中国半导体材料之母林兰英:倔强一生，只为读书低过头

姓名:吴自良

生卒年:1918年—2003年

籍贯:福建莆田人

身份:中国科学院半导体研究所副所长,中国科学院半导体研究员

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主要成就:

林兰英先后负责研制成中国第一根硅、锑化铟、砷化镓、磷化镓等单晶,为中国微电子和光电子学的发展奠定了基础,负责研制的高纯度汽相和液相外延材料达到国际先水平。开创了中国微重力半导体材料科学研究新领域,并在砷化镓晶体太空生长和性质研究方面取得了一定的成绩。

1958年秋天,林兰英研发出中国第一根硅单晶,为制造出无位错硅单晶,林兰英又投入研发硅单晶炉。她仔细考察、分析了苏联封闭式硅单晶炉,发现了不足,开始研究设计中国式硅单晶炉。1961年的深秋,由林兰英主持设计加工的中国第一台开门式硅单晶炉制造成功。1962年春,林兰英依靠国产第一台开门式硅单晶炉,正式启动拉制工作。中国第一根无位错的硅单晶拉制成功,无位错达国际先进水平

院士语录:

★  爱国,从来都不是一句空话,而是要落实到行动上!

★  平等首先是贡献上的平等,要求男女平等,妇女必须做出出色的工作,得到社会的认同。

有这么一位女子从旧时代走来却在新社会迸发出巨大的能量,在中国的科技发展史上留下浓墨重彩的一笔。这位女子就是有着“中国半导体材料之母”之称的林兰英。她出生在一个封建思想严重的家庭,父亲的重男轻女思想十分严重,她的妹妹曾被父亲轻易送出去。

她自小也是早早操持起一大家子的生活,可她敢于冲破这种旧社会的束缚,以死相逼最终走上学习之路。林兰英还曾远渡重洋到美国留学,在外游学多年在半导体领域取得重大突破,研制出世界上第一根硅单晶,成为各国争相招揽的半导体人才。

可她身为华夏儿女心怀祖国,一心想要回国报效。美国公司于是开出天价年薪,却依然没能打消她的归国之心。回国后,一心投入到国家的半导体发展事业当中,不为名利,成为中国半导体领域的奠基人和主要推动者。

林兰英先后四次荣获中国科学技术进步奖一等奖,1996年获何梁何利科技进步奖,1998年再获霍英东成就奖。那么林兰英是如何打破封建束缚走上科技研发之路的?她在美国又经历了怎样的阻挠才最终返回中国?她回国后在哪些方面做出了巨大的贡献?

今天就带大家去了解一下这位“中国半导体材料之母”林兰英传奇的一生。感兴趣的朋友不妨给我来个点赞加关注,您的认可将是我最大的动力。

封建家庭,艰难成长

林兰英,1918年2月出生在福建莆田的一个封建家庭。在那个重男轻女思想极度浓厚的旧社会下,作为长女出生的她并没有为这个家庭带来多少欣喜。父母对于她自然是没有多少疼爱的,后来母亲又为她生下四个妹妹和两个弟弟,她的生活更加不如意了。

从小的她就要负担起家里的各种家务,帮父母照顾这四个妹妹和两个弟弟。家里人口众多,为了保证能准时吃上饭,每天天不亮林兰英就要起床开始为家人准备做饭,一刻不停地干到中午才勉强做出两大锅饭。

到吃饭的时候甚至不允许她上桌,吃也是等父亲和弟弟妹妹们吃完了才让她捡些“残羹剩饭”。后来有人上门提出想收养林家的一个女孩儿,父亲直接就把最小的妹妹送人了。这让她第一次真正意义上感受到这个家庭对于女性的偏见和无法掌控命运的无力感。

六岁那年,林兰英染上了天花病住进医院,在这里她见识到很多女性工作者,护士大部分便是由女性担任的,甚至不乏一些医生都是女性。她们也并没有像传统意义上的大门不出二门不迈,在家相夫教子,她们或者通过自己的努力出来工作或成为了一名经世救人的医生。

这种思想一旦萌发,便迅速在心里生根发芽,直到充斥了林兰英的整个脑海。她猛然惊觉自己过去的生活如一滩死水一般,在家庭旧观念的束缚下每天都被繁重的家务所累,从没有想过自己这一生要怎样活着。

如果继续按照这种情况下去,等到她年龄大一些的时候,无非就是父母为她找上一门亲事将她嫁出去,好一点过上相夫教子的生活,差一点还是陷入无休止的生活琐事当中,然后麻木不仁地过完这一生。

林兰英想到这种生活就不免有些难过,她不想自己今后的人生是这样灰暗的,她要像那些先进女性一样学习、工作,发挥自己的人生价值。她的思想觉醒了,接下来需要的就是冲破这种旧观念束缚的勇气了。

在这种思想的支持下,林兰英向父母开口了。她说:“我想读书,我要读书。”林兰英这突如其来的想法将她父母也是震得不轻,以为女儿肯定是“中了什么邪”。但林兰英用坚定的目光直视着他们,表示自己没病,也没中邪,自己就是要上学读书。

她的这种请求毫不意外地被父母拒绝了。父亲觉得这个孩子真是异想天开,再说一个女孩子家家的读书有什么用,将来还不是要嫁人的。在他们的观念里女子就应该待字闺中,等到以后寻个好人家嫁了相夫教子就是,她的母亲就是这种封建思想下的一个传统女性。

可林兰英并没有选择屈服,她通过绝食以表达自己的不满和抗争。她将自己关进屋子里不吃不喝,起初她父母也没有太过在意。可她硬是不吃不喝整整坚持了三天,毕竟是自己的亲生骨肉,林兰英的父母也怕她出什么事情,只好答应了她的请求。

不过这也是有条件的,林兰英必须保证家里的事情不被耽误,才允许她去上学。对于这个来之不易的机会,她直接一口答应了下来。虽然这样可能会更累,但相对于身体上的累林兰英更怕的是自己精神上的匮乏,不能接受教育的可怕后果。

打破束缚,走上学习之路

经过自己的抗争,终于得到了学习的机会,这令她非常满足。尽管比之前起的更早了一些,睡的更晚了一些,但林兰英却甘之如饴。上小学后,林兰英学习时十分努力,她是班里最小的学生却是成绩最优秀的。甚至在干活闲余的时候都会反复回忆老师课堂上讲的知识。

这种对知识的热爱和自身的努力是有非常大的成效的。在小学生涯期间,林兰英的学习成绩常年是班里的第一、第二名,在学校排名中也是名列前茅。她的这种优异表现引起校长彭介之的关注,他认为这个学生有一种不属于这个年龄的成熟和刻苦,仿佛天生就是学习的材料。

由于在这期间的突出表现,林兰英小学毕业后在校长彭介之的推荐下直接保送到砺青中学。1930年9月,林兰英进入砺青中学初中部一年级,她非常庆幸能碰到这样的校长,不然以父母的观念让女孩子念个小学就差不多了,自己的求学之路就尚未可知了。

林兰英从心底里热爱学习,知识让她的视野开阔广泛,她的思想得到了洗礼,她脱离了愚昧无知。并且对于每次难得的学习机会都十分珍惜,因此她在学习上付出的努力和收获也是别人所不能感受和理解的。初中三年的时光里,林兰英的成绩每次都是年级第一。

俗话说:精诚所至,金石为开。只要你足够上进努力,那些曾经诋毁、阻拦你的人都会为之侧目。从小学到中学一直以来的优异表现,让素来对她不看好的父母都发生了改观,他们从没想到女儿在学习上能有如此天赋,这搁过去的说法应该叫“女秀才”。

这段时间对于林兰英的一生也是难以忘怀的,她在这里遇到了自己生命中非常重要的那个人,这个人在她的生命中留下了非常重要的印记。最终却因家庭因素和理念的不合,没有成就这段良缘,成为彼此生命中的过客。

情窦初开,无疾而终

在当时的砺青中学初中部分为甲班和乙班。林兰英是甲班常年的第一,而乙班的第一则是被一个叫作关其昌的男生常年“霸占”着。多年来的并驾齐驱,也让两个人彼此互相了解、熟知,这时的他们正处于情愫暗生的豆蔻年华。

关其昌的父母是非常开明的。虽然他们对于儿子的学习要求十分严格,但在其他方面却是非常宽容。他们不止一次地从儿子口中听说这个和他同样优秀的女孩儿,希望有一天能见见她,还鼓励儿子邀请他的这个女同学到家中玩耍。

生性腼腆的关其昌却是不敢这样做,时间一天天往前走着。林兰英对于这个男孩儿的自然也是十分欣赏,她发现这个男生的思想前卫新潮,还非常温文儒雅,待人和善,并没有因为自己的优秀而盛气凌人。于是便主动邀请他放学一块儿回家。

微风轻拂,树叶沙沙作响。少男少女漫步在回家的林荫道上,少年鼓起勇气说:“今天到我家做作业吧,我们一起讨论下今日课上讲的内容吧。”说完马上低下头脸涨得通红,林兰英则是莞尔一笑,轻轻地凑到他的耳边说了一声:“好的”。

林兰英跟着关其昌来到他家后,关母非常高兴。对于这个长久以来只闻其名不见其人的女孩儿她也是非常喜欢,虽然长相没有多精致,但谈吐举止大方得体,颇有一股大家闺秀的风范。随后招呼着儿子端茶递水,忙前忙后,这一幕看得林兰英也是笑而不语。

自从这次之后,两人之间的感情迅速升温。关母常常吩咐儿子将林兰英带回家里做客,一来二去有些把这个女孩儿认作未来儿媳妇的样子,再加上儿子的喜欢关家便决定促成这门婚事。其实在过去的年代里,这样年纪已经到了适婚年龄,因此也不足为奇。

在关其昌父母的商量下,备下厚礼准备前往林家提亲。可让众人没有想到的是林兰英的祖父坚决不同意这门婚事,说自己孙女太小还不宜这么早婚假,再加上两家门不当户不对,拒绝了关家的上门提亲。

这里要说的是林兰英所在的林家祖上是明朝年间的御史大夫林润,曾因扳倒大奸臣严嵩而闻名朝野。多年以来林家的香火一直延绵不绝直到她祖父这一代,并且她祖父经商有成,是当地有名的富商,再加上家族身份,在那时也算得上一方名门望族了。

身份观念的影响导致其一直以来就对于门当户对十分执着,所以他有些瞧不上关家,这是主要因素。再加上这个不曾被自己重视的孙女在学习上展露出惊人的天赋后,他开始有意培养她了,因此并不希望她过早地成为别人家的人。

对于祖父的横加阻拦,林兰英再次表现出了不屈的一面。她始终坚定不移地保持着对关其昌的感情,此生非他不嫁。为此林兰英的祖父称只要关家同意儿子做上门女婿就成全这门婚事。这让关父极为羞愤,断然拒绝了这一要求,并禁止儿子以后与林家接触。

在父亲的明令禁止下,关其昌与林兰英的接触渐渐变少,但是两人仍旧保持着书信的来往。后来因工作调度,关其昌随父母搬迁到福州,这下子两人见面的机会更是寥寥无几,这段美好的姻缘就这样早逝了。

爱情没有了,林兰英把所有的精力都放到了学习之上。初中毕业后,她凭借优异的成绩考入莆田中学高中部一年级,并成为当时高一年级里唯一的一名女生。在这期间,她仍旧与关其昌保持着书信来往,在书信中两人彼此倾诉自己的所见所闻和相互的思念之情。

上大学后,在林兰英的心中只有学习,曾经那深沉却又无疾而终的爱恋被她深埋在了心底。直到一天,从亲友那里得知关其昌在她上大学的前一年因突发疾病离开了人世。这个消息将林兰英那早已平静的内心再次掀得翻江倒海,她从没想过那次一别竟是永别。

这成为了林兰英心中永远的痛,当年那个腼腆害羞的男生从她的生命力消失了,而且是彻彻底底地消失了。他们甚至连告别都没来得及。这也成为林兰英终生未婚的一个重要原因,她带着对这个男孩儿的眷恋孤独地走完了自己的一生。

潜心治学,获出国机会

这场人生经历让林兰英的感情生活画上了句号,却开启了一代伟大科学家的人生之路。她从此以后更加心无旁骛地学习,搞研究,作为一个女生的刻苦努力是很多男生都追赶不上。为了不断提升自己,她还在大学时加入了学术性极高的数理学社。

然而生活总是不让你如意。进入大学不久后,全面侵华战争爆发,这个时候的中华大地正在饱受战火的侵蚀,日军常常进行大规模的轰炸将我国的政府设施、学校摧毁。而在战争中林兰英所在的福建协和大学也经历了数次搬迁。

这样颠沛流离的求学生活,不仅没有让林兰英放弃学习的念头,反而是坚定了她学习的信念,并在心中定下一个远大目标:“总有一天自己变得足够强大,利用自己的所学帮国家实现繁荣,赶跑这些侵略者。”

1940年,林兰英大学毕业后留校任教,负责教授《普通物理》、《高等数学》等课程。她还成福建协和大学建校以来的第一位中国籍女助教,最后成功升任为该大学的正式讲师。1947年,福建协和大学和美国宾夕法尼亚大学建立交换生的关系。

这个名额是非常难得的,必须是在校期间有突出表现的人才有资格获得。虽然林兰英没有特意去争取这个名额,但是她的优异表现和突出能力都被人看在眼里。经校方仔细商榷后,决定把这个名额给到林兰英,对于这样的学习机会她自然也不会推迟。

1948年6月,林兰英踏上前往美国留学的邮轮。这一刻的她内心是充满着无限向往与激动的。作为二战后迅速崛起的美国,拥有着当时最强大的国力和最先进的科技。能够到这里学习先进的知识技术,如何不令她感到心潮澎湃。

到美国后,林兰英进入迪金森学院数学系学习,用了仅仅一年的时间就获得了宾夕法尼亚大学的学士学位,同时美国的大学荣誉协会迪金森还奖励了她一枚金钥匙。不久后,她被允许进入到研究生物理学院,参与固体物理的研究。

在这里从事物理研究的同时,林兰英还获得了硕士学位,这也用了仅仅不到两年的时间。之后又继续攻读了博士学位,师从著名的物理学家米勒教授。不久后林兰英再次顺利获得博士学位。

毕业后,林兰英进入到美国当时的半导体巨头公司—索菲亚,担任高级工程师,也正式开启了她在半导体领域的研究。在她的科学指导下,该公司研制出世界上第一根硅单晶。凭借这一成果,多次申请专利,为公司创造了巨大的效益。

毅然回国,推动祖国半导体发展

为了留住这个人才,该公司多次为她提高年薪。可她再见识了外面的世界后,她没有被这些迷住眼睛,反而是时刻心怀自己的国家,每当国外技术有所突破时,她就想到远在大洋彼岸的国家还处在一个落后、不发达的时代,因此回国报效的心情越来越强烈。

她几次向公司表示过想要离开的想法,但他们总是以各种理由搪塞。最终为了不让这个人才流失,公司直接开出年薪一万美元的“王炸”,以当时的货币价值可以说是一笔巨款了,但她仍旧不为所动。

不久后,林兰英以回国探望病重的母亲为由申请回国。最终经历了几番波折,1957年顺利回到祖国的怀抱。回国后的林兰英一刻也未歇息,第一时间便进入到中国科学院物理研究所,投入到了半导体材料的紧张研究工作当中。

在林兰英马不停蹄地研究下,仅仅半年中国的第一根锗单晶问世。次年,中国的第一根硅单晶也相继研制出来。这两项成就直接填补了我国半导体领域的空白。后于国际半导体学术会议上,林兰英拿出的砷化镓单晶,更是将我国在这个领域的发展直接提升到世界先进行列。

此后的四十年时间里,林兰英一直在半导体领域默默耕耘。她的各种研究成果都处于世界先进水平,发表的多篇论文被广泛引用,为我国的半导体领域打下坚实的基础。除此之外,她还积极推动中国“法治社会”的形成。

林兰英是我国半导体领域的奠基人和推动者,她是中国的国士人物。她曾先后四次荣获国家科技进步奖一等奖。她的心中有大爱,为祖国奉献了自己的一生,是我们每个人应当铭记的伟大女性科学家。

放弃天价年薪,回国做着200一个月的研究工作

1955年,完成博士学业的林兰英因美国政府的施压,暂时无法回国。美国的半导体科学正在蓬勃发展,为了将实践和理论相结合,深度接触半导体材料研究的前沿领域,学习实用技术,为回国工作打下牢固的基础,林兰英来到美国著名的索菲尼亚公司担任高级工程师,专注于半导体材料研究。当时该公司正在依据美国科学家研究的方法和工序拉制硅单晶并屡遭挫折,林兰英经过观察和研究,不仅找出了失败的症结,而且提出了改进操作规程和设备的建议,最终使得拉制硅单晶的任务圆满完成。随后她据此发表的有关论文还被美国当局列为专利技术。在索菲尼亚公司任职的一年多时间里,林兰英开阔了眼界、增长了学识,深受公司的赏识。

尽管美国拥有良好的工作环境和优越的生活条件,但一有机会,思乡心切的林兰英依旧决定返回祖国。1956年秋,林兰英以母亲病重为由,向美国当局递交了回国的申请,并通过印度驻美大使馆的帮助,办好了回国手续。然而在登机前,美国的调查员对林兰英的行李进行了详细的搜查,检查完行李后,调查员又对林兰英进行了搜身,并在她身上找到了6800美元的旅行支票。美国人再次以此作为威胁,让她留在美国。林兰英坚决拒绝了,她想,“扣就扣吧,就是平民百姓,我也下决心回国了”。

为了半导体材料研发,她选择了终身不婚。

1957年,林兰英回国后进入中国科学院工作,从事半导体方面的研究。当时,我国的半导体事业十分落后,单晶硅计划在1968年开始进行。外国专家也预测,中国要到60年代才能着手单晶材料的研制。然而在林兰英的带领下,我国于1957年拉制成功第一根锗单晶,于1958年拉制成功第一根硅单晶,中国也成为世界上第三个生产出硅单晶的国家。

之后,林兰英又把视野从元素周期表上的锗、硅之类的第四家族扩展到第三、五家族,重点从事新型材料砷化镓的研究。砷化镓是一种有发展潜力的新型半导体材料。砷化镓的熔点高达1238℃,加上砷的剧毒特性,国外众多科学家先后放弃了对其的研究。在很多学者都认为该项研究没有前途时,林兰英却看到了砷化镓研究的前景。

林兰英是世界上最早在太空制成半导体材料砷化镓单晶的科学家。起初林兰英想通过国际合作开展太空砷化镓单晶的生产合作,而在1986年的空间科学研讨会上,德方专家态度傲慢,对我国的技术力量极为不屑。这反而激发出林兰英强大的民族责任感,她决定利用我国的返回式人造卫星,自力更生开展这一研究工作。从1987年到1990年,林兰英进行砷化镓单晶太空生长实验3次,均获得成功,并用它研制成半导体激光器。林兰英也因此被人们称为“中国半导体材料之母”。

1989年7月,美国国家航空航天局发来邀请,请林兰英前往参加国际宇航会议,并向大会作中国利用人造卫星进行半导体材料研制试验的报告。报告引起了各国专家的关注。曾经出言讽刺我们的德国专家走过来握着林兰英的对手,惊讶地对她表示祝贺。这是一次戏剧性的相遇,两人的处境已经发生了微妙的变化。不过在林兰英的心里却丝毫没有轻视对方的念头,并提出希望日后能有机会进行交流合作。林兰英感激这位异国科学家曾经激发了她炽热的爱国情怀,使她焕发出更大的决心和力量。她宽广的胸怀是促使她不断进步的原因。

85岁的高龄的她躺在病床上,身边却没有子女,她无不遗憾地说:“再给我10年时间,我可以将砷化镓研发的更完美。”生命最后,她想的依旧不是自己。

林兰英的为了中国半导体材料发展,殚精竭虑,她的心中始终把祖国的利益放在首位。她是当之无愧的民族英雄,值得我们永远铭记。

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