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丁洪:基础科研与市场机遇紧密结合 才能更大范围推动经济发展

11月2日,2018年中关村论坛在北京举办,本届论坛的主题为“全球化创新与高质量发展”。在由华夏新供给经济学研究院、未来论坛承办的“创新引领供给侧改革”分论坛上,中国科学院物理研究所研究员、北京凝聚态物理研究中心首席科学家、未来科学大奖科学委员会委员丁洪发表了题为《基础科研与科技创新》的主旨演讲。

丁洪在论坛上表示,基础研究和从事基础研究的人对历次工业革命起了决定性的作用。只有将基础科研,产业技术和市场机遇紧密结合起来,才能在更高层次和更大范围内推动经济的发展和社会的进步。

以下为文字实录:

丁洪:非常高兴今天来到中关村论坛来做报告。我收到邀请时的题目叫“科技创新对新经济的贡献”,我说这个题目太大,能不能改成“基础科研与科技创新”,但我在准备的时候就发现这个题目还是太大,那现在我就讲一个物理学家、三极管和硅谷的故事,希望通过这个故事,大家能体会到基础科研和科技创新的作用。

Shockley、Bardeen、Brattain是贝尔实验室的三位固体物理学家,后来固体物理又被改成凝聚态物理,不光包括固体,还包括液体,是贝尔实验室的一位诺贝尔奖获得者安德森改的。这三位物理学家在1947年,二战刚刚结束不久,就发明了三极管,并且于1956年获得了诺贝尔奖。

在三极管的发明中,物理,特别是量子物理起了决定性的作用。最开始Shockley提出场效应晶体管的概念,非常简单,它通过上面一个平板产生的电场来改变下面这个半导体的电荷,就可以放大注入的电流和输出的放大效应,做成一个放大器取代真空管,这样速度就可以非常快,并且器件非常小。

这个主意最开始是在Shockley之前就有人提出过,他是最先把它做实用的想法去推动。当初贝尔实验室就是想做这个,这不是一个自由探索项目,确实想做有明确目标的固态放大器。后来是由Bardeen通过量子物理发现了表面态,正是因为表面态会阻止电场对半导体电荷的注入,使得Shockley的最初想法不成功。Bardeen意识到之后,他和Brattain一起利用左边放的这个简单器件,点接触三极管,通过用电解液把表面态的影响给减弱,这样就能通过场效应控制半导体,能够使它把注入电流进行放大。他们在1947年12月宣布发现了三极管。

这里要讲讲贝尔实验室,很多人都认为贝尔实验室是一个将基础科学与产业技术完美结合的地方。从它成立到后来随着AT&T的衰败而消失,从1925年到1996年,创造了无数的科学“神话”,包括晶体管、激光器、太阳能电池、发光二极管、数字交换器、通信卫星、电子数字计算机、蜂窝移动通信设备、长途电视传送、仿真语言与有声电影、立体声录音等许多重大发明,共获得专利三万多项,取得了具有变革性的科技成果50多项,每年发表上千篇科学论文,造就了一大批科学家,其中有13位科学家7次获得诺贝尔奖。

Bardeen是固体物理或者凝聚态物理的一位大神,他也是唯一的一个人获得两次物理诺贝尔奖,他第一次就是在1947年发现三极管,1956年获得物理诺贝尔奖。第二次是1957年发现所谓的BCS理论,他和他的博士后Cooper和研究生Schrieffer,1957年共同发现了一个近乎完美的理论来解释超导体,为什么有些材料具有超导现象。他1972年又获得一次诺贝尔物理奖。他1956年12月领取诺贝尔奖时,他有三个小孩,瑞典国王就带有责备的口气说他为什么只带一位小孩来参加诺贝尔奖颁奖典礼。他回答说对不起,我下次一定把三个小孩都带来,他在1972年就把他的承诺兑现了,把三个小孩都带来。Bardeen不仅帮助创造了半导体工业,而且对于整个固体物理的推动是巨大的,所以说他是物理界的一个大神。

另外一位Shockley,the man who brought silicon to Silicon Valley,把硅带到硅谷的人。他1936年从MIT获得物理博士,博士论文是氯化钠的能带结构。1945年加入贝尔实验室,创立和领导了固体物理研究组,他招了Bardeen和Brattain,还有Gerald Pearson,最后这位发明了太阳能电池。贝尔实验室的总部在新泽西,1955年他从新泽西搬到加州的一个偏远地方叫Palo Alto,因为他在那里出生的,他母亲生病了,所以他决定回去照顾母亲,同时也成立了Shockley Semiconductor Laboratory,招了十几个年轻人,特别从MIT招了一批学生,因为他从MIT毕业的。1956年他获得诺贝尔奖。获得诺贝尔奖以后,他脾气变得越来越大,他手下的人觉得不好跟他工作,其中有著名的所谓“半导体的8位叛徒”,从Shockley实验室辞职,成立了Fairchild Semiconductor,仙童半导体公司。

下面介绍一下“半导体的8位叛徒”,这是“8位叛徒”他们的一个合影,他们也被称为fathers of Silicon Valley,硅谷之父。这张表上可以看得出他们中不少人是从MIT毕业的,Gordon Moore是从Caltech。当时他们8位辞职的时候,资助人Fairchild留了一手,拥有权利以300万美元把8位的股票都买下。他后来就都买下了,把这8位从创始人变成职员,于是他们就不干了。4位在1961年离开了,成立了一个公司Amelco后来改名成Teledyne。1968年Moore和Noyce也走了,成立了Intel。1972年Kleiner成立了VC fund,叫Kleiner Perkins,投资了像Amazon许多高科技公司。刚才红杉资本的周逵先生致辞了,红杉资本的创始人Don Valentino也是从Fairchild出来,于1972年成立的红杉资本。

这张表是硅谷公司的家谱:Shockley为了照顾他妈妈,从贝尔实验室到硅谷,成立了Shockley实验室,接着这8位分出来成立Fairchild。1961年又分出Amelco,1968年Noyce, Moore和Grove成立了Intel,之后一年Sanders和另外一帮Fairchild的同事成立了AMD。

最后讲一下Moore,the man behind Intel And Moore’s Law,他作为一位物理化学家,1956年加入Shockley实验室,1957年离开,参与创立了Fairchild。1965年提出摩尔定律,最开始说每一年三极管的数目翻一番,七几年说每两年,现在更多的说是每18个月。1968年参与创立了Intel,1979-1987年做CEO,1987到1997做Chairman。

他退休的时候,在2000年成立了Gordon and Betty Moore Foundation,捐了60亿美元,把一大半家产都捐了,Moore基金会主要支持Science和Environment。2007年他捐了2亿美元建三十米口径望远镜。这是一个非常惊人的决定,这个望远镜是准备建的世界上最大的望远镜,主要想发现系外生命,想知道我们在宇宙中是不是唯一的。我之所以讲这个,是想讲Moore是一位从科学到产业,然后再回馈科学的科学家和实业家。

我讲的这个故事,大家可能都听过,我只是从我个人的视角来看这个故事。讲这个故事的意思就是从历史的角度来看,基础研究和从事基础研究的人对历次工业革命起了决定性的作用。只有将基础科研,产业技术和市场机遇紧密结合起来,才能在更高层次和更大范围内推动经济的发展和社会的进步。

昨天,腾讯的马化腾出席了央视一个对话节目,我引用他讲的,他主要是从腾讯公司角度来讲,“站在现在看未来,我们要长期投入基础研究,鼓励科学探索,布局前沿科技,我们有信心和决心在信息革命的浪潮中奋勇搏击,在全球竞争中力争前列”。我们看到贝尔实验室把基础科研与产业基础完美结合,但贝尔实验室已不复存在了。我们非常寄希望于像腾讯,像阿里巴巴,像百度这样的公司能够成立新一代的贝尔实验室。谢谢大家!

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责任编辑:jasongqwang
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