清晨六点,吕辰、吴国华、钱兰三人洗漱完毕,在楼下等着岳伴教授。
西北的清晨冷得刺骨,呼出的气在空气中凝成白雾。
三人裹紧棉袄,搓着手取暖。
“这天气,比北京冷多了。”钱兰轻声说。
“海拔高,昼夜温差大。”吴国华推了推眼镜,“兰州海拔一千五百多米,比北京高出近千米。”
正说着,岳伴教授和陈助教从晨雾中走来。
“都起了?吃早饭了吗?”岳伴教授关切地问。
“还没。”吕辰老实回答。
“那先去食堂,边吃边聊。”岳教授说,“今天的安排比较满,得吃饱了才有力气。”
一行人来到教工食堂,早饭是玉米面糊糊、窝头,热腾腾的吃完,身上暖和了不少。
岳伴教授开始安排行程:“上午我们先去物理系的实验室,看看我们的家当。虽然简陋,但都是同志们一点一点攒起来的。”
他顿了顿,语气带着自豪:“咱们兰大条件艰苦,经费有限,很多设备都是苏联专家撤走后留下的,有的甚至是抗战时期从内地迁过来时就带来的。但我们没有等、靠、要,自己动手改造,修修补补,硬是让这些老设备焕发了新生。”
在这个偏远的西北,在这样艰苦的条件下,这群知识分子依然坚守着科研的阵地,这份执着令人动容,吕辰三人心里涌起敬意。
吃完饭,一行人步行前往物理系实验楼。
这是一栋三层苏式建筑,红砖墙面有些斑驳,窗户上的油漆已经起皮。
走进楼内,却出奇的整洁干净。
走廊的水泥地面拖得发亮,两侧的墙面上挂着一些科学家的画像和鼓励科研的标语。
“这边是我们的质子对撞机实验室。”陈助教推开一扇厚重的铁门。
实验室空间很大,但显得空旷。
正中央是一台庞大的环形装置,直径约有三米,由粗大的铜管和电磁线圈组成。
装置表面有不少修补的痕迹,焊接点清晰可见。
“这是52年苏联援助的质子同步加速器的一部分。”岳伴教授轻轻拍了拍冰冷的金属外壳,“苏联专家撤走后,设备就停了。我们舍不得废了它,就组织师生自己研究、自己改造。”
他指着装置侧面一处明显的改装痕迹:“这里原本的真空泵坏了,找不到替换件。我们的技工师傅就用旧汽车的发动机活塞,配上自制的密封圈,硬是凑合着用。虽然真空度达不到原来的标准,但勉强能做基础实验。”
钱兰凑近仔细观察那些自制的部件,眼中露出钦佩:“这种改造需要很强的机械功底和对真空系统的深刻理解。”
“都是逼出来的。”岳伴教授苦笑,“咱们西北缺设备、缺材料,但不缺有骨气、肯动脑的人。”
他带众人走到控制台前,那是一个用旧课桌改成的操作台,上面密密麻麻布满了旋钮、开关和仪表。
有些仪表盘上的刻度已经模糊,需要用手电筒照着才能看清。
“最困难的是控制系统。”陈助教接话,“原来的电子管控制系统大部分都坏了。我们物理系的几个老师和无线电系的同志一起,用继电器、电位器自己搭了一套简易控制系统。虽然操作复杂,响应慢,但能用。”
吴国华仔细研究着那套自制的控制系统,忽然开口:“岳教授,你们有没有考虑过用晶体管替代继电器?我们红星所的‘掐丝珐琅’强电电路板技术已经比较成熟,如果结合晶体管,可以大幅简化控制逻辑,提高响应速度。”
岳伴教授眼睛一亮:“这个想法好!但我们接触晶体管的机会不多,学校里只有几台老旧的晶体管收音机,拆开来研究过,但没真正用在实验设备上。”
“这个我们可以合作。”吕辰立即说,“我们红星所的自动化控制研究中心有一个工业控制晶体管在工业控制中应用的研究课题。我们可以提供样品和技术支持,帮助你们改造这套控制系统。”
“那太好了!”陈助教激动地说,“如果能用上晶体管,这台老设备至少能年轻十岁!”
看完质子对撞机,一行人来到隔壁的高真空实验室。
这个实验室更简陋,主要设备是一个用旧锅炉改造的真空腔体,连接着各种粗细不一的管道。管道上有不少玻璃观察窗,有些已经破裂,用透明胶带粘着。
“这是我们自己搭建的高真空系统。”岳伴教授介绍,“腔体是用炼油厂报废的锅炉切割改造的,泵是旧货市场淘来的,管道是东拼西凑的。最麻烦的是密封,西北风沙大,灰尘多,要达到高真空非常困难。”
他打开一个笔记本,上面密密麻麻记录着各种实验数据和改进方案:“我们试过橡胶密封圈、石棉垫片,效果都不理想。后来有个老师傅提出用熬制的牛油混合石墨粉做密封膏,居然效果不错,能勉强达到10-4托的真空度。”
吕辰看着那本记得满满的笔记本,心中震动。
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“岳教授,你们的高真空技术对我们‘星河计划’很有价值。”吕辰认真地说,“集成电路制造中的很多工艺,比如化学气相沉积、离子注入,都需要高真空环境。你们积累的经验,是书本上学不到的。”
岳伴教授摆摆手:“都是些上不了台面的小聪明。但如果你觉得有用,我们愿意全部拿出来,跟你们交流。”
参观结束后,一行人回到教学楼的一个小会议室,兰大材料、化学、大气物理几个系的老师都已经到了。
会议室里很简朴,几张桌子拼成的会议桌,几把椅子,一个书柜,里面塞满了书籍和资料。
墙上挂着中国地图和世界地图,地图上用红蓝铅笔做了不少标记。
“条件简陋,大家随便坐。”岳伴教授介绍完参会的老师,招呼众人坐下。
吕辰从公文包里取出厚厚一叠文件:“岳教授、各位老师,这是‘星河计划’目前的技术清单和需求清单,请您过目。”
岳伴教授接过文件,戴上老花镜,一页页仔细翻看。
陈助教等老师也一一传阅,大家越看表情越凝重,呼吸都不由自主地加快了。
整整二十分钟,办公室里只有翻动纸张的声音。
终于,岳伴教授抬起头,摘下眼镜,揉了揉眼睛。
他没有立刻说话,而是转向他物理系、数学系的同事们,缓缓扫过每一张同样激动而复杂的脸。
“老王,”他看向数学系的王教授,“你怎么看?”
王教授手指还按在清单上“晶体管特性模拟程序”那一栏,声音有些发颤:“老岳,我们算了半辈子方程,总想着‘理论联系实际’。可这‘实际’……竟然如此宏伟,又如此需要我们的理论!”
材料系的老师指着“辐照效应”说:“我们的钴-60源,一直被人说只能做‘无关紧要’的损伤模拟。可现在,这竟然是给上天(航天)用的芯片做‘体检’的关键!”
会议室里响起一片低沉的、认同的感慨声。
那是一种长期被忽视、被低估后,突然发现自己的武器原来可以攻打最重要关隘的激动。
岳伴教授深吸一口气,重新戴上眼镜,目光锐利地看着吕辰:“小吕同志,你说实话,‘星河计划’到底进展到什么程度了?”
其他老师也目光炯炯的看着三人。
吕辰与吴国华、钱兰对视一眼,决定坦诚相告。
“岳教授、各位老师,我们目前已经完成了技术路线的论证和初步分工。”吕辰缓缓说道,“长光所负责光学曝光技术,半导体所负责硅材料提纯,北大负责理论模型,哈工大负责精密机械,红星所负责应用和系统集成。”
他顿了顿,继续道:“五微米工艺的第一代光刻机已经在长光所开始建造,我们制定了五微米工艺的近期目标,正在攻关。”
“至于芯片设计,”吴国华补充,“我们已经完成了‘红星一号’计算器的架构设计,采用四块专用芯片,能实现十位数的四则运算。同时,我们秘密设计了一款单片集成芯片,作为技术储备。”
钱兰补充道:“红星一号的四块集成电路,集成了一百多到八百多这个区间的晶体管,预计会在百工联席会议期间从长光所的实验室完成,也就是两个月左右就能见到结果。”
岳伴教授听完,久久没有说话。
他站起身,走到窗前,望着窗外荒凉的山峦,过了好一会儿,他才转过身,眼中闪着光。
他喃喃道:“五微米工艺、800个晶体管…够了,够了,足够覆盖大多数的生产线控制…”
岳伴教授重新戴上眼镜,目光变得无比锐利和坚定。
他看向吕辰,不再是看一个来访的专家,而是看一个通往毕生所求之事业的使者。
“吕辰同志,”他的声音沉稳有力,带着一种不容置疑的决断,“这份清单,我们看懂了。这不是一份需求,这是一张通往未来的‘入场券’。”
他顿了顿,一字一句地说:“我代表兰州大学物理系、数学系,正式申请加入‘星河计划’! 我们有两样东西可以马上贡献出来:一是用放射性同位素给杂质‘贴上标签’的眼睛,二是用粒子辐照给芯片‘预演一生’的考场。至于我们这些人……”
他环视自己的同事,脸上露出了近乎于神圣的光芒:“我们这把老骨头,终于知道该往哪个方向,撞他个粉身碎骨了。”
岳伴教授走回桌前,指着技术需求清单,“第一,放射性同位素示踪技术。这是我们实验室的特色,用放射性同位素标记金属杂质,研究其在硅晶格中的扩散行为。这能为你们的硅材料提纯工艺提供微观机理依据。”
他翻到另一页:“第二,极端环境测试技术。我们实验室有钴-60放射源和小型质子加速器,可以模拟高真空、温度骤变、辐射环境,测试芯片材料的可靠性。这在航天、军工领域尤其重要。”
“第三,”数学系王教授看向吕辰,“你们需要的计算数学支持。我们兰大数学系虽然比不上北大清华,但在偏微分方程、数值计算方面有积累。可以合作开发晶体管特性模拟程序,计算光刻光学系统的像差校正参数。”
吕辰激动地站起身:“岳教授、王教授,您二位说的这三项,正是‘星河计划’急需的!特别是放射性同位素示踪技术,我们一直苦于无法直观观察杂质在硅中的扩散过程,只能靠推测。”
“那就这么说定了。”岳伴教授肯定道,“我们兰大物理系、数学系,正式申请加入‘星河计划’!”
接下来的时间,双方深入讨论了合作细节。
兰大将成立两个专项小组,由陈助教负责的“放射性同位素示踪技术组”,重点研究金属杂质在半导体材料中的扩散机理;由数学系王教授负责的“计算数学与模拟组”,配合开发芯片设计和工艺仿真软件。
同时,双方约定互派专家小组进行长期交流。
兰大派两名青年教师和三名研究生到红星所参与工业控制相关技术课题;红星所派一名材料专家和一名数学专家到兰大学习极端环境测试技术。
“我们会把兰大作为‘星河计划’在西北的重要基地。”吕辰最后说,“未来芯片的可靠性测试、特种材料研究,都会放在这里进行。”
岳伴教授感慨道:“说实话,这些年我们在西北搞基础研究,有时也会感到孤独。看着北京、上海的同行动辄获得国家大项目支持,设备更新换代,我们只能守着这些老设备修修补补。但现在,我们看到了希望,我们这些看似‘边缘’的研究,原来也能在国家大战略中发挥作用。”
“岳教授,您这话错了。”钱兰认真地说,“你们不是边缘,你们是基石。没有基础研究,应用技术就是空中楼阁。你们在这样艰苦的条件下坚持科研,才是最可敬的。”
下午,在陈助教的陪同下,吕辰三人前往甘肃省科委办理相关手续。
有了兰大的介绍信和省科委的批文,他们顺利拿到了国防工业保密单位通行证和前往金川806厂的介绍信。
金川806厂是保密单位,没有这些证件,他们连厂区大门都进不去。
省科委的同志叮嘱道:“到了那里,一定要严格遵守保密规定,不该问的不问,不该看的不看。”
当晚,岳伴教授在教工食堂小餐厅设宴为三人送行。
菜肴比前天丰盛许多,除了手抓羊肉,还有红烧黄河鲤、凉拌蕨菜、土豆烧牛肉等。
“明天你们就要去金川了,路上辛苦,今晚多吃点。”岳伴教授亲自给三人夹菜。
席间,大家聊起西北的风土人情。
岳伴教授在兰州工作二十多年,对这片土地有着深厚的感情。
“西北苦,但西北人实在。”他说,“你们去金川,会看到在戈壁滩上,工人们是如何用最原始的工具,开采出国家急需的镍和钴。那里条件比兰大还艰苦,但没有人叫苦叫累。”
陈助教也去过金川几次,他描述了沿途的荒凉景象:“从兰州到金川,一路上基本都是戈壁滩。有些路段连正经的路都没有,就是车压出来的便道。风沙大的时候,能见度不到十米。你们要做好心理准备。”
吕辰点点头,来之前他们就想到了。
不过,为了‘星河计划’,再苦再难也得走这一趟。