【編者按】學(xué)為人師,行為世范。中國科學(xué)院院士、中國工程院院士是我國科技界的最高學(xué)術(shù)榮譽(yù)。“院士”用他們獨(dú)特的生命歷程和執(zhí)著探索精神詮釋了偉大和崇高。
《仰止——記者眼中的智者風(fēng)骨》系列報(bào)道,將聚焦100名江蘇籍和駐江蘇的兩院院士,在介紹他們學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)的同時(shí),著力再現(xiàn)他們的人格魅力,用充滿真性情的生動(dòng)故事,展現(xiàn)智者風(fēng)骨、大師情懷,力求揭示他們非凡的科學(xué)人生給予我們的深刻感悟。

此地多山丘,山間偏僻,經(jīng)常出沒強(qiáng)盜和野獸。“阿斗,走慢些,天太黑,我害怕!”“這個(gè)字不念斗,念炓(Liào)!”天剛蒙蒙亮,崇山峻嶺間,傳來兩個(gè)孩子的對話。
兒時(shí)的鄭有炓從福建省三明市大田縣去永安縣上高中,沒有公路,他就與幾個(gè)小伙伴相互鼓勵(lì)著,翻過一座座高山,奔向他們心心念念的知識殿堂。
時(shí)光飛逝,鄭有炓身上那股吃苦耐勞、對科學(xué)不斷探索的精神,一直都在。
嘿,奇妙的“電”
“真的很難想象!我興奮得不得了,一晚上都沒睡覺,一個(gè)勁兒地想,這個(gè)“電”是多么奇妙?。∷鼜哪膬簛??它為什么會發(fā)光?它還能更亮嗎?我越想越興奮,越興奮就越想弄明白,只盼著第二天早早到來,天一亮,就去縣里的發(fā)電廠看看。”
1935年,大田這個(gè)小山城里還沒通上電,那時(shí),家家戶戶照明用的只有煤油燈。10月,山風(fēng)微涼,大田一戶普通人家里,伴著搖曳的光亮,鄭有炓出生了。
本以為黑夜里最亮的是天上的星月,不承想,一根拉拔后的鎢絲卻帶來了意想不到的光亮。電燈來了!鄭有炓剛上小學(xué)四年級,家里通上了電,原本看書用的煤油燈被白熾燈取代。剛通上電的夜里,鄭有炓失眠了,與其說是睡不著,不如說,他壓根就不想睡——電太奇妙了,從未有過的好奇與興奮挑撥著這位小小少年的每一根神經(jīng)。
自此,鄭有炓對電產(chǎn)生了向往,近乎癡迷。初中上學(xué),物理這門不同于語文、數(shù)學(xué)的新課讓他極為感興趣,“我有太多關(guān)于電的疑問,這門課正好就是講解這些內(nèi)容的,所以當(dāng)時(shí)對我來說,物理就是電,電就是物理。”當(dāng)然,正是因?yàn)榕d趣,初中,鄭有炓的物理學(xué)得最好,到了高中,更是如此。那時(shí)教物理的永安中學(xué)陳天生老師每次批改鄭有炓的試卷總比他人更苛刻一些,“總不能老是滿分吧,總有可以扣分的地方吧。”偏偏,每次都讓他“失望”。
一有空,鄭有炓就往縣里的發(fā)電廠跑,去觀察廠里怎么發(fā)電,而后電又是怎么被輸送出去的?;貋砗螅妥聊ソM裝了一大堆關(guān)于電的“小發(fā)明”,倒也沒耽誤學(xué)校的正常學(xué)習(xí)。
1953年,高考結(jié)果在報(bào)紙上“放榜”,鄭有炓早早地到郵局門口等著,一拿到報(bào)紙就逐條逐列地尋找自己的名字,“呵,南京大學(xué)物理系,鄭有斗(火字旁),沒誰了,這人肯定是我!”他興奮得不得了,自己的物理夢終于圓了!
走,一路向北
“如果說考進(jìn)南大物理系是圓了我的物理夢,那么到北大物理系攻讀五校聯(lián)合半導(dǎo)體專業(yè)則開啟了我一生研究半導(dǎo)體的征途。我們心底都明白,國家需要半導(dǎo)體,國家需要我們,于是我們一路向北,一路歡唱,每個(gè)人都懷揣著一腔為國家做大貢獻(xiàn)的熱血。就這樣,一念定終生,三生有幸,我與半導(dǎo)體結(jié)緣了。”
坐罷汽車坐火車,鄭有炓到了南大后發(fā)現(xiàn),這里比他想象的還要好,簡直就是天堂——飯?zhí)锰峁┑娘埐素S富又營養(yǎng),還全免費(fèi),不僅如此,以前出名的教授只是書里知道,現(xiàn)如今,可是真真切切地看到人了!鄭有炓心潮澎湃,暗暗下定決心,要好好把握機(jī)遇,發(fā)奮圖強(qiáng),努力學(xué)習(xí),報(bào)效祖國。
1956年,機(jī)遇不期而至。周恩來總理主持制訂國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展十二年規(guī)劃,“發(fā)展半導(dǎo)體技術(shù)”被列入最急迫需要國家支持的“四大緊急措施”之一。據(jù)此,高教部決定從當(dāng)年秋季開始,抽調(diào)北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、南京大學(xué)、廈門大學(xué)和吉林大學(xué)(當(dāng)時(shí)的東北人民大學(xué))等五所高校物理系部分師生,集中在北京大學(xué)物理系創(chuàng)辦“五校聯(lián)合半導(dǎo)體專業(yè)”,培養(yǎng)國家急需的半導(dǎo)體專門人才。在南京大學(xué)的抽調(diào)生里,就有鄭有炓。
“非常興奮,國家培養(yǎng)半導(dǎo)體人才在當(dāng)時(shí)已經(jīng)成為一種緊急措施,能夠參與到這一環(huán)節(jié),很幸運(yùn)!”南京大學(xué)師生組團(tuán)北上,路上,鄭有炓跟其他同學(xué)一樣,禁不住唱起了歌。
到了北大,又見了另一番風(fēng)景——大師級別的名師比比皆是,動(dòng)不動(dòng)就是德國、法國留學(xué)回來的。“那時(shí)搞量子力學(xué)研究的楊立銘教授剛回國不久,由于他的嗓子不太好,因此我們每次上他的課,都要搶第一排的座位。他為了讓我們聽得清楚,在黑板四周安裝了多個(gè)拾音器,講課還用上了擴(kuò)音喇叭,即便是這樣,聲音也不大,幾乎每次上課助教周光召老師都要幫他復(fù)述一遍。”為了爭這第一排的座位,鄭有炓都會趕在吃早飯之前行動(dòng),“當(dāng)時(shí)買了一個(gè)黃書包,里面布袋子裝著碗筷,圖方便,隨身帶著。”除了上課搶座位,圖書館看書也要搶座位,“那時(shí)候可稀奇了,北大圖書館,每個(gè)位子上都有一個(gè)45瓦的小臺燈,當(dāng)然位子也很緊張。”
1957年,鄭有炓在五校聯(lián)合半導(dǎo)體專業(yè)畢業(yè)留校后,又去中國科學(xué)院應(yīng)用物理研究所實(shí)習(xí)了一年。在北京的這兩年時(shí)間里,他除了去過一次天文館,其他時(shí)間都用在了埋頭讀書和做實(shí)驗(yàn)上。

談到自己的大學(xué)論文, 鄭有炓院士如數(shù)家珍。

鄭有炓院士大學(xué)時(shí)期的論文手稿。
窮,信心還在
1958年,五校聯(lián)合半導(dǎo)體教研室完成任務(wù)按計(jì)劃解散,五校老師擔(dān)著將半導(dǎo)體專業(yè)“開枝散葉”的任務(wù)回到了各自的學(xué)校。在教研組主任吳汝麟教授和熊子璥教授的帶領(lǐng)下,鄭有炓作為剛畢業(yè)的年輕教師之一也投入到了南京大學(xué)半導(dǎo)體物理專門化建設(shè)中。
“我們五個(gè)人組成了一支團(tuán)隊(duì),人少,條件也跟不上,當(dāng)時(shí),全國各行各業(yè)都掀起了趕超熱潮。”鄭有炓覺得這是個(gè)機(jī)遇,“半導(dǎo)體這樣一個(gè)新興高新技術(shù)領(lǐng)域,很自然地就成了當(dāng)時(shí)的熱門,剛剛自主新建的南京大學(xué)半導(dǎo)體學(xué)科就順勢被推上了熱潮。一批物理系四年級和三年級的學(xué)生走進(jìn)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室,分成多個(gè)科研小組,日日夜夜,熱火朝天地‘大干’半導(dǎo)體技術(shù),實(shí)驗(yàn)室也從最初的兩間發(fā)展到四間。”鄭有炓與學(xué)生們打成一片,自己動(dòng)手、安裝設(shè)備、購買器材,研究對象也從氧化亞銅整流器、鍺晶體二極管,一直到半導(dǎo)體收音機(jī)、音頻放大器、放射性探測器。“記得很清楚,當(dāng)時(shí)研制玻璃封裝的點(diǎn)接觸鍺晶體二極管,在南京大學(xué)的那棟北大樓二樓東頭一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里,我們?yōu)榱俗詈蟮墓リP(guān)熬了一天一夜。”鄭有炓回憶。
1960年,全國糧食困難,時(shí)至今日,鄭有炓依然記得當(dāng)時(shí)吃樹葉、喝醬油水的場景,“那個(gè)時(shí)候,我們一個(gè)月發(fā)一張餅干票,用這張票可以買到一小包餅干,買完回來,人還沒回來呢,餅干就已經(jīng)吃完了。”困難時(shí)期,甚至都拿不出一本教材,鄭有炓和教學(xué)小組的老師決定,從查文獻(xiàn)看國外參考書入手,自己編寫教材,“那時(shí)印刷技術(shù)很陳舊,我們先是在鋼板上用蠟紙手工刻字,然后用油墨印在紙張上,所用的印刷紙又都是略帶黃色的粗糙紙張,因此一本本教材講義總是厚厚的,由于實(shí)在太厚,就將它分成上、下冊或上、中、下三冊分裝。”
鄭有炓始終覺得,困難并不是絕對的,機(jī)遇往往就夾雜其間。“我們這個(gè)師生實(shí)踐小分隊(duì),先后去了南京半導(dǎo)體廠、常州半導(dǎo)體廠、蘇州半導(dǎo)體廠,通過不同的廠子,第一次實(shí)實(shí)在在地了解了半導(dǎo)體器件、集成電路的制備過程,加深了理論與實(shí)際的聯(lián)系,真正有了‘實(shí)戰(zhàn)’經(jīng)驗(yàn)。”有意思的是,在常州半導(dǎo)體廠實(shí)習(xí)期間,鄭有炓?guī)е鴮W(xué)生利用自己生產(chǎn)的MOS分頻電路,研制了一座在當(dāng)時(shí)頗具新意的“數(shù)字電子鐘”。
怎樣讓一個(gè)尖端的、國際前沿的專業(yè)在毫無基礎(chǔ)的情況下落地發(fā)展?這個(gè)過程很艱苦,因?yàn)椴还苁菑哪姆矫鎭砜?,在?dāng)時(shí)都是“一張白紙”,我們必須在這張“白紙”上,畫出點(diǎn)、線、面,甚至還要有圖形和色彩,壓力很大,偏偏社會變化的浪潮又一波波地襲來,困難可想而知,但即便是這么窮,我們照樣有信心。
苦,擋不住路
1986年,大洋彼岸的鄭有炓,登上班機(jī),結(jié)束了對美國紐約州立大學(xué)的訪問回國。這段經(jīng)歷,讓他的視野更加開闊了。
在美國訪學(xué)時(shí),鄭有炓就暗暗定下了目標(biāo),要繼續(xù)在低維半導(dǎo)體這一前沿領(lǐng)域開展研究。那時(shí),鎵砷材料體系國際、國內(nèi)都研究得很深入,而鍺硅異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的研究還處于萌芽階段。鄭有炓選擇“拓荒”——致力在鍺硅異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料研究方面有所作為。
當(dāng)時(shí),用于研究的國外設(shè)備價(jià)格很高,加上巨額的轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi),買不起也用不起。沒有條件,創(chuàng)造條件也要上!鄭有炓他們硬是咬著牙,擠出經(jīng)費(fèi)在南京734廠買了一臺蘋果電腦,師生齊動(dòng)手,構(gòu)建了鍺硅材料生長的計(jì)算機(jī)精密控制系統(tǒng),之后又分頭到北京、沈陽、上海、淄博等地,四處尋找器材,構(gòu)建用于鍺硅材料生長的復(fù)雜裝置。鄭有炓至今還記得那時(shí)在南京電子管廠,師生穿著背心一起拖著板車,一鼓作氣,將加工的機(jī)柜運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室的場景。
經(jīng)過將近兩年時(shí)間的籌建,誰也沒有想到,僅僅花費(fèi)了十多萬元,鄭有炓他們就研制出了一套計(jì)算機(jī)控制的光輻射加熱超低壓CVD材料生長設(shè)備,制備出了優(yōu)質(zhì)的鍺硅異質(zhì)結(jié)構(gòu)、超晶格、量子阱材料與器件,其團(tuán)隊(duì)也成為半導(dǎo)體研究領(lǐng)域的“國家隊(duì)”。
那段時(shí)光,鐫刻著鄭有炓特別的記憶。“材料生長設(shè)備壓縮空氣機(jī),轟轟地響,為此我們還遭到不少‘投訴’,換了不少次實(shí)驗(yàn)室。”他打趣地說,最終定址選在了醫(yī)學(xué)院的一間實(shí)驗(yàn)室樓上。“后來我發(fā)覺,這樓下就是醫(yī)學(xué)院的解剖實(shí)驗(yàn)室,我讓男同學(xué)們千萬不要告訴女同學(xué),因?yàn)樯L材料通常是通宵達(dá)旦,不然她們都不敢來做實(shí)驗(yàn)了,哈哈哈!”
一窮二白,擋不住前行腳步,執(zhí)著讓鄭有炓收獲了成功。“我堅(jiān)信,對該研究方向的判斷是正確的。”談起當(dāng)年,他的眼中至今還流露出那份堅(jiān)定?;垩圩R勢,果然,在之后的十多年,鍺硅異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料,依然沒有過時(shí),仍是半導(dǎo)體研發(fā)的熱點(diǎn)。
“科研經(jīng)費(fèi)短缺,國外好的設(shè)備價(jià)格昂貴,買不起也用不起。我們狠下決心,咬著牙,在南京734廠買了一臺蘋果電腦;沒有加工設(shè)計(jì)設(shè)備,就去南京電子管廠,穿著背心,拖著板車,用草繩捆著,一鼓作氣,將加工機(jī)柜運(yùn)回實(shí)驗(yàn)大樓。就這樣,用有限資源,創(chuàng)造了無限可能,登頂?shù)途S半導(dǎo)體科技高峰,并在多項(xiàng)研究中躋身前沿。”

為了作好專業(yè)報(bào)告,鄭有炓院士在查閱漢語拼音資料。
超,躋身前沿
“那時(shí),去國外開展交流研究,對方很是小心謹(jǐn)慎,不給參觀實(shí)驗(yàn)室,只給瞅一眼樣品,但我們還是挺了過來,實(shí)現(xiàn)了自己的“大發(fā)展”。如今,學(xué)生多、教師多,青出于藍(lán),研究隊(duì)伍迅速成長起來,硬是從縫隙間擠了進(jìn)去,在第三代半導(dǎo)體研究的前沿領(lǐng)域站住了腳。”
鍥而不舍的鉆研勁頭,讓鄭有炓無時(shí)無刻不處于“警備”狀態(tài)。國門外,別人在研究什么,準(zhǔn)備研究什么……一點(diǎn)點(diǎn)信息,都會挑動(dòng)他敏感的神經(jīng)。
1993年,日本科學(xué)家用氮化鎵材料做出了高亮度藍(lán)光LED,隨即在全球范圍掀起了以氮化鎵、碳化硅為代表的第三代半導(dǎo)體研究熱潮。兩年后,作為我國專家組成員,鄭有炓受托開展國際調(diào)研,主持軟課題,提出“我國發(fā)展氮化鎵半導(dǎo)體技術(shù)的建議”,上報(bào)給國家有關(guān)部門。白手起家,無經(jīng)驗(yàn)可循,國外的技術(shù)封鎖,不但沒有影響到鄭有炓的研究,反而激發(fā)了他的斗志。繼鍺硅技術(shù)后,鄭有炓又馬不停蹄地做起了第三代半導(dǎo)體研究。
如今,雖然年過八旬,鄭有炓還經(jīng)常東奔西走,去園區(qū)、企業(yè),到產(chǎn)業(yè)一線作報(bào)告,極力推動(dòng)我國第三代半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展。“我記不清做過多少次報(bào)告了,但每次都保證有兩個(gè)小時(shí)的時(shí)長。”鄭有炓的這些報(bào)告,都是他精心制作的。鄭有炓常對自己的學(xué)生說:“不能一個(gè)報(bào)告到處講、重復(fù)講,要結(jié)合單位的需要,考量受眾基礎(chǔ),設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容。”準(zhǔn)備電子版的報(bào)告往往要花很長時(shí)間,一遍又一遍地推敲寫作,搶時(shí)間開夜車是少不了的。鄭有炓風(fēng)趣地說:“我出差坐飛機(jī),從不怕誤點(diǎn),這時(shí)間正好可以靜心準(zhǔn)備報(bào)告。”
“剛?cè)氚雽?dǎo)體領(lǐng)域,這是一個(gè)新的學(xué)科;研究深入時(shí),又正是國家需要之際。”此話說得云淡風(fēng)輕,但途中的辛勞只有鄭有炓自己知道。俗話說,成功總是青睞有準(zhǔn)備的人,自強(qiáng)不息、頑強(qiáng)拼搏,才是成功的真正秘訣。“與那時(shí)相比,現(xiàn)在的科研環(huán)境好了不少,經(jīng)費(fèi)也寬裕,年輕人更要珍惜。如今,我們建立了自己的研究基地,也有了自己的實(shí)驗(yàn)室,還有這么多年輕人一起去闖,攀登科學(xué)高峰,條件好了,但艱苦樸素、勤奮刻苦仍不能丟!”鄭有炓說。
學(xué)生眼中的鄭有炓平易近人、親切熱情,還十分關(guān)注團(tuán)隊(duì)建設(shè)。鄭有炓營造的團(tuán)結(jié)、融合、寬松、活潑的學(xué)術(shù)氛圍,更是凝聚了一批人才。他的團(tuán)隊(duì)中,如今已擁有一批副教授,又先后成長出7位杰出青年和5位長江學(xué)者。
有著60余年半導(dǎo)體研究生涯的鄭有炓院士深有感觸地說:“科學(xué)的道路總是不平坦的,過了一山又有一山,但攀登高峰實(shí)在是其樂無窮!”
院士簡介
鄭有炓,中國科學(xué)院院士,南京大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。歷任國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)信息領(lǐng)域?qū)<易稍兘M副組長、國家863計(jì)劃光電子主題專家組專家、國家自然科學(xué)基金委信息科學(xué)部專家咨詢委員會委員,現(xiàn)兼任中國有色金屬學(xué)會寬禁帶半導(dǎo)體專業(yè)委員會主任、中國電子學(xué)會半導(dǎo)體集成技術(shù)專業(yè)委員會委員、科技部“第三代半導(dǎo)體材料”顧問專家組組長、國家半導(dǎo)體照明研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟指導(dǎo)委員會委員、國家第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟名譽(yù)理事長及技術(shù)委員會主任。
鄭有炓還兼任8個(gè)國家或省部級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會或程序委員會委員。長期致力于半導(dǎo)體材料與器件物理研究,近年來主要從事Ⅲ族氮化物、氧化物等寬禁半導(dǎo)體材料與器件研究。與合作者發(fā)表SCI收錄論文500余篇;出版的著作中,主編1部、合作編著2部;獲國家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)、國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各一項(xiàng)、江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)以及其它省部級科技進(jìn)步獎(jiǎng)7項(xiàng),還獲光華科技基金一等獎(jiǎng)和江蘇省人才培養(yǎng)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。