作者:王泠一
三月二十九日,應(yīng)上海市政協(xié)委員、特級(jí)校長曾憲一的邀請(qǐng):徐匯中學(xué)院士校友褚君浩回到母校舉辦主題為《放飛科學(xué)夢(mèng)想迎接智能時(shí)代》的科創(chuàng)講壇。褚君浩先生鼓勵(lì)同學(xué)們充分利用學(xué)??苿?chuàng)軟硬件平臺(tái)進(jìn)行科學(xué)探索,提高動(dòng)手實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力。
徐匯中學(xué)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(xué)校友會(huì)名譽(yù)會(huì)長。他是享譽(yù)世界的半導(dǎo)體物理專家,中國科學(xué)院院士?,F(xiàn)任中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所研究員,復(fù)旦大學(xué)光電研究院院長。他長期從事紅外光電子物理和半導(dǎo)體研究以及新型光電子器件和學(xué)科交叉研究;二零一七年獲首屆全國創(chuàng)新爭先獎(jiǎng)?wù)?,二零二二年年評(píng)為上海市大眾科學(xué)傳播杰出人物。褚君浩院士在徐匯中學(xué)母校的主題講座由四個(gè)要素內(nèi)容構(gòu)成:智能時(shí)代與傳感器、紅外慧眼的功能、紅外探測(cè)與隱身、培育飛翔的潛能。筆者結(jié)識(shí)褚君浩院士是在二零零五年,他還曾經(jīng)是全國人大代表并積極建言獻(xiàn)策。筆者有幸多次和他面對(duì)面地交流并持續(xù)關(guān)注其科技主張和產(chǎn)業(yè)化前沿的高見,現(xiàn)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(xué)母校舉行專題學(xué)術(shù)演講
一、智能時(shí)代就是第四次工業(yè)革命
褚君浩院士認(rèn)為:實(shí)際上在智能時(shí)代之前,人類已有三次成功的工業(yè)革命。第一次就是蒸汽機(jī),先有一個(gè)蒸汽機(jī),瓦特把這個(gè)改成飛輪,改成輪子轉(zhuǎn)動(dòng),后來就工業(yè)革命了。從牛車、馬車到火車,輪船,蒸汽機(jī),第一次工業(yè)革命是機(jī)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(chǎng)的留影
第二次工業(yè)革命特征是電氣化,就是目前中學(xué)課本里仍然在學(xué)習(xí)的電磁學(xué)規(guī)律等。然后有了發(fā)電機(jī),有了電動(dòng)機(jī),生產(chǎn)率大幅度提升。褚君浩認(rèn)為這兩次工業(yè)革命各有不同:第一次工業(yè)革命是先有技術(shù),再改進(jìn)技術(shù),改進(jìn)蒸汽機(jī),科學(xué)在里面起了作用;從技術(shù)到科學(xué)到技術(shù)往返。第二次工業(yè)革命完全是從實(shí)驗(yàn)室出來的,具體就是法拉第電磁感應(yīng)、電磁學(xué)的規(guī)律,然后有電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī);所以它完全是從科學(xué)再到技術(shù)的不斷提升。但是兩次工業(yè)革命共同點(diǎn)就是——科學(xué)與技術(shù)交叉推動(dòng)進(jìn)行。新中國成立之后,一直就在努力追趕電氣化目標(biāo)。
第三次工業(yè)革命,核心特征就是信息化。這就是我們現(xiàn)在已經(jīng)獲得的電子技術(shù)、微電子技術(shù)、原子能技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等方面的發(fā)展。概括而言:第一次機(jī)械化,第二次電氣化,第三次信息化。而第三次工業(yè)革命也是科學(xué)技術(shù)交叉推動(dòng),因有了量子力學(xué),所以就有固體能帶理論;所以有半導(dǎo)體技術(shù),所以有集成電路,以及手機(jī)相機(jī)等所有一切。最大的根源就是量子力學(xué),后面又有了通訊、計(jì)算機(jī)等新領(lǐng)域的進(jìn)步。科學(xué)與技術(shù)交叉推動(dòng)第三次工業(yè)革命。
目前的第四次工業(yè)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(gè)物理實(shí)體系統(tǒng)里面,把數(shù)字融合到實(shí)體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展里面去。智能時(shí)代的最核心的,就是智能化的系統(tǒng)。關(guān)于智能化的系統(tǒng),褚君浩院士以能夠守球門的機(jī)器人為例加以說明。即它就是一個(gè)智能化的系統(tǒng),它首先可以看得見球,其次它可以分析這個(gè)球到哪里去,第三個(gè)它把球攔住。所以,這一個(gè)系統(tǒng)很明確地就是一個(gè)智能化的系統(tǒng)。有三大要素:第一動(dòng)態(tài)感知,動(dòng)態(tài)看到這個(gè)球;第二智慧識(shí)別,它要看球到哪里去;第三計(jì)時(shí)反應(yīng),把這個(gè)球接住。
二、智能時(shí)代傳感器研發(fā)無處不在
智能時(shí)代,傳感器無處不在。褚君浩院士強(qiáng)調(diào):傳感器與計(jì)算機(jī)、通信,被稱為信息系統(tǒng)的三大支柱,已經(jīng)成為了衡量一個(gè)國家科技水平以及是否處在國際戰(zhàn)略競爭制高點(diǎn)的一個(gè)重要標(biāo)志。各種機(jī)器設(shè)備中的傳感器就相當(dāng)于人類的五官和神經(jīng)系統(tǒng),它們讓機(jī)器能聽、能聞、能看,從而更好地感知、學(xué)習(xí)和進(jìn)化,為我們提供高精度、智能化的服務(wù)。傳感器家族有哪些成員?它們能為我們提供怎樣的服務(wù)?高性能傳感器的市場(chǎng)長期被美國、日本、德國的企業(yè)占據(jù),我國科學(xué)家如何才能在這一領(lǐng)域拼出一席之地?這是讀者普遍關(guān)心的新話題。
上海市政協(xié)委員、正高級(jí)特級(jí)教師、徐匯中學(xué)特級(jí)校長曾憲一先生近影