王淦昌

毛主席在最近發(fā)表的“中國(guó)農(nóng)村的社會(huì)主義高潮”序言上指示我們說(shuō)：“中國(guó)的工業(yè)化的規(guī)模和速度，科學(xué)、文化、教育、衛(wèi)生等項(xiàng)事業(yè)的發(fā)展的規(guī)模和速度，已經(jīng)不能完全按照原來(lái)所想的那個(gè)樣子去做了，這些都應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大和加快?！边@個(gè)指示，充分地說(shuō)明了，在當(dāng)前祖國(guó)社會(huì)主義建設(shè)中，加速地發(fā)展科學(xué)和文化事業(yè)，已經(jīng)成為我們，特則是青年人們的迫切任務(wù)了。

布爾加寧同志說(shuō)：“我們面臨新的科學(xué)技術(shù)和工業(yè)革命的前夕。這個(gè)革命就它的意義來(lái)講，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)由于蒸汽和電氣的出現(xiàn)而產(chǎn)生的工業(yè)革命?！弊鎳?guó)需要科學(xué)，而目前的科學(xué)又在這樣一個(gè)偉大的革命時(shí)期。我們新中國(guó)的青年一代，生長(zhǎng)在這偉大的祖國(guó)和偉大的時(shí)代里，該是多么幸福！我們青年一定要下決心為祖國(guó)的科學(xué)事業(yè)，獻(xiàn)出自己的力量。因此，這個(gè)新的“工業(yè)革命的前夕”的科學(xué)面貌究竟是怎樣的？最近幾年來(lái)世界科學(xué)發(fā)展到什么樣的地步？這就不能不成為每個(gè)青年所關(guān)心的問(wèn)題。這篇文章里，我想簡(jiǎn)單地談?wù)勀壳翱茖W(xué)中發(fā)展特別的幾個(gè)主要部門(mén)（原子能、電子學(xué)、半導(dǎo)體）的一些情況。

首先談?wù)勗幽艿膯?wèn)題。原子能的發(fā)現(xiàn)，是近代科學(xué)上一件最偉大的事件?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)了原子的內(nèi)部即原子核蘊(yùn)藏著很大的能。這種能經(jīng)過(guò)一定的原子核轉(zhuǎn)變，例如鈾原子核的分裂成氫原子核的凝集，和所謂鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，就可以大量地釋放出來(lái)。這些釋放出來(lái)的能，比同樣重量的物質(zhì)經(jīng)過(guò)化學(xué)變化（例如煤的燃燒）所釋放出來(lái)的要大幾百萬(wàn)倍。我們平常改進(jìn)工作，若能把效率增加一倍或兩倍，已經(jīng)是不很容易，試想若能增加幾十倍以至幾百倍，簡(jiǎn)直是不可想像！而原子能的發(fā)現(xiàn)和利用，實(shí)質(zhì)上等于增加燃料的效率至幾百萬(wàn)倍。蘇聯(lián)在前年7月，建立了世界上第一個(gè)原子能發(fā)電站。這個(gè)發(fā)電站的功率為5，000千瓦，但每晝夜只“燃燒”30克的鈾（體積不到2立方米）。而在同樣時(shí)間發(fā)同樣電功率的熱力發(fā)電站卻需煤120噸。這是何等重大的區(qū)別！目前，原子堆的基本“燃料”是鈾和釷。它們?cè)诘厍虻奶N(yùn)藏量是非常豐富的，估計(jì)可用1，000年到2，000年。但科學(xué)家還可以從海水里的氫，提煉出重氫核和氫核，從而獲得能。這些都為動(dòng)力提供新的取之不竭的來(lái)源。這難道還不是史無(wú)前例的工業(yè)大革命嗎？

蘇聯(lián)的第一個(gè)原子能發(fā)電站的出現(xiàn)，還不過(guò)是原子能在動(dòng)力方面運(yùn)用的開(kāi)始。更大的更重要的還在將來(lái)。目前蘇聯(lián)和其他國(guó)家已在設(shè)計(jì)大至十萬(wàn)千瓦的原子能發(fā)電站，并設(shè)計(jì)各種各樣的原子堆。其中體積和重量比較小的原子堆，可以裝在火車(chē)、輪船和飛機(jī)中，進(jìn)行長(zhǎng)距離無(wú)限制的航行，而不加燃料。那時(shí)，飛機(jī)可以飛出同溫層，在空氣稀薄的高空中飛行，繞地球一周的時(shí)期，將不到一晝夜。而原子火箭的出現(xiàn)，將使人們長(zhǎng)久夢(mèng)想的星際航行成為事實(shí)。當(dāng)然，利用原子堆和加速器生產(chǎn)出各種放射性同位素，在工、農(nóng)、醫(yī)和其他科學(xué)方面作示蹤原子和其他用途，其范圍將越來(lái)越擴(kuò)大，而作用也將越來(lái)越顯著。

原子能是由于科學(xué)家們對(duì)于物質(zhì)構(gòu)造的研究而被發(fā)現(xiàn)的?？墒?，我們目前對(duì)原子核的了解是非常不夠的。例如，所謂“核力”（使原子核內(nèi)中子和質(zhì)子凝聚在一起的力）究竟是怎樣的？中子和質(zhì)子的性質(zhì)又是怎樣的？……這些，都是需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。蘇聯(lián)今年將完成一架世界上最大的同步穩(wěn)相粒子加速器，它將產(chǎn)生100億電子伏特的質(zhì)子。這為更深入地研究原子核問(wèn)題創(chuàng)造了更有利的條件?？梢韵嘈?，蘇聯(lián)對(duì)原子核進(jìn)一步的研究，將會(huì)給人類(lèi)做出更大的貢獻(xiàn)。

其次，讓我們來(lái)談?wù)勲娮訉W(xué)（有時(shí)更廣泛地稱(chēng)為無(wú)線電電子學(xué)）的問(wèn)題。這是一門(mén)應(yīng)用最廣的學(xué)科，它已經(jīng)有60年的歷史，到今天它已幾乎滲透到一切科學(xué)和技術(shù)部門(mén)之中。電子學(xué)的主要內(nèi)容是，利用物質(zhì)中最趣最小而帶電的粒子（電子）的快速運(yùn)動(dòng)（近乎光的速度，即每秒30萬(wàn)公里），及由電于的運(yùn)動(dòng)所引起的高頻率（每秒振蕩幾十萬(wàn)次至幾百萬(wàn)萬(wàn)次）的電磁波（即無(wú)線電波），來(lái)解決一切

要求快而精確的問(wèn)題。電子學(xué)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防有重大價(jià)值。像無(wú)線電廣播、無(wú)線電報(bào)、電視和無(wú)線電測(cè)位（雷達(dá)），這是大家所熟知的。但近代電子學(xué)的成就，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這些。例如，五彩電視已試制成功。蘇聯(lián)最近已制造出一種快速電子計(jì)算機(jī)。這種計(jì)算機(jī)在一秒鐘之內(nèi)，可以做8，000次十位數(shù)字的演算動(dòng)作，而準(zhǔn)確度可以達(dá)到十萬(wàn)萬(wàn)分之一。這就是說(shuō)，一部電子計(jì)算機(jī)可以代替幾萬(wàn)人的智力勞動(dòng)。除此之外，電子計(jì)算機(jī)還可以將英文翻譯成俄文，還能下象棋、找資料等等。電子學(xué)儀器還可以作為自動(dòng)控制和遠(yuǎn)距離控制的工具：應(yīng)用在原子能工廠和實(shí)驗(yàn)室，可以使人不受放射性的損害；應(yīng)用在無(wú)人管理的工廠和無(wú)人駕駛的飛機(jī)和火箭，可以代替人的繁重及危險(xiǎn)性的勞動(dòng)。可以預(yù)期，第一架飛向月球的原子火箭，將由電子學(xué)儀器來(lái)控制。此外，電真空器件，可以產(chǎn)生各種頻率和很大功率的電磁振蕩，還可以產(chǎn)生高能和強(qiáng)流的電子。這對(duì)于原子核物理研究：國(guó)防以及其他部門(mén)的研究，都有很大的作用。

電子學(xué)對(duì)研究天文、氣象也有很大的幫助。我們知道，有幾種天體（如太陽(yáng)）除了發(fā)光外，還發(fā)出高頻率的無(wú)線電波；有的星球則并不發(fā)光，而只發(fā)射無(wú)線電波。以前我們用光學(xué)的望遠(yuǎn)鏡看不到這些天體，現(xiàn)在用電子學(xué)儀器來(lái)探測(cè)出這些天體的無(wú)線電波，就可以“看見(jiàn)”這些星球了。電子學(xué)還可以利用不同波長(zhǎng)的無(wú)線電波被在大氣中各種氣體成云、雨、雪所吸收、折射或散射的特性，來(lái)研究大氣的情況以及云、雨、雪的形成等問(wèn)題。

因此可以這樣說(shuō)：如果在我們目前面臨著的第二次工業(yè)革命中，原子能是新的動(dòng)力源泉，那末，無(wú)線電電子學(xué)就是不可缺少的新的技術(shù)。它的作用是非常重大的。

還應(yīng)該特別提出的，是近代科學(xué)關(guān)于半導(dǎo)體的研究問(wèn)題。半導(dǎo)體是導(dǎo)電率介于金屬和絕緣體之間的一類(lèi)物質(zhì)，如鍺、硒、亞氧化銅和硫化鎘等均是。它們有許多特殊的性質(zhì)，例如，可以使交流電變直流電、可以在受到光或熱時(shí)改變電阻等等，因而有很多用途。半導(dǎo)體物理學(xué)是物理學(xué)中最年輕、最重要的一個(gè)新的部門(mén)，它為科學(xué)技術(shù)開(kāi)辟了新的途徑。半導(dǎo)體儀器可以代替真空管，其優(yōu)點(diǎn)是體積小而輕巧（一個(gè)半導(dǎo)體三極閥還沒(méi)有一粒黃豆大），制造簡(jiǎn)單，成本低，并且耐用。例如，它可以裝在飛升高空的儀器上而感到非常便利。又如，一個(gè)數(shù)值電子計(jì)算機(jī)需要幾萬(wàn)個(gè)真空管一體積有幾個(gè)房間那么大，但假如都改用了半導(dǎo)體，體積就可以大大縮小，成本更可以降低幾十倍。因此，隨著電子學(xué)的發(fā)展，半導(dǎo)體儀器的需要將會(huì)極迅速地增加，它將在極大多數(shù)場(chǎng)合代替真空管，而引起電子學(xué)的技術(shù)上的革新。

半導(dǎo)體還可以直接把光能和熱能變成電能，因而可以被大量推廣到日常生活用途上。在蘇聯(lián)，已利用半導(dǎo)體來(lái)，作非常便利的電源供給器。人們只須把它放在一盞普通的煤油燈上，就可以產(chǎn)生一架小型收音機(jī)所需的電；一個(gè)爐子的熱，可以供一所房子所需的電。這種裝置，在缺乏電力的地方（如農(nóng)村），有極大的用處。半導(dǎo)體器件也可以將太陽(yáng)光變成電能。當(dāng)太陽(yáng)能能充分為人們所利用時(shí)，人類(lèi)又將獲得了除原子分能以外的新的強(qiáng)大的動(dòng)力奇源。當(dāng)然，半導(dǎo)體也可以將人工產(chǎn)生的熱（煤、石油、原子能產(chǎn)生的熱）改變?yōu)殡娔堋＿@樣，我們就得到一種嶄新的電力站。它不需要巨大的滑輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，而是輕巧靈便的、具有強(qiáng)大能力的工作物。這樣，就可以節(jié)省大量的鋼鐵來(lái)作別的建設(shè)用途，使我們的建設(shè)加快。

此外，半導(dǎo)體儀器還有很多其他用途，例如制造整流器，光敏電阻，等等。這里不再一一細(xì)說(shuō)了。目前，半導(dǎo)體的研究正在蓬勃發(fā)展時(shí)期。蘇聯(lián)和一些資本主義國(guó)家，都有很多科學(xué)家進(jìn)行這方面的研究工作。

以上所述，只是目前時(shí)期世界科學(xué)技術(shù)部門(mén)中幾個(gè)比較大的部門(mén)發(fā)展的最概略的情況。但就從這些情況中，也可以看出，近年來(lái)世界科學(xué)飛躍進(jìn)展的情況，以及科學(xué)發(fā)展的光明遠(yuǎn)景。目前，這些科學(xué)仍在日新月異地變化著。我們國(guó)家的科學(xué)落后得太遠(yuǎn)，我們必須急起直追，迅速地培養(yǎng)大批科學(xué)干部，特別是青年科學(xué)干部。我們必須老老實(shí)實(shí)地向蘇聯(lián)學(xué)習(xí)，鉆研最新的科學(xué)。我們必須大力加強(qiáng)和發(fā)展我們的科學(xué)研究事業(yè)，消滅科學(xué)研究工作中的空白點(diǎn)。這樣，才能在較短的時(shí)期內(nèi)，趕上世界先進(jìn)科學(xué)的水平。我們相信，我們一定能完成這一光榮的任務(wù)。因?yàn)槲覀冇悬h和毛主席的領(lǐng)導(dǎo)，有全國(guó)人民，特別是青年一代的積極努力，有蘇聯(lián)的無(wú)私幫助。我們一定能在很短的時(shí)期，把我國(guó)的科學(xué)事業(yè)繁榮起來(lái)，使它居于世界先進(jìn)科學(xué)的行列中，而毫無(wú)愧色！