人类进步的关键

欢迎来到论文参考中心,在您阅读前,与您分享:路是脚踏出来的，历史是人写出来的。人的每一步行动都在书写自己的历史。 —— 吉鸿昌
  

人类进步的关键

    一、扫描隧道显微镜
    扫描隧道显微镜(简称SIM)是1982年德国科学家研制成功的。SIM具有原子级的分辨率,可直接观察到原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物理化学性质。SIM的基本原理是基于量子的隧道效应。将原子线度(nm级,即10—9m)的极细针尖和被研究物质的表面作为两个电极,当针尖与样品物质的距离非常接近时(通常小于1nm),在外加电场的作用下,电子会穿过两个电极之间的绝缘层流向另一电极,这种现象叫做隧道效应,产生的电流称为隧道电流。隧道电流的强度对针尖与样品表面之间的距离非常敏感。通过电子反馈回路可以控制隧道电流不变,即控制针尖与样品表面的距离始终不变,再通过计算机系统控制针尖在样品表面扫描,这样,针尖就随着样品表面的起伏而起伏,从而使针尖的运动轨迹就是样品表面的形貌。
    二、怎样用原子组成最小的汉字“中国”?
    中国科学院北京真空物理实验室的研究人员于1993年底至1994年初,以超真空扫描隧道显微镜(SIM)为手段,在硅晶体表面上开展了原子操纵的研究,取得了具有世界水平的成果。他们在室温下,用SIM的针尖,并通过针尖与晶体表面之间的相互作用,把硅晶体表面的原子拔出,从而在晶体表面上形成了一定规则的图形,如“中国”等字样,这些沟槽的线宽平均为2nm。目前只有很少的几个国家拥有这种技术手段。
    我国最早的化学研究机构
    在20世纪初,我国所需要的纯碱全靠进口,为改变这一状况,振兴民族工业,我国着名的爱国实业家范旭东(1884-1945)先生,在兴办精盐公司的基础上,于1917年在塘沽创办了永利制碱公司。制碱在当时是高级化学工业,为打破欧美国家的技术封锁,范旭东以久大精盐公司化验室为基础,决定成立一个名为“黄海”的化学工业研究社。1922年8月,黄海化学工业研究社在塘沽正式成立。被称为“西圣”的孙颖川博士、毅然辞去英办开滦矿务局总化验师的高职,来到“黄海”任社长,学识渊博的张子丰先生任副社长。后来,留美归来的张克思、卞伯年、卞松年、区嘉伟、江道江等博士,留法归来的徐应达博士,留德归来的聂汤谷、肖乃镇博士,以及国内的大学毕业生方心芳、金培松等助理研究员,也先后来到了“黄海”。着名的侯德榜博士当时也在“黄海”。经过7年的艰苦努力,终于生产出第一批“永利纯碱”,在美国费城举办的万国博览会上,该产品获得金质奖章,1932年,“黄海”接受了中华教育资金董事会的资助,决定用海州磷肥石矿作磷肥试验,为硫酸铵的生产奠定了基础。这时的“黄海”正处于黄金时代,拥有博士10人,留学生、大学生60多人,不但开展广泛的研究工作,而且还代为海关检查食品。“黄海”当时在世界上享有很高的信誉,经它检验的食品和商品,只要有“黄海" 的印鉴,全世界均予承认。不料,风云突变,日寇入侵,“黄海”被迫迁至四川五通桥。由于五通桥没有海盐,制碱遇到困难。在这关键的时候,侯德榜博士挺身而出,他说:“外国人能槁的,我们也能搞,而且一定要比他们干得更好”。范旭东听后大为振奋,立即拍案决定,由研究员做试验,侯博士遥控(候德榜当时在美国),经过500多次实验,历时一年多,震惊世界的“侯氏制碱法”诞生了,“黄海”又东山再起。1944年7月,范旭东继“黄海”之后,又在研究社里创立了一个“海洋化工研究所”。一年后,抗日战争取得胜利。“黄海”先迁上海,后移北京,在风雨飘摇中度过了几年。在新中国成立后的1952年,中国科学院接收了黄海化学研究社,改名为中国科学院工业化学研究所。从此“黄海”的作用越来越大,“黄海”的学者、科学家、技术人员,成了新中国化学工业的栋粱。