作者:王泠一
三月二十九日,應上海市政協委員、特級校長曾憲一的邀請:徐匯中學院士校友褚君浩回到母校舉辦主題為《放飛科學夢想迎接智能時代》的科創講壇。褚君浩先生鼓勵同學們充分利用學校科創軟硬件平臺進行科學探索,提高動手實驗實踐能力,培養創新精神和創造力。
徐匯中學曾憲一校長具體向筆者介紹說:褚君浩先生系一九六二屆校友,徐匯中學校友會名譽會長。他是享譽世界的半導體物理專家,中國科學院院士。現任中國科學院上海技術物理研究所研究員,復旦大學光電研究院院長。他長期從事紅外光電子物理和半導體研究以及新型光電子器件和學科交叉研究;二零一七年獲首屆全國創新爭先獎章,二零二二年年評為上海市大眾科學傳播杰出人物。褚君浩院士在徐匯中學母校的主題講座由四個要素內容構成:智能時代與傳感器、紅外慧眼的功能、紅外探測與隱身、培育飛翔的潛能。筆者結識褚君浩院士是在二零零五年,他還曾經是全國人大代表并積極建言獻策。筆者有幸多次和他面對面地交流并持續關注其科技主張和產業化前沿的高見,現整理其最新見解以供讀者參考。
三月二十九日,褚君浩院士回徐匯中學母校舉行專題學術演講
一、智能時代就是第四次工業革命
褚君浩院士認為:實際上在智能時代之前,人類已有三次成功的工業革命。第一次就是蒸汽機,先有一個蒸汽機,瓦特把這個改成飛輪,改成輪子轉動,后來就工業革命了。從牛車、馬車到火車,輪船,蒸汽機,第一次工業革命是機械化革命;顯然舊中國根本沒有趕上。
褚君浩院士在母校杰出校友雕塑作品廣場的留影
第二次工業革命特征是電氣化,就是目前中學課本里仍然在學習的電磁學規律等。然后有了發電機,有了電動機,生產率大幅度提升。褚君浩認為這兩次工業革命各有不同:第一次工業革命是先有技術,再改進技術,改進蒸汽機,科學在里面起了作用;從技術到科學到技術往返。第二次工業革命完全是從實驗室出來的,具體就是法拉第電磁感應、電磁學的規律,然后有電動機、發動機;所以它完全是從科學再到技術的不斷提升。但是兩次工業革命共同點就是——科學與技術交叉推動進行。新中國成立之后,一直就在努力追趕電氣化目標。
第三次工業革命,核心特征就是信息化。這就是我們現在已經獲得的電子技術、微電子技術、原子能技術、光學技術等方面的發展。概括而言:第一次機械化,第二次電氣化,第三次信息化。而第三次工業革命也是科學技術交叉推動,因有了量子力學,所以就有固體能帶理論;所以有半導體技術,所以有集成電路,以及手機相機等所有一切。最大的根源就是量子力學,后面又有了通訊、計算機等新領域的進步。科學與技術交叉推動第三次工業革命。
目前的第四次工業革命根本特征是什么呢?褚君浩院士指出:就是智能化,把智慧融入到一個物理實體系統里面,把數字融合到實體的產業發展里面去。智能時代的最核心的,就是智能化的系統。關于智能化的系統,褚君浩院士以能夠守球門的機器人為例加以說明。即它就是一個智能化的系統,它首先可以看得見球,其次它可以分析這個球到哪里去,第三個它把球攔住。所以,這一個系統很明確地就是一個智能化的系統。有三大要素:第一動態感知,動態看到這個球;第二智慧識別,它要看球到哪里去;第三計時反應,把這個球接住。
二、智能時代傳感器研發無處不在
智能時代,傳感器無處不在。褚君浩院士強調:傳感器與計算機、通信,被稱為信息系統的三大支柱,已經成為了衡量一個國家科技水平以及是否處在國際戰略競爭制高點的一個重要標志。各種機器設備中的傳感器就相當于人類的五官和神經系統,它們讓機器能聽、能聞、能看,從而更好地感知、學習和進化,為我們提供高精度、智能化的服務。傳感器家族有哪些成員?它們能為我們提供怎樣的服務?高性能傳感器的市場長期被美國、日本、德國的企業占據,我國科學家如何才能在這一領域拼出一席之地?這是讀者普遍關心的新話題。
上海市政協委員、正高級特級教師、徐匯中學特級校長曾憲一先生近影