纪录片《大国脊梁》第五集|奋起:中国科技界取得一批标志性的成果

B站影视 内地电影 2024-12-30 13:11 3

摘要:近期,由中国科协出品的纪录片《大国脊梁》在央视纪录频道热播。纪录片以科学家为人物核心,以重大事件为历史线索,讲述近代以来,矢志报国的中国科学家砥砺奋斗的故事,用一个个科学家的事迹,串联起中国科技事业的辉煌历史。

近期,由中国科协出品的纪录片《大国脊梁》在央视纪录频道热播。纪录片以科学家为人物核心,以重大事件为历史线索,讲述近代以来,矢志报国的中国科学家砥砺奋斗的故事,用一个个科学家的事迹,串联起中国科技事业的辉煌历史。

让我们一同走进《大国脊梁》第五集《奋起》。1995年,“科教兴国”战略提出并实施,中国科技界如何跟踪、追赶国外科技前沿和战略高技术,取得一批标志性的成果?知识分子的待遇如何不断得到改善和提高,科技体制改革取得了怎样的成效?

第5集 奋 起

1995年5月6日

经过13天异常艰苦的徒步跋涉

中国首次远征北极点科学考察队的7名队员

于北京时间上午10时55分

胜利到达北极点

迎风飘扬的五星红旗

昭示着中国人距离地球上最神秘的冰封海洋

已经不再遥远

就在同一天

北京

《中共中央 国务院关于加速科学技术进步的决定发布

第一次明确提出实施“科教兴国”战略

尊重知识、尊重人才,加大对科技和教育的投入,改善知识分子待遇等一系列举措,像是催化剂,大大激发起科技工作者的热情,中国的科学事业迅速驶上高速发展的快车道。

此时,摆在中国科学家面前的首要任务,是奋力追赶。

“10多年前,要发展机器人。那么从发展什么样的机器人着手呢?那么我们那时候选定了开发海上石油工业所需要的水下机器人,当时实际上简直是一个梦想。因为陆上机器人还没有搞成熟,那么就要一下子定开发水下机器人,像做梦一样。”蒋新松院士回忆道。

1979年,蒋新松访问日本归来,不久就拿出了一份计划书,提出研发水下机器人。此时,对于绝大多数中国人来说,机器人还是个陌生的名词。

国外的机器人从1956年开始做起,当时工业机器人已经开始大量运用了,正在做服务机器人、人形机器人。但国内还没有。

当方案制定完成以后,却遭到了一定的质疑。原因很简单:当时的中国不适合,也没条件搞机器人。中国劳动力太多了,搞工业机器人对中国解决实际问题没有帮助,很多人对搞水下机器人画问号。

1979年在日本,蒋新松第一次亲眼看到了真正的机器人,带着我们国家要不要搞机器人,应该怎么搞机器人,研究机器人究竟有多大的作用等问题,看到了当时世界上最先进的科技在工业生产上安全、高效的应用。

日本一行,蒋新松大开眼界,也点燃了他的机器人梦想:“我们一定也要造出属于中国人自己的机器人!

不是担心机器人抢了工人的饭碗吗?那就从专门在危险恶劣环境下作业的特种机器人做起。

1982年,蒋新松提议的《智能机器在海洋中应用》正式立项,并被列入国家“六五”重大科技项目,蒋新松任项目总设计师。

蒋新松说,现在给他机遇了、给他岗位了,时间不饶人,他得抓紧。

带着一帮从来没有接触机器人的同事,蒋新松开始了艰难的摸索。同事们都知道,老蒋的勤奋是超乎寻常的。早晨不到5点就起床看书、设计或修改图纸,白天安装、试验、讨论,晚上坐在床上,嘴上叼着铅笔,看书、啃资料……

蒋新松本人身体也不好,心脏不好、血糖也高。有人提醒老蒋注意休息,他说身体是重要,连傻子都知道身体重要,我不是傻子,但是我活着就干,死了算,要为国家做贡献。

1985年12月

我国第一台水下机器人“海人一号”首次试航成功并深潜199米

能灵活自如地抓取海底指定物

技术达到了当时同类型产品的世界水平

这是中国人完全依靠自主技术取得的壮举

成为中国机器人发展史上的一块重要里程碑

中国与世界先进的差距一步步在缩小

1958年,美国科学家杰克·基尔比发明了世界上第一片集成电路,世界从此进入了集成电路时代。

就在这一年,留苏归来的李志坚加入清华大学集成电路研究小组,这个小组也成为中国最早研究半导体技术的单位之一。

到上世纪80年代初,中国集成电路技术已经远远被甩在世界先进水平的后面。我们在集成电路上跟国外的差距差不多是10微米和1微米的差距,差不多四五代。

我们当时的目标是希望跨越这个台阶,达到超大规模集成电路的水平。

对于追赶差距,李志坚从来都不缺少信心。他始终都记得老师程开甲的话:“对于不懂的东西,不弄懂它就放过去了,一辈子可能都不会懂;如果迎刃而解弄懂了,一辈子都懂了。”但是成功前面最大的拦路虎是“巴黎统筹委员会”。

那个时候是冷战状态,西方的资本主义阵营对社会主义国家整个采用禁运的办法。它要限制科技的发展,“巴黎统筹委员会”的协议中对中国禁运的东西从产品到设备高达500多项。

在1985年“巴统禁运手册”中,5微米以下的半导体技术是对中国严格禁运的。你既得不到技术,你也拿不到产品。

1986年,李志坚把自主研制超大规模集成电路技术的目标,定在“实现1微米的突破”。

1微米工艺生产线对洁净度的要求非常高,必须要有100级的超净车间,而现有车间的净度只能达到1000级,远远不能到达要求。

100级是指在1立方英尺中大于0.5微米的灰尘要小于100个。这些东西在国外可以整条线的买,但在国内所有东西都要自己建。基本上是白手起家,什么都没有。

当时,国外建设一条超大规模集成电路试验线,至少需要1亿美元,而李志坚团队的项目经费总额只有1300万美元。而且,几乎所有急需的关键设备都在“巴统禁运手册”上。

李志坚团队决定自力更生。

先进设备不给进口,就采用一些国外淘汰下来的设备;经费不足,就把钱用在主要设备的保障上,其他能省就省。

短短一年时间,中国第一个洁净度为100级的超净车间就建设完成,紧接着,中国第一条1微米级超大规模集成电路管芯片研制工艺线也建成投产。

1991年9月30日,《人民日报》头版刊登了“清华大学微电子所传来喜讯我微电子技术跨上1微米级台阶”的新闻。

就在当月,“巴黎统筹委员会”把对中国微电子技术的相关禁运标准下调至1微米级。

1992年,金怡濂接手担任中国神威巨型机研制项目总设计师时,早已年逾花甲,退居二线。

中国工程院院士金怡濂在办公室工作照。图片来源:中国工程院院士馆。

巨型计算机性能高、运算速度快,是许多领域不可缺少的高端计算工具,邓小平同志曾说:“中国要搞四个现代化,不能没有巨型机。

“因为当时很多科研项目需要这个东西,它在气象气候,石油勘探,航天航空,生命科学,药物研究和基础科学等很多领域是不可缺少的高端计算工具。也是衡量一个国家综合国力的重要标志之一。

超级计算机是一个大国重器,也是一个国家科技兴旺发达的重要标志。

上世纪90年代,世界巨型机研发屡出新招,美、日两国先后轮番推出20余种新机型,运算速度以千亿次为单位迭次上升,不断刷新世界纪录。而此时,中国计算机最快速度还在每秒10亿次的水平。

1992年深秋,国家并行计算机工程技术研究中心,神威巨型机预研小组拿出了每秒500亿次的设计方案。

从10亿次一下子跃升到500亿次,方案已经足够大胆。

但金怡濂却提出了不同看法。

“我们的计算机在上世纪八十年代左右,技术方案在发生变化,因此我就觉得在这个时候,如果我们能跟上这个节奏,选择好方向,选择一种适合中国的方案,那么我们就可以在这个时期进行赶超,这是中国赶超计算机的一个最佳时机。”金怡濂回忆道。

从每秒10亿次直接跨越到千亿次,金怡濂并非信口开河。大胆的设想来自于多年来他对计算机的执着和积淀。

1956年,金怡濂被选派到苏联学习计算机。回国后,参加了中国第一台大型电子计算机104机的研制。

此后几十年间,他主持、参与研制的计算机,一步步突破了百万次、千万次、亿次、10亿次关口。

但多年来,始终有一件事让金怡濂耿耿于怀。

上世纪80年代初,中国千方百计,不惜花费巨额外汇,买回一台急需使用的超级计算机。

“但是他有条件,卖给你的时候,他要让你请两个‘监工’,这两个‘监工’就要监视你使用计算机,控制你什么东西可以算,什么东西你是不可以算的。他这个小房子是控制室,它上面清楚写着不准中国人入内。当然,特别是对我们搞计算机的,做不出计算机,岂不是说我们也有点好像内心有愧,让国家受到了屈辱。”金怡濂回忆道。

1992年,63岁的金怡濂重返一线,带着近百名科研人员,开始了研制千亿次巨型机的漫漫征程。

1996年9月下旬的一个子夜,神威巨型计算机的最后一块插件板,被小心翼翼地插进了机舱。

测试结果,神威巨型计算机峰值运算速度达到每秒3120亿浮点,计算速度超出立项指标的3倍,主要技术指标达到国际领先水平。

就是从那时起,世界高性能计算机领域的“金字塔尖”,开始不断有“中国面孔”闪现,由美、日等发达国家轮流坐庄的局面被打破。

在追逐世界科技前沿的道路上,失败并不可怕,更加难能可贵的,是甘坐“冷板凳”的毅力和恒心。

1987年3月18日,纽约,美国物理学会年会会场,46岁的赵忠贤迎来了他20多年科研生涯中的高光时刻。

会上,赵忠贤代表中国,和4位全球高温超导领域最顶尖团队的负责人,分别公布了他们的发现成果。

赵忠贤做报告时,人山人海,过道全坐的人,外边的人全站着来听。

1100人的大厅里挤进了3000多人,连走廊的闭路电视也被团团围住。大会从晚上7点半一直持续到凌晨3点15分。空前的盛况,被誉为物理学界的“摇滚音乐节”。

超导材料必须在极低温的环境下才能获得零电阻的性能。上世纪初超导材料被发现以来,无数科学家孜孜以求的梦想,就是找到高临界温度超导体。

但大半个世纪过去,没有人能取得重大突破。直到1986年,铜氧化合物超导材料的发现,引发了一场世界性的超导竞赛。

赵忠贤率领团队也积极投身到这场国际竞赛中。

赵忠贤团队因地制宜、“土法上马”。他们很多的实验材料是自己做的。他们用的甚至于是1956年生产的稀土材料产品。

白天黑夜地在干,困了就趴在桌子上去睡一觉。甚至于当时他们都连往实验室弄个行军床的想法都给忘了。

1987年2月19日深夜,赵忠贤团队在钡-钇-铜-氧中发现了临界温度93K的高温超导体。

中国第一个公布了它的超导体成分,这是很重要的,比美国等其他的团队首先公布。

这一重大发现震动了国际物理学界。中国人在激烈的超导竞赛中,终于站到了前列。

1989年,赵忠贤团队荣获年度国家自然科学奖一等奖。

然而,喧嚣过后,终会归于沉寂。高温超导体的研究由于长时间找不到新的突破口,逐渐降下了温度。

持续的低潮消磨了曾经的热情,高温超导研究从热门变一下子变成了冷门。一些研究者纷纷“转向”,有的研究团队甚至解散了。

但赵忠贤始终坐在了“冷板凳”上。

2008年,转机终于来了。

日本科学家细野秀雄在铁砷化合物中发现了超导性的存在,赵忠贤立刻敏锐地意识到,铁基材料很可能是新的高温超导体。

事实上,早在1994年,赵忠贤就研究过结构完全相同的稀土-铜-硒-氧体系。

机会总是留给有准备的人。

“我提出用高温高压合成,轻稀土替代,速度特别快,那我们就等于几乎把所有的50K以上的超导体,几乎都是我们给做出来了。”赵忠贤回忆道。

赵忠贤团队实现了高温超导研究领域的第二次突破。

多年的“冷板凳”终于被坐热了!

2014年初,赵忠贤团队再次问鼎国家自然科学奖一等奖。

2017年1月,赵忠贤走上了国家最高科学技术奖的领奖台。

厚积而薄发。

正是20多年的坚守和积累,才让赵忠贤凭借敏锐的洞察力,迅速抓住机遇,赶上时代的浪潮,并勇立潮头。

2012年6月24日

距离地球300多公里外的太空中

航天员刘旺驾驶“神舟九号”飞船

与“天宫一号”目标飞行器完成交会对接

中国首次手控交会对接试验取得圆满成功,标志着中国成为世界上第三个完整掌握空间交会对接技术的国家。

同一天

马里亚纳海沟

崔维成、叶聪、杨波三位科学家

搭乘中国第一艘深海载人潜水器“蛟龙号”

成功下潜至水下7020米

自此,中国成为世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家,中国海底载人科学研究和资源勘探能力达到国际领先水平。

可上九天揽月

可下五洋捉鳖

谈笑凯歌还

世上无难事

只要肯登攀

在追赶世界先进科技的道路上

中国

永不停步

责编:胡安妮

审核:张敬一

值班编委:宋玉荣

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一起向大国脊梁致敬

来源:中国科协之声

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