“从0到1 ”：中国集成电路的破晓时刻丨科技自立自强之路

“科学技术落后，就要挨打”的道理

中国科学家们体会更深——

王守觉12岁那年，抗日战争全面爆发

他亲眼目睹日本飞机盘旋在头顶扫射

没有飞机、高射炮极度短缺

我方只能干着急

“产业报国、自力更生”的抱负

从此在他心中萌发

1956年，新中国吹响“向科学进军”的号角

“使我国最急需的科学部门接近世界先进水平”

发展半导体技术

成为“四大紧急措施”之一

而那时，我国的相关基础几乎为零

承担“四大紧急措施”具体任务的中国科学院

率先建设相应研究机构

半导体所的前身——半导体研究室

在应用物理研究所（后改为物理研究所）成立

归国6年的物理学博士、

王守觉的哥哥王守武担任室主任

▲应用物理所半导体研究室一角。

与王守武的选择一样

黄昆、汤定元、洪朝生、谢希德、林兰英……

一大批海外科学家陆续回国

他们带来了我国半导体科技的“原始积累”

奏响了中国集成电路事业自力更生的序曲

同年，31岁的王守觉

已是一位动手能力出色、视野开阔的工程师

他也加入半导体研究室

担任半导体高频晶体管课题组组长

▲王守觉在调试设备。

当时，国家急需研制晶体管化电子计算机

——“109乙机”

但已有的“锗合金结晶体管”性能不足

王守觉临危受命

不到半年时间

我国第一只锗合金扩散高频晶体管

就在王守觉团队“出炉”

为批量生产这类晶体管

应用物理所为此建起“109厂”

技术工人少、生产设备缺乏

王守觉手把手地教授工艺

还研制出用于批量生产设备

解了燃眉之急

后来，“109乙机”通过国家鉴定

成为我国首台

“全部采用国产元件的

大型晶体管通用数字计算机”

为我国国防事业提供了计算工具

1960年初，国际形势风云突变

“中苏交恶”加上“西方禁运”

我国科技、经济等陷入双重封锁和冲击

科技人员仅能从公开论文了解前沿进展

这时，消息传来

美国制成“硅平面型晶体管”

“要立即集中力量投入对硅平面工艺的探索！”

王守觉果断舍弃已取得进展的“硅台面工艺”

带领团队转攻硅平面工艺

向高性能、小型化的硅器件发起冲锋

彼时，“两弹一星”工程所需的计算机

也正在寻找高性能半导体元器件

王守觉“揭榜挂帅”

与相关部门立下“军令状”

势要啃下这块“硬骨头”

研制硅平面型晶体管

成了半导体所“一号任务”

研究力量得到补强后

王守觉等人制定“横纵结合”方案

横向小组主攻工艺问题

纵向小组主攻器件设计

纵横交叉、密切配合、团结奋战

组织形式颇见成效

王守武也经常深入研究一线

遇到技术难关时

大家常会看到“大王小王齐上阵”的场面

这一幕也成为半导体所的“经典记忆”

▲王守武（右）和王守觉（左），摄于1991年。

清华大学第一批半导体专业的高材生吴德馨

毕业后跟随王守觉从事高速开关晶体管研制

她回忆当年：

“我们一无资料，二无图纸

实验设备也是一穷二白

国家物质供应极度匮乏

但人们的精神却非常充实”

参加光刻胶研究的姜文莆回忆说：

国外早有光刻胶技术，但根本不公开

团队凭借国外文献的蛛丝马迹

硬是给试了出来

有了光刻胶，还要研制光刻机

王守觉等人因陋就简

巧妙地用两台显微镜和一个紫外曝光灯

搭建了一台“土光刻机”

1963年底

首批“超小型硅平面高速开关管”

和“高频晶体管”样管研制成功

体积只有火柴头大小

加以改进后“小如芝麻”

俗称“芝麻管”

自此，中国有了自己的硅平面工艺晶体管

▲半导体室早期研制的硅平面晶体管（芝麻管，左一），右一为普通电子管。

硅平面晶体管的成功

振奋了国内产业界

硅产业如雨后春笋般涌现出来

材料和设备制造业随之兴起

还记得那份“军令状”吗？

1964年4月

半导体所5款硅平面器件顺利通过验收

三年后

109厂完成了“109丙机”

所有硅晶体管的生产任务

后者正是“两弹一星”任务“功勋计算机”

▲1967年“109丙机”研制成功。

时任中国科学院党组书记张劲夫

写下《请历史记住他们》的文章：

“第二代计算机出来了，晶体管的，

科学院半导体所搞的，

每秒数十万次，为氢弹的研制作了贡献”

▲《科学时报》头版刊登《请历史记住他们》，王守觉照片在列。

硅平面晶体管技术突破后

集成电路只差“临门一脚”

美国人捷足先登

国内也很快掀起研究热潮

1964年11月

一块“比最小的西瓜子还小”的固体电路样品

在半导体所制成

它集成了6只晶体管、7个电阻和6个电容

这就是我国的第一块集成电路

和“两弹一星”工程一样

时隔40余年后

王守武、王守觉等人才被公众所知

他们数十年来隐姓埋名

研制出我国硅平面晶体管和集成电路

使得国产电子计算机采用集成电路的时间

仅比国外晚了两年

“落后就要挨打”的教训

让一代又一代有志科学家

穿越战火、隐姓埋名

他们用行动证明了一件事：

只有自力更生才能发展自己、强大祖国

阅读全文请见

来源：中国科学报

责任编辑：曹旸