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第4章 菁英篇(4)

曾有记者好奇地问陈星弼先生,读大学时,还是童心未泯的年龄,“怎没有贪玩之心呢?”陈星弼先生幽默地说他那时已深谙高级的“玩耍”之道,在学习中的“玩”比吃喝玩乐有趣多了。关于生活中的“玩”,陈星弼兴致勃勃地回忆起年少时爬峨眉山的趣闻。一群青春活泼的年轻人曾花三四天时间爬上山去。“我们看到了半米长的蚯蚓,还看见了会唱歌、会弹琴、长胡子的青蛙。”暮年的陈星弼夕拾朝花,讲起来有声有色。

“但是再好玩也只有这么多内容,科学你一进去,里面五花八门,乐趣多得不得了。”从大学时起,科学海洋中的乐趣就深深吸引了陈星弼,他从同济起航,开始了几十年不平凡的研究生涯。

青衫磊落学海行

1952年,21岁的陈星弼大学毕业。那时我国开始院系调整,他被分配到厦门大学电机系。翌年,他又随同厦大电机系电讯组的教师一起重新组合于南京工学院(即现在的东南大学)。在这里,他辅导电工基础课,大量地批改作业增加了他在数据上的积累。

1955年,党和国家号召向科学进军,第二年,我国开始进行电子计算机及半导体的科技事业,陈星弼又被成都电讯工程学院(现电子科技大学)派往中国科学院应用物理研究所(后改为物理研究所)的半导体室(后扩建为半导体研究所)参加进修与工作。虽然物理是他之前未曾接触的领域,但喜欢“旁门别类”的性格助他跨越了转专业的难关。陈星弼自学了从物理系的四大力学到与半导体有关的专业课。1958年,27岁的陈星弼利用业余时间,对当时新出现的漂移晶体管应用于计算机中的饱和区工作的存储时间问题,做了系统的分析,论文发表于1959年的《物理学报》上,并在20世纪60年代P.R.Prichard的晶体管的电特性的专著中被引用。从该书引用的论文中可知,此文是该方面的最早的研究成果。

1959年,陈星弼回到学校。当时他受命去教半导体物理。这是一门学生普遍认为很难的课程。让学生惊讶的是,年轻的陈星弼老师,上课不带讲稿,每次他走上讲台,摸出一张像香烟大小的纸片,就滔滔不绝地讲起来,只是偶尔看看纸片上的备忘摘要。

为了达到对课程滚瓜烂熟的程度,陈星弼在课前做了大量的准备工作。他认为要教好书,首先要把有关内容融会贯通,然后联系学生实际,考虑如何启发思维及如何条理化以便于学生掌握。他甚至为讲一句话事先琢磨很久,思考最佳的表达方式。

这样,一门让学生头疼的课反而使人兴趣浓厚,同学们甚至在多年后的花甲之龄仍对陈星弼老师的课记忆犹新。

陈星弼为人正直、坦率,由于不愿随俗而家庭出身又不好,在“文化大革命”时期被无限上纲而首先被打倒。后来又被首批点名去五七干校劳动。他的夫人也因动乱时期受到惊吓而患病,长期需要照顾。

尽管如此,在改革开放之前,陈星弼还利用业余时间从事理论研究。在晶体管电荷分析法发表后不久,他首先论证了电荷法的理论基础,并导出了变化速度比晶体管截止频率高十倍的新的电荷法的基本方程。他利用传统的电荷镜像法,颇具匠心地创造了一种在一维方向介质是不均匀的镜像电荷的方程。这是对经典方法的一个重大突破,具有重要的理论意义。

在教书研究之余,作为第一作者,陈星弼还编写了适用于工科院校的《半导体物理》、《晶体管原理》、《固体原理》、《晶体管理论与设计》等教科书。其中不少至今仍被国内著名大学用做教材。

上下求索硕果丰

1980年初,陈星弼被派往美国参加国际会议。同年8月,他作为访问学者前往美国Ohio大学。第二年初,他转到加州大学Berkeley分校,与胡正明教授合作,从事以功率MOST为核心的新型电力电子器件及其集成电路这一领域的研究。处在新兴的时代,确定研究方向的陈星弼绽开朵朵才智之花:

在集成电路领域中,功率MOST电阻与耐压的矛盾是关键问题。1982年,陈星弼首先用变分原理求出了纵向器件中考虑电流二维流动的最佳外延层(耐压层)杂质分布及外延层厚度,并给出了最低导通电阻与击穿电压的关系。论文一发表,就备受国际上功率器件专家的关注,许多学者在研究论文中也引用陈星弼的研究成果。

1983年,陈星弼回校,当选为系主任。他筹建了微电子研究所,并对以功率MOST为核心的现代电力电子器件及相关技术进行研制及开发。在该领域,我国每项器件及技术几乎都是陈星弼率先提出立项并作为项目(或课题)的第一负责人,带领一批骨干攻关完成。

在集成电路研究的崎岖山路上,陈星弼的团队迎难前行。1986年起,陈星弼针对如何避免有源区周界的表面击穿而尽可能达到体内理论击穿电压给出物理解释。这一问题是功率器件中的一个关键环节。当时世界上虽有多种终端技术,物理阐释上还是空白。陈星弼继续向陡峭的巉岩攀登。他提出了性能更加优越的终端技术理论——斜坡场板。这是他攻破场限环与场板及表面电荷影响的理论分析后的可喜成果。

他在攀登中又有新收获。如何在表面面积最小的情况下上获得最高的击穿电压呢?陈星弼提出了电阻场板和表面掺杂两种较新的终端技术的理论分析与设计技术,使这一设想成为可能。

……

不期然间,无数困难险阻化为足下群山——陈星弼已完成了功率器件全部终端技术的理论系统。

另外,陈星弼对功率器件的深入研究使他发现现有器件的几种主要内在矛盾。

理论创新带来技术创新,险峰之上,雪莲万千。陈星弼带领他的研究小组,经过多年的实验,发明了“复合缓冲层的耐压结构”、“具有异型掺杂岛的半导体器件的耐压层”、“新表面耐压层结构”等。这些发明大幅度地突破了传统器件的极限,成为功率器件的里程碑。

就这些发明,陈星弼曾撰文阐释,他谈到:“微电子技术是应用一个比头发丝小百倍(且越来越小)的晶体管(半导体器件)代替50年前有半个香蕉大的电子管。”而用微电子技术控制利用电能的方法,被称为第二次电子革命。但是,功率管耐高电压的要求与集成电路只能耐低电压的矛盾制约了功率管对电能的控制。陈星弼的几项发明解决了这一关键问题,他形象地解释为“让仪器‘有一个聪明的大脑’的集成电路,还能做到‘四肢发达’。”

国内外专家认为,陈星弼的这几项重要发明将成为第二次电子革命的突破口,这一创新十年内都无人超越。

滋兰树蕙桃李芬

1999年,在得知陈星弼入选中国科学院院士的第二天,有记者采访了陈星弼。尚在病榻上的陈星弼,不谈荣誉,却念念不忘青年学生的成长。他反复强调要提高学生素质,要培养学生脚踏实地的治学精神。

陈星弼始终把德作为学生最重要的素质。从教50余年来,陈星弼已培养了千余名学生,他常教育青年:“一个人有了比较好的德,他才能勤奋、刻苦地学习,深入细致地钻研。那么即使现在没有本事,将来本事也会大起来。”陈星弼还以爱因斯坦的一句名言勉励学生:“人只有献身社会,才能找到那实际上是短暂而有风险的生命的意义。”

这句话其实也是陈星弼自己的生活写照。70多岁已是颐养天年、含饴弄孙、享受天伦之乐的年龄,陈星弼却每天都在他那间20平方米的实验室度过,时常到深夜两三点钟才休息。在他看来,生活着就应该工作着,除了吃饭睡觉没有业余时间。“文革”中,陈星弼还爱下围棋,现在连这点消遣也取消了。也许,在别人眼里,他过着苦行僧似的生活,而从少年时就视科学为乐趣的陈星弼却“躲进小楼成一统,管他春夏与秋冬”,他乐此不疲,孜孜不倦。

陈星弼治学严谨,从一件小事就可以看出来。1990年,他撰写了一篇论文投往国外某杂志。当对方决定发表时,陈星弼突然发现论文中某一数据有问题,他一面通知对方暂不发表,一面又埋头研究核实。

在对理工科学生的培养中,陈星弼很重视人文素质的培养。2005年,在微电子与固体电子学院05级研究生、本科生新生开学典礼上,陈星弼要求每一位新生至少要在大学期间背得出三篇古文:王羲之的《兰亭集序》、诸葛亮的《前出师表》、范仲淹的《岳阳楼记》。为什么要做这样的要求呢?陈星弼说:“我发现许多学生的语文成绩挺差的,表达意思含糊不清,有学生告诉我,他们中有些人高考时,语文甚至不及格。”他谈起目前重理轻文的现象,语带焦虑:“作为一个中国人,母语不过关,又怎么称得上是华夏儿女呢!”

有鉴于此,陈星弼精选以上三篇古文让学生诵读。他解释说,《兰亭集序》是文人的聚会,《岳阳楼记》体现了知识分子对国对民强烈的使命感,而《出师表》能激发青年树立远大理想、为国奉献的情怀。一番谆谆教诲,表现了陈星弼希望青年学生全面成才的良苦用心。

而这样的引导,也的确有许多文理兼优的前辈作为榜样。钱伟长、华罗庚等古语都非常好,苏步青也是文理皆通的大家。语言文学能促进思维,增强表达,对科研及思维的开拓有潜移默化的作用。而陈星弼自己早年学过小提琴,能演奏许多古典交响乐,在文学方面造诣很深。陈星弼也希望自己的学生,对专业以外的知识兼收并蓄,全面发展。

陈星弼对学生的关爱之心、在育人事业上的辛勤躬耕广受赞誉。1997年,他被评为电子部优秀教师,1998年被评为全国优秀教师。

朗朗明月照心境

50余年的教学研究生涯,陈星弼已是硕果累累,桃李满天下。他作为唯一(或第一)作者(或主研)已在IEEE等学术刊物上发表论文40多篇,取得美国及中国发明专利权六项,获得国家发明奖及国家科技进步奖两项,省、部级奖13项。圆满完成国家自然科学基金重点项目、军事预研项目及国家“八五”科技攻关重大项目,并获得国家“八五”科技攻关先进个人称号,受到江泽民同志等国家领导人的接见及表彰。

2002年8月,陈星弼获信产部公布的信息产业重大技术发明奖(三项中排第一);2002年8月获美国3D公司杰出创新技术认可奖,该项目不仅是技术创新,而且对环保具有极大的意义。

陈星弼有四项部级鉴定的新功率器件与功率集成电路被评为“结构属国际首创”、“性能属国际领先”。

陈星弼这样一位学界泰斗在生活中却十分淡泊名利。1996年,有一位记者采访他时,发现“陈星弼从穿着到谈吐都很随和”。

记者问世俗生活的荣华富贵对他是否有诱惑力,陈星弼说没有。他一针见血地指出,现代人对物质的无限追求是精神上贫乏的表现。“物质享受到底有多大快乐?”陈星弼风趣地说:“我看现在那些人玩的水平很低,无非是消耗钱。他们玩的东西人人都可以玩,我们玩的东西(科学研究)他们玩不成,我们很骄傲啦!”

陈星弼又是一个充满人情味的人,待人宽厚仁慈。他有留在国外生活工作的条件,他唯一的儿子也在美国从事科研工作,但他不喜欢国外的生活。他说,那里的生活环境、科研条件肯定都比中国好,可是缺少“人情味”。

陈星弼从“文化大革命”时起照顾患病的夫人,至今已快30年了。在一张家庭照片上,厨房里的陈星弼正在清洗拖帕,他的夫人倚着门框,老两口不经意间流露出相濡以沫的情怀。

陈星弼不显老,虽然,自己患有心脏病,又要照顾妻子,在这样的情况下,还有繁重的学术研究工作。但他超然物外,乐观生活。他笑言:“我这人思想顾虑少,所以活得很轻松。”

几十年斗转星移,陈星弼不仅取得丰硕的科研成果,其人格魅力更是仰之弥高,俯之愈深。

(杨丽可海涛)

李小文教授对于遥感有着最简洁的解释:“遥远的感知”。遥感就是从卫星上远远地给地球“拍照”,得到数据后,用计算机分析,制作成遥感图像,“提取”大量有用的地物信息。而他自己就长期致力于遥感基础研究,在对地遥感反演方面和热红外遥感研究等方面取得了一系列突破性的成果,并开创了当前国际遥感基础研究三大学派中“李—Strahler几何光学学派”,由此我国在遥感应用基础研究领域处于国际领先水平。2001年10月18日,李小文荣获第三届长江学者成就奖一等奖;同年11月9日,又当选为中国科学院院士。在许多人眼里,作为我国遥感基础研究极少数国际知名的专家之一,李小文院士是一位智者。《论语》中有“知者乐水,仁者乐山”,对此李小文有着自己的一番理解:“搞科研,就是攀高峰,就要耐得住寂寞,坚持不懈,就要做仁者。”

遥感是人类“超越”自己的一种能力,它使得从一个腾飞的平台、多种视角重新认识和审视自己居住的地球成为现实。而从事遥感基础理论的研究者需要的也正是一种超越前人和自己的能力。1978年在我国独立进行的第一次大规模、多学科、综合性的遥感应用试验——腾冲遥感试验中诞生了“顽强拼搏、自强不息、团结奋斗”的“遥感精神”。正是在这种精神的凝聚下,北京师范大学遥感中心这个遥感集体已经在遥感基础理论研究方面取得了令世人瞩目的成就。作为这个集体的优秀代表,李小文教授更是在遥感基础理论研究中勇于攀登,不断超越前人的研究成果,成为国际上这一领域最顶尖的科学家之一。

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