南開園里的微觀生活

微觀世界里的科學(xué)

高考后填報(bào)志愿時(shí)，我對微電子幾乎一無所知，只是憑著對電廣的愛好毫不猶豫地選擇了。“什么是微電子?”這是我在讀大學(xué)時(shí)被問得最多的一個(gè)問題。

簡單地說，微電子就是把電路小型化的技術(shù)。微電子的微，但是微米的微，1微米x 1微米見方的晶體管，在一根頭發(fā)的橫截面上可以放置近一萬個(gè)。在半導(dǎo)體介質(zhì)—亡，數(shù)以億計(jì)‘的晶體管如何放置才能最大限度地利用空間，又保證電路的有效運(yùn)作，便是微電子的主要工作。

最能體現(xiàn)微電子優(yōu)勢的是電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展。最初的一臺電子計(jì)算機(jī)重達(dá)幾噸，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，電腦薄小如書，甚至出現(xiàn)廠掌上電腦。微電子如今已是整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的心臟，沒有了心臟的支持，高速發(fā)展的信息社會將在瞬間崩潰。

剛?cè)胄r(shí)曾有人傳言，某位師兄拿著萬用表和烙鐵修好了一個(gè)CPu，當(dāng)時(shí)覺得萬分神奇。如今深感自己當(dāng)初對微電子的一無所知，CPU的內(nèi)部是由無數(shù)個(gè)肉眼無法看到的晶體管組成的，宏觀的設(shè)備根本無法進(jìn)行修復(fù)。如今網(wǎng)上還經(jīng)常看到別人說起類似的話題，我感到很有趣。

基礎(chǔ)知識與觸類旁通

為什么有著波浪的湖里倒入一湯勺油之后會變平靜呢?一節(jié)“表面物理”課上，老師提出了這樣的問題。

本科的最初階段，我們學(xué)到了大量理科的基礎(chǔ)知識，尤其是大量物理學(xué)知識的學(xué)習(xí)，讓我們錯(cuò)以為自己成了物理系學(xué)生。老師總是試圖通過對生活中一些很簡單但很有趣的現(xiàn)象的闡釋，來激發(fā)我們學(xué)習(xí)的興趣。比如從油和水接觸之后產(chǎn)生的結(jié)果講起，進(jìn)一步解釋這個(gè)現(xiàn)象在微電廣技術(shù)中的運(yùn)用。這樣的講解聽起來很過癮，而且印象深刻。隨著專業(yè)課的不斷深入，我們也逐漸體會到，這些物理知識恰恰是微電子最基礎(chǔ)的部分。

理科基礎(chǔ)知識要掌握，其他文化知識也要多學(xué)。只有受到多種文化的熏陶，才能擁有一個(gè)廣闊的視野，這點(diǎn)對我們的科技創(chuàng)新非常重要。也許你會說，微電子是純理科，怎么會與文科有聯(lián)系?你可以這樣理解：把微觀世界放大或者把人類社會縮小，人和電子間有著驚人的相似，有時(shí)科學(xué)家把人類的文化運(yùn)用到技術(shù)上，會獲得巨大的成功。

眾所周知，“藍(lán)色巨人”IBM有著強(qiáng)大的技術(shù)，他們發(fā)明了名為“大馬士革”的銅引線工藝，為微電子的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。大馬士革是敘利亞的首都，和引線工藝有何聯(lián)系呢?據(jù)說大馬士革盛產(chǎn)一種帶花紋的軍刀，這種軍刀的花紋雕刻工藝十分特殊，而IBM的銅引線工藝便是受到了這種工藝的啟發(fā)。

在“我愛南開”BBS上，一個(gè)問題的討論常常會引起歷史、經(jīng)濟(jì)、數(shù)學(xué)、物理等各系學(xué)生的興趣，大家從各自學(xué)科的思維角度出發(fā)，進(jìn)行分析解答。不同的思維方式和思考角度，豐富了我們的想像力，也營造了南開兼容并包的學(xué)風(fēng)。

追隨大師的足跡

“我愛在淡淡的太陽短命的日子，臨窗把喜愛的丁作靜靜做完”，詩人穆旦曾這樣形容他晚年在南開的生活。我們計(jì)算機(jī)c語言的老師是一個(gè)很平常的老先生，后來才聽說他是朱自清的兒子。在我看來，計(jì)算機(jī)和中文是風(fēng)馬牛不相及的，而他卻解釋道，計(jì)算機(jī)編程的語言與人類的語言一樣都有語法和詞匯，所以中文系和計(jì)算機(jī)系是相通的，由此他作了大量的漢語語音識別廠作。這種嶄新的思路讓剛?cè)舜髮W(xué)的我茅塞頓開。

數(shù)學(xué)大師陳省身也在晚年回南開定居，他不僅主持了多個(gè)數(shù)學(xué)方面頂尖的研究工作，還堅(jiān)持給本科生上課。我有幸聆聽過陳老的講座。他把數(shù)學(xué)與生物、物理聯(lián)系起來講授，演繹出學(xué)問的至純至美。很長很繁瑣的式子在陳老的解答下一點(diǎn)一點(diǎn)地消去，最終只剩下一個(gè)很簡單的答案，讓你明白，數(shù)學(xué)其實(shí)是一種由復(fù)雜到簡單的美。

實(shí)踐出真知

“你想成為第二個(gè)舌戰(zhàn)群儒的周恩來嗎，請入辯協(xié)!”“南開話劇社，曹禺成長于斯!”……這樣的社團(tuán)納新海報(bào)，當(dāng)然會讓你的心出為之一熱。作為微電子系的—員，加入多隆電子協(xié)會是理所當(dāng)然的。第一次真正設(shè)計(jì)圖紙、焊接電路板是在協(xié)會舉行的一次校內(nèi)電子競賽上。那次我拿著電烙鐵無所適從的窘狀，現(xiàn)在想來依然可笑。由于操作不慎，寢室里連著斷了三根保險(xiǎn)絲。點(diǎn)著蠟燭安裝保險(xiǎn)絲的時(shí)候，有同學(xué)從身旁經(jīng)過，很悲壯地問道，我們燒壞兩個(gè)了，你們這是第幾個(gè)？

兩年一屆的全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽，是每個(gè)電子愛好者不能錯(cuò)過的。長達(dá)兩個(gè)月的精心準(zhǔn)備，迎來的是三天緊張的比賽。得到題目之后，我們馬不停蹄地查閱資料，設(shè)計(jì)電路，編寫程序，連續(xù)三天吃飯睡覺都在實(shí)驗(yàn)室里，困了就躺一會。結(jié)束的時(shí)候我們個(gè)個(gè)蓬頭垢面地出來，感到陽光很刺眼。雖然結(jié)果不是很理想，但我們獲得了新的知識，也明白了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。

把夢想變成現(xiàn)實(shí)

小時(shí)候看《西游記》，很羨慕孫悟空上天入地，還能跑到鐵扇公主的肚子里翻跟斗的本領(lǐng)。而現(xiàn)在學(xué)了微電子技術(shù)，兒時(shí)的夢想也能在自己的手中變成現(xiàn)實(shí)。這些年微電子與各個(gè)學(xué)科有了多方面的聯(lián)系，比如生物芯片便是微電子、機(jī)械、生物、醫(yī)學(xué)合作的產(chǎn)物。美國在幾年前便做出了這樣的芯片，它小到可以放到入的血管中卻不使人有異樣的感覺，它在血管里檢測人體的變化，不斷報(bào)告給主機(jī)或者將藥物釋放出來。聽起來很神奇，是不是?

有人說微電子入是對明天最擔(dān)憂的階層。微電子學(xué)的發(fā)展極為迅速，可能今天先進(jìn)的工藝技術(shù)，明天就可能會落伍被淘汰。所以我們都養(yǎng)成了每天瀏覽國外微電子方面網(wǎng)站的習(xí)慣，這樣才能讓自己永遠(yuǎn)保持先進(jìn)性。平時(shí)我們也會多看書籍和雜志，因?yàn)槲㈦娮拥脑O(shè)計(jì)是多層面的，涉及至，J物理、化學(xué)、電子、機(jī)械等等學(xué)科，更需要好奇心。正如老師所說，好的基礎(chǔ)如同深厚的內(nèi)功，不管招式如何變化，如何復(fù)雜，只要有了深厚的內(nèi)功，一切便不是問題。

在這個(gè)快速發(fā)展的時(shí)代，像微電子這樣‘項(xiàng)技術(shù)能保持半個(gè)世紀(jì)旺盛不衰，仍充滿活力是個(gè)奇跡。這奇跡，就是由一個(gè)個(gè)充滿激情的微電子人共同創(chuàng)造的。