作,后來逐漸做到了仿生模式識別領域;在仿生模式識別基礎上,發現很多信息其實可以對應高維空間上的一個點或者一些分布,于是又發展出高維空間點分布分析與模式識別、高維仿生信息學等一系列工作。
“直到今天,我們還在沿著這些方向發展新的方法。”李衛軍說。
王守覺投身“第二階段”工作30年,相繼提出仿生模式識別和更為廣義的高維仿生信息學新基礎理論,并在企業與地方的支持下發展了超低數據量(48字節)人臉識別技術及浮動網格的人臉與表情自動生成等實用技術。
在科研工作上,他一心求“新”。關于此,王守覺有一套“花匠論”。
“從鄰居園子里摘一些花插在花瓶里,既美化環境,也使我們認識更多花種,這是很有必要的;但它不能代替翻耕自己的土地并播下自己的花種。”他說,“我們要從鄰居那里取得經驗,根據自己土地的情況耕作,長出自己的花,哪怕相對較小和較少一些……我們不做美麗鮮花的觀賞家和評論家,愿做平凡而艱苦勞動的花匠,在生產實踐中去找我的耕作園地。”
1984年,王守覺被派往美國幾所大學作學術交流報告,落實中國科學院與美國國家科學院的杰出學者互訪計劃。幾次會后,不斷有中國人問他:“你在美國待了多少年?在哪所學校念的書?”
這讓他哭笑不得。他感慨,百年來中國在科學技術方面落后的現實,使中國民間和社會上形成一種根深蒂固的崇洋思想,潛移默化影響著幾乎每一個中國人。
“這就對中國超越‘洋拐棍’的工作設置了不可逾越的障礙。”他說,“我第二階段這30年來的工作說明了中國人是聰明能干的,任何新領域只要按照實踐論和矛盾論所闡明的規律性,破除對洋人權威的迷信,刻苦拼搏,就能在5年左右時間走到學科的最前沿,接近或超過國際上的最高水平。”
王守覺曾對參與撰寫他科研活動傳記的作者團隊說:“我的科研活動傳記第一階段工作很好寫、很明確,但第二階段工作很難寫,因為不少工作都是‘開著口’的,有待進一步系統化與完善……科學發展是無止境的,人的生命是有盡頭的,希望我第二階段的科研工作能夠成為年輕人超越世界最高峰的一段梯子,在科學方面實現中國夢,也實現我的夢。”
自學成才的“名門之后”
王守覺出生在1925年的上海,那是個軍閥混戰的年代。稍大些,他又生活在日本侵略者的陰影下。
受當時社會思潮的影響,王守覺心中充滿了矛盾和思慮,“為什么”與“怎么改變它”牢牢占據了他的腦海——為什么我國科技落后?為什么書里都是洋人的名字、洋人的學問?中國人的聰明智慧都到哪里去了?
這一堆問號讓王守覺慢慢養成了愛思考的習慣。而他坎坷的求學經歷,更讓他建立起對獨立思考、在實踐中獲得知識的信心。
王守覺出身于蘇州書香名門,家境優渥,家中人才輩出。只他這一輩,就人才濟濟——長姐王淑貞是與林巧稚有“南王北林”之譽的我國婦產科學奠基人之一;長兄王守競不僅是物理學界杰出的人才,更是中國機械工業的拓荒者;二姐王明貞是我國最早的女物理學家;三姐王守瓈、二哥王守融都畢業于清華大學,各自成績斐然;三哥王守武是我國著名半導體器件物理學家、中國科學院院士。
王守覺是家里的“老幺”。誰料,這個最受寵的“老幺”只在小學階段有持續系統的學習,之后竟差點無學可上。
1936年,11歲的王守覺進入蘇州東吳大學附中讀初中。一年后,日本發動全面侵華戰爭,王守覺學業被迫中斷。1937年11月,他隨年邁的雙親逃難,一路顛沛流離,直到1938年方在昆明落腳。1939年初,王守覺進入昆明天南中學讀初三下學期。
眼見初中畢業,他卻因病住進了醫院,只能輟學。身體好轉一些后,14歲的王守覺不甘心在家賦閑,就出去打工補貼家用。他養過豬、修過鐘表,還自制門鎖拿到市場上賣。
1942年初的一天,他在昆明街頭撞見了一個初中同學。同學行色匆匆,告訴他“還有半年就要考大學了,得抓緊時間”。
王守覺內心一陣悸動:“他們都讀大學了,我怎么辦?”
他要考大學。但因為初中之后上學不多,家里人都不大看好他,既不鼓勵也不阻攔。青春期少年的自尊心正強,王守覺便獨自關起門來看書,遇到問題也不愿馬上去問家人。他的辦法是先做題,實在不會就參照答案,答案看不懂再去翻書、思考。用這個方法,他很快搞懂了數學、物理、化學等課程。但英語有點犯難,他就把家里的英文雜志都搜羅出來,遇到生詞就對著詞典弄清詞義、搞懂全文,然后把文章背個滾瓜爛熟。
他就這樣準備了半年。1942年夏天,王守覺想以同等學力報考大學,但因沒有高中生證明,只能報考大專。雖然考上了西南聯大的電信專科,但他心有不甘。后來,他如愿考入同濟大學電機系。
上大學后,王守覺的自學能力更有了用武之地。同濟大學有一位從德國留學回國、講授電工理論的教授,他喜歡國外的教育模式,講課少、考題難。一次考試,由于題目出得太難,全班19人只有3人及格,獨王守覺考了96分,讓這位教授震驚不已。
100歲一定要出一本養生的書
縱覽王守覺91年的人生歷程,“靠自己”貫穿他的一生。
與王守覺初次見面的人常驚訝于他的博聞強識,這不足為怪,就連熟悉他的人都會被他廣博的知識面所震驚。在王守覺的學生、半導體所研究員石寅眼中,王守覺“超級睿智,有極強學習能力、超強記憶力和極強自信心”,而且“很多知識是王先生自學的,王先生較少記筆記,聽過、看過就記住了”。
在同濟大學讀書時,工學院多個專業的同學同住在一間大宿舍里。王守覺常拿其他專業的教材閱讀,外系同學也常和他一起推敲教材、演算習題。有時土木、測量等其他專業的同學遇到難題,還會向他這個外專業的同學求助,這讓他很得意。
在調入半導體所工作之初,王守覺接到赴蘇聯科學院學習的任務。在赴蘇的短短半年里,他輾轉位于不同城市的4個研究所,白天虛心請教,晚上消化吸收,很快就對半導體電子學器件的設計、制作和性能測試有了深刻認識。“文革”期間,他被迫“靠邊站”,那段時間他閱讀了許多哲學著作,“認識了很多問題,認識了社會”。他說:“科學技術是社會的一個方面,你對社會一無所知,反過來就不認識科學技術了。”
李衛軍回憶稱,年近九旬時王守覺曾因重病入院,當在醫院醒來、發現自己渾身插滿管子時,他堅決要拔管回家。所有人萬般無奈,只好接他回家安排“后事”。回家后,王守覺自己配藥,調養幾個月后,病情竟然逐漸好轉起來。
“大家起初覺得是他固執,其實他心中有數。他對西醫、中醫都很了解,更清楚生命健康運轉的規律,尤其是自己的身體。”李衛軍覺得,這和王守覺一貫的科學思維是一致的。
李衛軍還記得,王守覺晚年一直說的一件事,是“一定要活到100歲,到時候一定要出一本養生的書”。問他為什么到100歲才出書,他回答:“只有活到100歲,你寫書講養生別人才肯相信。”
事與愿違,2016年春夏之交,王守覺在蘇州住處的臺階上不慎跌倒,從此臥床不起。6月3日,“靠自己”書寫一部傳奇的王守覺與世長辭,享年91歲。
“非常遺憾,最終沒有看到王先生的養生書。”李衛軍說,“但他對事物的科學思想永遠值得我們學習。”
(原載于《中國科學報》?2025-07-07?第1版?要聞)
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