高考語(yǔ)文作文最新科技類(lèi)素材：攥緊中國(guó)種子端牢中國(guó)飯碗

高考作文最新科技類(lèi)素材----攥緊中國(guó)種子，端牢中國(guó)飯碗目錄：01新中國(guó)第一顆硅單晶誕生記02“聶水稻”的論文經(jīng)03在太空建醫(yī)院，總共分幾步？04新中國(guó)第一顆硅單晶誕生記05“破壁少年”迎來(lái)超算四連冠正文：01新中國(guó)第一顆硅單晶誕生記中青報(bào)·中青網(wǎng)記者胡春艷通訊員吳軍輝郝叢藝來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)（2021年11月23日

12版）近日，91歲的南開(kāi)大學(xué)教授丁守謙“現(xiàn)身”2021中國(guó)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(huì)，通過(guò)視頻為一位“30歲的好友”——半導(dǎo)體材料分會(huì)慶生。中國(guó)半導(dǎo)體材料行業(yè)是丁守謙一生的摯友。28歲那年，他帶著一群年輕的科研工作者，研制出我國(guó)第一顆硅單晶，并完成難度更高的硅單晶區(qū)熔、提純工作，一舉突破技術(shù)封鎖，敲開(kāi)了我國(guó)通往信息時(shí)代的大門(mén)。這顆直拉硅單晶的誕生地，是位于天津瑪鋼廠的601實(shí)驗(yàn)所（中國(guó)電科46所前身）。20世紀(jì)50年代成立之初，除了兩間空的平房，那里一無(wú)所有。當(dāng)時(shí)，美國(guó)人已做出了世界上第一塊集成電路，半導(dǎo)體技術(shù)很快在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。中國(guó)的科技界不甘示弱，601實(shí)驗(yàn)所開(kāi)始了從石英石中制備硅的試驗(yàn)研究。但如何進(jìn)一步熔煉出硅單晶，尚無(wú)任何進(jìn)展。實(shí)驗(yàn)所決定成立“物理提純組”，由28歲的丁守謙任組長(zhǎng)，開(kāi)始研制硅單晶及物理提純。幾名年輕科研人員迅速集結(jié)：南開(kāi)大學(xué)研究生靳健和蔡載熙、北京大學(xué)畢業(yè)生雷衍夏、天津大學(xué)畢業(yè)生胡勇飛、中學(xué)物理老師張少華。丁守謙回憶，“我們平均年齡不過(guò)30歲，只有一位年長(zhǎng)者李性涵，曾任電池廠廠長(zhǎng)，稱(chēng)得上是能工巧匠”。這支隊(duì)伍被笑稱(chēng)為“游擊隊(duì)”，他們雖都是學(xué)物理出身，卻沒(méi)有一個(gè)學(xué)半導(dǎo)體專(zhuān)業(yè)的。而擺在他們面前的任務(wù)，就是將一堆灰黑色的硅粉變成高純度的硅單晶。彼時(shí)的中國(guó)科技事業(yè)剛剛起步，1956年中央發(fā)出“向科學(xué)進(jìn)軍”的號(hào)召，隨后召開(kāi)了新中國(guó)首次全國(guó)科技大會(huì)。這支年輕團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人，都盼望著能為國(guó)爭(zhēng)光。他們開(kāi)始自學(xué)。丁守謙前往書(shū)店搜集資料，只要見(jiàn)到有“硅”字的書(shū)就買(mǎi)。他翻遍了書(shū)店，只找到一本俄文版《半導(dǎo)體冶金學(xué)》和一本黃昆與謝希德合著的《半導(dǎo)體物理學(xué)》，如獲至寶。他又到南開(kāi)大學(xué)物理系資料室埋頭查找資料，訂購(gòu)?fù)馕目茖W(xué)期刊，以便及時(shí)了解各國(guó)發(fā)展動(dòng)態(tài)和前沿科學(xué)。沒(méi)有現(xiàn)成設(shè)備，他們就利用一臺(tái)廢棄的高壓變壓器，將石墨筒內(nèi)的硅粉加熱，使其變成了硅塊。丁守謙說(shuō)，“盡管起初的硅塊因表層成為碳化硅而無(wú)法使用，但卻對(duì)后來(lái)演練提拉硅單晶發(fā)揮了作用”。最難的是研制硅單晶爐，那是硅單晶拉制最關(guān)鍵的設(shè)備。“硅單晶爐是個(gè)什么樣子？我們誰(shuí)也沒(méi)見(jiàn)過(guò)?！倍∈刂t說(shuō)，當(dāng)時(shí)全國(guó)沒(méi)有一家單位有硅單晶爐，只有北京有色金屬冶金設(shè)計(jì)院有一臺(tái)鍺單晶爐，只可參觀，不許拍照記錄。丁守謙到北京參觀回來(lái)后，憑記憶向大家傳達(dá)。他一邊說(shuō)大家一邊分析討論，選修過(guò)制圖課的靳健就在一旁繪圖。不到半個(gè)月，一臺(tái)與丁守謙印象中的鍺單晶爐有些相似的硅單晶爐就制造出來(lái)了?！暗辉嚫静恍??！倍∈刂t說(shuō)，團(tuán)隊(duì)只好改進(jìn)設(shè)計(jì)，推翻重來(lái)。根據(jù)文獻(xiàn)，

高溫爐一般都是用惰性氣體氬氬作為保護(hù)氣體。找不到氬氣怎么辦，他們大膽采用氫氣作為保護(hù)氣體進(jìn)行試驗(yàn)，但最終因太危險(xiǎn)而放棄。后來(lái)買(mǎi)了一套真空系統(tǒng)，才解決了問(wèn)題?，斾搹S廠長(zhǎng)宛吉春跑去科學(xué)院采購(gòu)來(lái)一塊小小的硅籽晶，這塊唯一的硅籽晶，只有印刷廠的鉛字大?。s3×3mm）。他提醒大家，不到關(guān)鍵時(shí)刻決不能使用。丁守謙他們先將硅塊磨成和硅籽晶一般大小，用它替代硅籽晶反復(fù)進(jìn)行模擬拉晶試驗(yàn)，直到能穩(wěn)定拉出像小胡蘿卜一樣的硅復(fù)晶棒。就這樣，拉制硅單晶所需的準(zhǔn)備工作終于全部就緒。1959年正值新中國(guó)成立10周年。為了獻(xiàn)上一份生日賀禮，601實(shí)驗(yàn)所物理提純小組將硅單晶的最終拉制時(shí)間，定在9月14日晚8時(shí)。宛吉春將唯一一顆硅籽晶及高純度石英坩堝交給丁守謙，全組人齊聚實(shí)驗(yàn)室。試驗(yàn)開(kāi)始，隨著硅單晶爐徐徐加溫，待硅粉全部變成硅熔液后，負(fù)責(zé)拉制的張少華輕輕放下籽晶，慢慢提拉、放肩，直至出現(xiàn)3條棱線，隨后又顯現(xiàn)出三個(gè)對(duì)稱(chēng)的小平面，這是他們演練時(shí)從未見(jiàn)到過(guò)的，是硅單晶無(wú)疑！可正當(dāng)晶體被拉到3厘米左右長(zhǎng)時(shí)，馬達(dá)忽然出現(xiàn)故障，停轉(zhuǎn)了。小組立刻改用人工轉(zhuǎn)動(dòng)……待單晶冷卻后，丁守謙等人仔細(xì)觀察，只見(jiàn)一個(gè)黑褐色的單晶體見(jiàn)棱見(jiàn)角，三個(gè)晶面閃閃發(fā)光。那正是他們?nèi)账家瓜氲囊活w完整的硅單晶，我國(guó)第一顆硅單晶！后來(lái)，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)鑒定，那是一顆純度為3個(gè)9（即99.9%）的硅單晶。一個(gè)歷史性的成果就此誕生。全國(guó)各地的科研工作者和專(zhuān)家教授都前來(lái)參觀。丁守謙和他的小組并沒(méi)有停下腳步，依舊吃住在實(shí)驗(yàn)室，日夜奮戰(zhàn)。他們知道，按照國(guó)外的科技資料，硅單晶的純度起碼要達(dá)到5個(gè)9（即99.999%），才能派上用場(chǎng)。丁守謙與靳健、蔡載熙馬不停蹄地開(kāi)始了相關(guān)研究。眼下是另一座新的險(xiǎn)峰?！澳莻€(gè)時(shí)候，硅單晶區(qū)熔提純只有美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室和西德西門(mén)子公司的科學(xué)家做過(guò)。英、日、蘇等國(guó)也都在仿制，并沒(méi)有現(xiàn)成的資料能夠給我們指導(dǎo)?！倍∈刂t說(shuō)。進(jìn)行硅單晶提純，首先需要一臺(tái)高頻爐。這可讓他們傷透了腦筋。一張大理石餐桌給了他們靈感，年輕科研工作者把大理石桌面做成了電容的絕緣介質(zhì)。但是，問(wèn)題并沒(méi)有得到完全的解決?！案邏杭哟笠稽c(diǎn)，硅棒一化就一大片，流了下來(lái)；高壓加小了，硅棒又熔化不了?！倍∈刂t重新閱讀了研究生時(shí)代最喜歡讀的一本書(shū)——維納的經(jīng)典著作《控制論》，再參考錢(qián)學(xué)森的《工程控制論》，運(yùn)用這些原理發(fā)現(xiàn)采用小電感大電容可建立自穩(wěn)區(qū)，最后決定將盤(pán)香型線圈改成只有兩匝，將它砸扁些，并加大內(nèi)部進(jìn)行水冷的速度及雙層石英管內(nèi)的水冷速度，這樣就能形成穩(wěn)定的熱場(chǎng)分布，構(gòu)成一個(gè)人機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。1960年秋，在一次又一次的反復(fù)改良和試驗(yàn)之后，他們得到了一根純度達(dá)到7個(gè)9（即99.99999%）的硅單晶，這也是我國(guó)第一根區(qū)熔高純度的硅單晶。1961年秋，由國(guó)防科委和國(guó)家科委聯(lián)合舉辦的“全國(guó)硅材料研討會(huì)”在北京舉辦。宛吉春帶著純度為7個(gè)9的硅單晶赴會(huì)，在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域再次引起轟動(dòng)。聶榮臻元帥聞知此事后笑著說(shuō)：“這可是游擊隊(duì)打敗了正規(guī)軍！”中科院半導(dǎo)體專(zhuān)家鑒定后認(rèn)為，601實(shí)驗(yàn)所1960年生產(chǎn)的產(chǎn)品純度，已相當(dāng)于美國(guó)1953年時(shí)的水平，技術(shù)差距縮小到7-8年。它使中國(guó)成為繼美國(guó)和蘇聯(lián)之后，世界上又一個(gè)可以自己拉制硅單晶的國(guó)家。60多年過(guò)去了，丁守謙見(jiàn)證著我國(guó)半導(dǎo)體材料行業(yè)的奮斗歷程和飛速發(fā)展。如今91歲的他仍然堅(jiān)持科研工作，他感慨道：“作為老一輩，既為我們的過(guò)去驕傲，也為今天的你們感到驕傲！”中青報(bào)·中青網(wǎng)記者胡春艷通訊員吳軍輝郝叢藝來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)2021年11月23日12版02“聶水稻”的論文經(jīng)王紅蕾中青報(bào)·中青網(wǎng)見(jiàn)習(xí)記者韓榮來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)（2021年11月23日

12版）每到水稻收獲的季節(jié)，聶守軍總是奔波在各個(gè)田間地頭。黑龍江省綏化市北林區(qū)秦家鎮(zhèn)、綏棱縣克音河鄉(xiāng)、黑河市……聶守軍的日程表上寫(xiě)滿(mǎn)地名，這些都是等待著他去測(cè)產(chǎn)和收獲的地方。盡管辛苦，但聶守軍說(shuō)看到試驗(yàn)田一次次刷新產(chǎn)量，看到種植戶(hù)腰包逐漸鼓起來(lái)，這些都不算什么。聶守軍是黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院黨委委員，水稻品質(zhì)育種所所長(zhǎng)、研究員。日前，他參與的合作項(xiàng)目“水稻遺傳資源的創(chuàng)制保護(hù)和研究利用”獲得2020年度國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。談及這一獎(jiǎng)項(xiàng)，聶守軍說(shuō)：“我最大的理想就是讓黑龍江的每一寸黑土地，都種上我們親手選育的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)水稻品種?！薄翱柿艘黄克?，餓了一桶面，累了地頭打個(gè)盹兒，手里常握調(diào)查本”，這是聶守軍和團(tuán)隊(duì)的工作常態(tài)。也正是由于對(duì)水稻的癡迷，“聶水稻”成了他的代名詞。水稻育種需要觀察、思考，有時(shí)候田里一株水稻突然體現(xiàn)出來(lái)的獨(dú)特性狀，就能為育種工作帶來(lái)突破，為一個(gè)新品種育成創(chuàng)造可能。為了能隨時(shí)掌握水稻長(zhǎng)勢(shì)，及時(shí)捕捉水稻的獨(dú)特性狀，觀察到不同的生長(zhǎng)情況，聶守軍每天都要騎著自行車(chē)趕往各個(gè)試驗(yàn)田察看。拉線規(guī)劃、拔秧運(yùn)秧、調(diào)查苗情、測(cè)量株高、選擇單株……是聶守軍最日常、最頻繁的工作。而在聶守軍育成的眾多品種中，“綏粳18”是最耀眼的那一顆。自2017年以來(lái)，“綏粳18”一直蟬聯(lián)推廣面積最大水稻品種的桂冠，累計(jì)推廣面積達(dá)6153.3萬(wàn)畝，增收稻谷33.3億公斤，帶動(dòng)企業(yè)增效近2.5億元，成為黑龍江省乃至東三省單品種轉(zhuǎn)化金額最大的水稻品種。綏棱縣克音河鄉(xiāng)向榮村的王忠艷是一名水稻種植戶(hù)。5年來(lái)，在聶守軍的技術(shù)指導(dǎo)下，她家的稻田每畝節(jié)約水稻種植成本近50元，平均畝產(chǎn)提高48.7公斤。她不但成了當(dāng)?shù)匦∮忻麣獾乃痉N植能手，還提前步入了“小康”行列。在綏棱縣上集鎮(zhèn)諾敏河村，村民們通過(guò)種植聶守軍育成的優(yōu)質(zhì)水稻新品種“綏粳18”“綏粳28”“綏粳302”，實(shí)現(xiàn)了豐產(chǎn)增效，累計(jì)帶動(dòng)農(nóng)民增收3200萬(wàn)元以上?！拔沂钦l(shuí)？為了誰(shuí)？依靠誰(shuí)？”一路走來(lái)，聶守軍始終在思考這個(gè)問(wèn)題?！鞍颜撐膶?xiě)在大地上，成果留在農(nóng)民家”是聶守軍的初心。2014年，聶守軍被黑龍江省科技廳任命為科技特派員。他要求自己做“接地氣”的科技特派員?！笆紫纫私猱?dāng)?shù)卣?、企業(yè)及農(nóng)戶(hù)的技術(shù)需求，才能因地制宜，提供對(duì)口幫扶。這樣，大家才能心往一處想，勁往一處使?！甭櫴剀娬f(shuō)。每次，聶守軍都會(huì)親自帶隊(duì)到服務(wù)點(diǎn)，實(shí)地調(diào)研了解當(dāng)?shù)厮井a(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的技術(shù)問(wèn)題，細(xì)心摸查他們的技術(shù)需求，以便精準(zhǔn)發(fā)力，向他們提供更加系統(tǒng)的技術(shù)服務(wù)和智力支持。在聶守軍作為科技特派員服務(wù)的綏濱、綏棱等縣，他不但與當(dāng)?shù)氐乃痉N植戶(hù)結(jié)成科技支農(nóng)對(duì)子，更是從育苗管理、田間管理、病蟲(chóng)害防控等方面進(jìn)行全方位指導(dǎo)，做到“農(nóng)戶(hù)隨時(shí)有需求，專(zhuān)家隨時(shí)來(lái)解答”。姜維軍是綏濱縣忠仁鎮(zhèn)黎明村的農(nóng)民。2015年，聶守軍帶著“綏粳18”品種與他結(jié)成了幫扶對(duì)子。在聶守軍的幫助下，他不僅獲得生產(chǎn)技術(shù)的指導(dǎo)，還有機(jī)會(huì)與企業(yè)對(duì)接，他所在的黎明村也全面實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)稻米的產(chǎn)業(yè)化。據(jù)了解，經(jīng)過(guò)20多年的探索，聶守軍培育出48個(gè)水稻新品種，累計(jì)推廣1.4億畝，增收稻谷70.29億公斤。他先后被授予“龍江楷?！薄叭珖?guó)優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”等稱(chēng)號(hào)，并被任命為黑龍江省水稻產(chǎn)業(yè)體系首席專(zhuān)家，兼任黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)委員、黑龍江省農(nóng)科院“農(nóng)科英才計(jì)劃”專(zhuān)項(xiàng)首席科學(xué)家。提及自己這些年所獲得的榮譽(yù)，聶守軍還是那樣謙虛、低調(diào)?！斑o中國(guó)種子，端牢中國(guó)飯碗，就是我的‘稻田夢(mèng)’?！甭櫴剀娬f(shuō)。王紅蕾中青報(bào)·中青網(wǎng)見(jiàn)習(xí)記者韓榮來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)2021年11月23日12版03在太空建醫(yī)院，總共分幾步？中青報(bào)·中青網(wǎng)記者張茜來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)（2021年11月23日

12版）人吃五谷雜糧，難免生病。如果人類(lèi)的征程是星辰大海，那么太空是不是也要有醫(yī)院？宇宙中豐富的射線資源，能不能用來(lái)殺傷癌細(xì)胞？太空失重狀態(tài)，會(huì)不會(huì)有利于緩解椎間盤(pán)突出？這些事，杜繼臣早就想到了。作為國(guó)際宇航科學(xué)院院士、航天醫(yī)療健康科技集團(tuán)有限公司總經(jīng)理、航天中心醫(yī)院院長(zhǎng)，他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)始為打造太空醫(yī)院作準(zhǔn)備了。11月18日晚，“2021空間技術(shù)和平利用（健康）國(guó)際研討會(huì)”以線上形式在北京開(kāi)幕，來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利等國(guó)家的科學(xué)家、宇航員、企業(yè)家等參與其中。杜繼臣在會(huì)上提出了他對(duì)“太空醫(yī)院”的具體設(shè)想。成功實(shí)現(xiàn)外層空間的探索，是人類(lèi)歷史上最偉大的實(shí)踐之一。自1961年蘇聯(lián)宇航員首飛成功，60年來(lái)，人類(lèi)從未停止探索太空的腳步，并不斷調(diào)整著前進(jìn)的目標(biāo)。杜繼臣介紹，目前個(gè)人累計(jì)太空飛行的最高紀(jì)錄已達(dá)到了879天，人類(lèi)航天器能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離距地球40多萬(wàn)公里。而空間環(huán)境中無(wú)處不在的輻射、微重力以及載人航天器內(nèi)的噪音等不利條件，均會(huì)降低宇航員的工作效率，甚至?xí)p害他們的健康。要更好地將人類(lèi)文明向更遠(yuǎn)的空間深處延展，就必須要應(yīng)對(duì)這些復(fù)雜環(huán)境對(duì)太空航行的負(fù)面影響，保障宇航員的身心健康。他設(shè)想的太空醫(yī)院，是在太空中設(shè)立的綜合醫(yī)療體，既能為進(jìn)入太空的人員提供健康監(jiān)測(cè)、疾病診斷和預(yù)防康復(fù)的全程照護(hù)，也能為地球上的疑難病提供特殊的診療服務(wù)。太空醫(yī)院怎么建設(shè)？杜繼臣認(rèn)為，太空醫(yī)院需要有檢驗(yàn)診斷系統(tǒng)、治療系統(tǒng)和康復(fù)系統(tǒng)。眾所周知，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像檢查設(shè)備CT、磁共振等，因?yàn)轶w積大、移動(dòng)難、輻射系數(shù)高、高磁場(chǎng)等弊端，無(wú)法實(shí)現(xiàn)空間搭載。而超聲機(jī)雖然有在軌工作的先例，但其圖像質(zhì)量難以達(dá)到臨床的診斷要求。因此他認(rèn)為，太空醫(yī)院一體化的醫(yī)學(xué)影像檢查平臺(tái)首先要具備便攜式、輕體量、超低磁場(chǎng)等特征，同時(shí)還需要集成優(yōu)化的掃描成像系統(tǒng)、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，這樣在空間站或者是在地面的醫(yī)務(wù)人員，就可以實(shí)時(shí)獲取清晰而全面的影像資料，再結(jié)合人工智能輔助診斷系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)可疑病灶的自主識(shí)別和標(biāo)注，進(jìn)一步提高病情判斷的準(zhǔn)確程度。他說(shuō)，制定太空醫(yī)院的疾病診斷標(biāo)準(zhǔn)，是航天臨床醫(yī)學(xué)研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和必要前提。在明確診斷的基礎(chǔ)上，給予及時(shí)有效的緊急救治和醫(yī)學(xué)治療，是太空醫(yī)院的核心任務(wù)，也是目前航天臨床醫(yī)學(xué)發(fā)展的瓶頸。比如吃藥，在地球上和在太空中就不是一回事。太空環(huán)境所引起的胃、腸、肝、腎功能的變化以及體液的重新分布，都會(huì)改變藥物的吸收、分布和代謝的過(guò)程，進(jìn)而直接影響藥物療效和用藥安全?！斑@就需要我們研究適合太空環(huán)境的藥物制劑，探索多種途徑的給藥，來(lái)制定區(qū)別于地面的用藥指南?！倍爬^臣說(shuō)。如果要在太空中做手術(shù)，那情況就更復(fù)雜了。杜繼臣相信，太空手術(shù)室的核心是建立機(jī)器人自主手術(shù)。他認(rèn)為，機(jī)器人具有機(jī)械臂和電腦操控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)感知、推理和決策等功能，可以在空間環(huán)境下完成各項(xiàng)任務(wù)。同時(shí)，機(jī)器人兼?zhèn)溥h(yuǎn)程視頻操作和人機(jī)交流的功能，可以通過(guò)三維立體定位系統(tǒng)來(lái)確定自身組件和手術(shù)對(duì)象的空間位置，再利用傳感器配合視覺(jué)系統(tǒng)完成各種精細(xì)的操作。聽(tīng)起來(lái)是不是很科幻？自人類(lèi)成功實(shí)現(xiàn)太空生存以來(lái)，醫(yī)學(xué)的需求和探索就始終相伴左右，太空醫(yī)院的設(shè)想并非無(wú)本之木。杜繼臣等人組建的航天醫(yī)學(xué)科技創(chuàng)新中心和航天醫(yī)學(xué)中心，已經(jīng)著手相關(guān)實(shí)踐探索。在他看來(lái)，太空醫(yī)院的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，“這項(xiàng)任務(wù)的達(dá)成，絕非是某個(gè)單一領(lǐng)域或技術(shù)團(tuán)隊(duì)可以實(shí)現(xiàn)的，我們需要搭建統(tǒng)一的作戰(zhàn)平臺(tái)，集成整合產(chǎn)學(xué)研醫(yī)等不同領(lǐng)域、不同方向的優(yōu)質(zhì)資源，發(fā)揮各自所長(zhǎng)，成果協(xié)同共享”。杜繼臣相信，未來(lái)，當(dāng)太空醫(yī)院在宇宙中落成，必將為人類(lèi)深空探索及長(zhǎng)期的空間生存貢獻(xiàn)其應(yīng)有的智慧和力量。甚至，地球居民用常規(guī)治療手段難以解決的問(wèn)題，也有望在太空醫(yī)院里解決。中青報(bào)·中青網(wǎng)記者張茜來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)2021年11月23日12版04新中國(guó)第一顆硅單晶誕生記中青報(bào)·中青網(wǎng)記者胡春艷通訊員吳軍輝郝叢藝來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)（2021年11月23日

12版）近日，91歲的南開(kāi)大學(xué)教授丁守謙“現(xiàn)身”2021中國(guó)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(huì)，通過(guò)視頻為一位“30歲的好友”——半導(dǎo)體材料分會(huì)慶生。中國(guó)半導(dǎo)體材料行業(yè)是丁守謙一生的摯友。28歲那年，他帶著一群年輕的科研工作者，研制出我國(guó)第一顆硅單晶，并完成難度更高的硅單晶區(qū)熔、提純工作，一舉突破技術(shù)封鎖，敲開(kāi)了我國(guó)通往信息時(shí)代的大門(mén)。這顆直拉硅單晶的誕生地，是位于天津瑪鋼廠的601實(shí)驗(yàn)所（中國(guó)電科46所前身）。20世紀(jì)50年代成立之初，除了兩間空的平房，那里一無(wú)所有。當(dāng)時(shí)，美國(guó)人已做出了世界上第一塊集成電路，半導(dǎo)體技術(shù)很快在許多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。中國(guó)的科技界不甘示弱，601實(shí)驗(yàn)所開(kāi)始了從石英石中制備硅的試驗(yàn)研究。但如何進(jìn)一步熔煉出硅單晶，尚無(wú)任何進(jìn)展。實(shí)驗(yàn)所決定成立“物理提純組”，由28歲的丁守謙任組長(zhǎng)，開(kāi)始研制硅單晶及物理提純。幾名年輕科研人員迅速集結(jié)：南開(kāi)大學(xué)研究生靳健和蔡載熙、北京大學(xué)畢業(yè)生雷衍夏、天津大學(xué)畢業(yè)生胡勇飛、中學(xué)物理老師張少華。丁守謙回憶，“我們平均年齡不過(guò)30歲，只有一位年長(zhǎng)者李性涵，曾任電池廠廠長(zhǎng)，稱(chēng)得上是能工巧匠”。這支隊(duì)伍被笑稱(chēng)為“游擊隊(duì)”，他們雖都是學(xué)物理出身，卻沒(méi)有一個(gè)學(xué)半導(dǎo)體專(zhuān)業(yè)的。而擺在他們面前的任務(wù)，就是將一堆灰黑色的硅粉變成高純度的硅單晶。彼時(shí)的中國(guó)科技事業(yè)剛剛起步，1956年中央發(fā)出“向科學(xué)進(jìn)軍”的號(hào)召，隨后召開(kāi)了新中國(guó)首次全國(guó)科技大會(huì)。這支年輕團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人，都盼望著能為國(guó)爭(zhēng)光。他們開(kāi)始自學(xué)。丁守謙前往書(shū)店搜集資料，只要見(jiàn)到有“硅”字的書(shū)就買(mǎi)。他翻遍了書(shū)店，只找到一本俄文版《半導(dǎo)體冶金學(xué)》和一本黃昆與謝希德合著的《半導(dǎo)體物理學(xué)》，如獲至寶。他又到南開(kāi)大學(xué)物理系資料室埋頭查找資料，訂購(gòu)?fù)馕目茖W(xué)期刊，以便及時(shí)了解各國(guó)發(fā)展動(dòng)態(tài)和前沿科學(xué)。沒(méi)有現(xiàn)成設(shè)備，他們就利用一臺(tái)廢棄的高壓變壓器，將石墨筒內(nèi)的硅粉加熱，使其變成了硅塊。丁守謙說(shuō)，“盡管起初的硅塊因表層成為碳化硅而無(wú)法使用，但卻對(duì)后來(lái)演練提拉硅單晶發(fā)揮了作用”。最難的是研制硅單晶爐，那是硅單晶拉制最關(guān)鍵的設(shè)備?！肮鑶尉t是個(gè)什么樣子？我們誰(shuí)也沒(méi)見(jiàn)過(guò)?！倍∈刂t說(shuō)，當(dāng)時(shí)全國(guó)沒(méi)有一家單位有硅單晶爐，只有北京有色金屬冶金設(shè)計(jì)院有一臺(tái)鍺單晶爐，只可參觀，不許拍照記錄。丁守謙到北京參觀回來(lái)后，憑記憶向大家傳達(dá)。他一邊說(shuō)大家一邊分析討論，選修過(guò)制圖課的靳健就在一旁繪圖。不到半個(gè)月，一臺(tái)與丁守謙印象中的鍺單晶爐有些相似的硅單晶爐就制造出來(lái)了?！暗辉嚫静恍??！倍∈刂t說(shuō)，團(tuán)隊(duì)只好改進(jìn)設(shè)計(jì)，推翻重來(lái)。根據(jù)文獻(xiàn)，

高溫爐一般都是用惰性氣體氬氬作為保護(hù)氣體。找不到氬氣怎么辦，他們大膽采用氫氣作為保護(hù)氣體進(jìn)行試驗(yàn)，但最終因太危險(xiǎn)而放棄。后來(lái)買(mǎi)了一套真空系統(tǒng)，才解決了問(wèn)題?，斾搹S廠長(zhǎng)宛吉春跑去科學(xué)院采購(gòu)來(lái)一塊小小的硅籽晶，這塊唯一的硅籽晶，只有印刷廠的鉛字大?。s3×3mm）。他提醒大家，不到關(guān)鍵時(shí)刻決不能使用。丁守謙他們先將硅塊磨成和硅籽晶一般大小，用它替代硅籽晶反復(fù)進(jìn)行模擬拉晶試驗(yàn)，直到能穩(wěn)定拉出像小胡蘿卜一樣的硅復(fù)晶棒。就這樣，拉制硅單晶所需的準(zhǔn)備工作終于全部就緒。1959年正值新中國(guó)成立10周年。為了獻(xiàn)上一份生日賀禮，601實(shí)驗(yàn)所物理提純小組將硅單晶的最終拉制時(shí)間，定在9月14日晚8時(shí)。宛吉春將唯一一顆硅籽晶及高純度石英坩堝交給丁守謙，全組人齊聚實(shí)驗(yàn)室。試驗(yàn)開(kāi)始，隨著硅單晶爐徐徐加溫，待硅粉全部變成硅熔液后，負(fù)責(zé)拉制的張少華輕輕放下籽晶，慢慢提拉、放肩，直至出現(xiàn)3條棱線，隨后又顯現(xiàn)出三個(gè)對(duì)稱(chēng)的小平面，這是他們演練時(shí)從未見(jiàn)到過(guò)的，是硅單晶無(wú)疑！可正當(dāng)晶體被拉到3厘米左右長(zhǎng)時(shí)，馬達(dá)忽然出現(xiàn)故障，停轉(zhuǎn)了。小組立刻改用人工轉(zhuǎn)動(dòng)……待單晶冷卻后，丁守謙等人仔細(xì)觀察，只見(jiàn)一個(gè)黑褐色的單晶體見(jiàn)棱見(jiàn)角，三個(gè)晶面閃閃發(fā)光。那正是他們?nèi)账家瓜氲囊活w完整的硅單晶，我國(guó)第一顆硅單晶！后來(lái)，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)鑒定，那是一顆純度為3個(gè)9（即99.9%）的硅單晶。一個(gè)歷史性的成果就此誕生。全國(guó)各地的科研工作者和專(zhuān)家教授都前來(lái)參觀。丁守謙和他的小組并沒(méi)有停下腳步，依舊吃住在實(shí)驗(yàn)室，日夜奮戰(zhàn)。他們知道，按照國(guó)外的科技資料，硅單晶的純度起碼要達(dá)到5個(gè)9（即99.999%），才能派上用場(chǎng)。丁守謙與靳健、蔡載熙馬不停蹄地開(kāi)始了相關(guān)研究。眼下是另一座新的險(xiǎn)峰?！澳莻€(gè)時(shí)候，硅單晶區(qū)熔提純只有美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室和西德西門(mén)子公司的科學(xué)家做過(guò)。英、日、蘇等國(guó)也都在仿制，并沒(méi)有現(xiàn)成的資料能夠給我們指導(dǎo)?！倍∈刂t說(shuō)。進(jìn)行硅單晶提純，首先需要一臺(tái)高頻爐。這可讓他們傷透了腦筋。一張大理石餐桌給了他們靈感，年輕科研工作者把大理石桌面做成了電容的絕緣介質(zhì)。但是，問(wèn)題并沒(méi)有得到完全的解決?！案邏杭哟笠稽c(diǎn)，硅棒一化就一大片，流了下來(lái)；高壓加小了，硅棒又熔化不了。”丁守謙重新閱讀了研究生時(shí)代最喜歡讀的一本書(shū)——維納的經(jīng)典著作《控制論》，再參考錢(qián)學(xué)森的《工程控制論》，運(yùn)用這些原理發(fā)現(xiàn)采用小電感大電容可建立自穩(wěn)區(qū)，最后決定將盤(pán)香型線圈改成只有兩匝，將它砸扁些，并加大內(nèi)部進(jìn)行水冷的速度及雙層石英管內(nèi)的水冷速度，這樣就能形成穩(wěn)定的熱場(chǎng)分布，構(gòu)成一個(gè)人機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。1960年秋，在一次又一次的反復(fù)改良和試驗(yàn)之后，他們得到了一根純度達(dá)到7個(gè)9（即99.99999%）的硅單晶，這也是我國(guó)第一根區(qū)熔高純度的硅單晶。1961年秋，由國(guó)防科委和國(guó)家科委聯(lián)合舉辦的“全國(guó)硅材料研討會(huì)”在北京舉辦。宛吉春帶著純度為7個(gè)9的硅單晶赴會(huì)，在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域再次引起轟動(dòng)。聶榮臻元帥聞知此事后笑著說(shuō)：“這可是游擊隊(duì)打敗了正規(guī)軍！”中科院半導(dǎo)體專(zhuān)家鑒定后認(rèn)為，601實(shí)驗(yàn)所1960年生產(chǎn)的產(chǎn)品純度，已相當(dāng)于美國(guó)1953年時(shí)的水平，技術(shù)差距縮小到7-8年。它使中國(guó)成為繼美國(guó)和蘇聯(lián)之后，世界上又一個(gè)可以自己拉制硅單晶的國(guó)家。60多年過(guò)去了，丁守謙見(jiàn)證著我國(guó)半導(dǎo)體材料行業(yè)的奮斗歷程和飛速發(fā)展。如今91歲的他仍然堅(jiān)持科研工作，他感慨道：“作為老一輩，既為我們的過(guò)去驕傲，也為今天的你們感到驕傲！”中青報(bào)·中青網(wǎng)記者胡春艷通訊員吳軍輝郝叢藝來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)2021年11月23日12版05“破壁少年”迎來(lái)超算四連冠通訊員趙姝婧張馨皇甫中青報(bào)·中青網(wǎng)記者葉雨婷來(lái)源：中國(guó)青年報(bào)（2021年11月23日

12版）“有些東西，是困不住的！”幾個(gè)月前，清華大學(xué)招生宣傳片中的“破壁少年”令網(wǎng)友印象深刻，如今，這些少年又一次驚艷世界。11月19日凌晨，在SC21總決賽上，清華學(xué)生超算團(tuán)隊(duì)再次奪得總冠軍，實(shí)現(xiàn)SC競(jìng)賽四連冠。SC21超算大賽，由SC國(guó)際超算大會(huì)組委會(huì)主辦，與ASC超算競(jìng)賽和ISC超算競(jìng)賽并稱(chēng)為世界三大國(guó)際大學(xué)生超算競(jìng)賽。此次奪冠，也是清華學(xué)生超算團(tuán)隊(duì)自2012年成立以來(lái)，在三大超算競(jìng)賽中取得的第15個(gè)總冠軍。在新冠肺炎疫情暴發(fā)之前，隊(duì)員線下參賽時(shí)，都是自己攜帶設(shè)備。然而疫情來(lái)了，“游戲規(guī)則”也變了：主辦方將在線上負(fù)責(zé)提供統(tǒng)一的設(shè)備機(jī)器，但不同類(lèi)型和層級(jí)的機(jī)器只“限量”供應(yīng)?！氨热?，主辦方提供最好的A類(lèi)機(jī)器只有10臺(tái)，B類(lèi)機(jī)器只有20臺(tái)；借用A類(lèi)機(jī)器跑1小時(shí)，需要花費(fèi)20多美元，而B(niǎo)類(lèi)機(jī)器和其他機(jī)器會(huì)略便宜些。那么，如何在總預(yù)算1500美元下實(shí)現(xiàn)最優(yōu)配置，如何運(yùn)用科學(xué)策略與別的團(tuán)隊(duì)‘搶機(jī)器’，這就太有意思了！”團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)教師、清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系高性能計(jì)算研究所助理研究員韓文弢說(shuō)。團(tuán)隊(duì)成員“見(jiàn)招