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硅谷简史：第三次产业革命的种子 - 诺伊斯的集成电路和它的产业链（二）
LaoQian09 2019-7-20 03:19
为美国而战 1979年末，英特尔拥有的员工数是诺伊斯的家乡格林纳尔市人口的两倍。公司在7个国家拥有12个分支机构，销售办事处的数量是分支机构的两倍。公司的增长速度让诺伊斯、摩尔和格鲁夫对工作进行了调整。摩尔的总裁兼CEO的职位分开了。格鲁夫成为总裁，摩尔任CEO兼董事会主席，诺伊斯任董事会副主席。格鲁夫将与摩尔紧密合作负责公司的运行。董事会副主席的位置，说明诺伊斯的职业生涯中以英特尔为中心的阶段正式结束，大家都知道他对英特尔的贡献无人能及。 整个 20世纪80年代，美国半导体行业在世界范围内遭到前所未有的挑战，几乎到了崩溃的边缘。挑战来自于日本公司，诺伊斯领导美国半导体行业对此做出了反应。美国的其他行业已从低估日本的错误中经历过了痛苦的经历。“日本制造”一度是假冒伪劣的代名词，但二战后，日本培养出了很多世界级制造企业。1985年，日本钢铁业超过美国钢铁业，日本第一劝业银行成为世界第一。日本电视机将美国产品逐出了市场。美国与日本的贸易赤字达407亿美元，10年前的40倍。1980年代，68％的美国人认为日本是美国的最大威胁。 看到自己苦心经营的行业可能会走向死亡，诺伊斯异常愤怒。他不是种族主义者，但他对日本人的评价却多少有些种族主义色彩，也有些夸张。不仅是诺伊斯，很多人都有同感。 1977年，诺伊斯、仙童总裁弗雷德·柯瑞根(Wilfred Corrigan)、超威总裁杰瑞·桑德斯、国家半导体总裁查理·斯波克，及摩托罗拉副总裁约翰·沃尔特(John Welty)决定通过合作共同抵制日本对美国半导体行业的威胁。他们中，3人曾经一起在仙童工作过，5人认识超过10年。 他们决定成立半导体行业协会 (SIA)， 致力于行业合作和创新及相应的管理方案，SIA的宗旨是：“减缓日本政府对其半导体行业提供支持，加快美国政府对本国半导体行业的支持。”两国政府在对待本国半导体行业的政策大相径庭。美国政府对半导体行业的发展是自由放任；日本政府则积极支持本国半导体行业的发展。 日本和美国的政策不同，原于两国半导体行业的结构差异。 1980年代，硅谷的公司只是独立制造商，它们为终端用户生产芯片而不是为自己生产。公司通过风险投资创始，依赖于持续的技术创新和大规模生产，政府是公司的大客户。日本的半导体产业由六家巨型电子公司：日本电器、富士通、日立、东芝、三菱电机、和冲电气组成，它们直接从政府得到协助，来提高日本高科技行业的技术。这些公司不仅生产芯片，还生产电子设备。1979年，这些公司的年营业收入中只有7％来自半导体的销售。日本政府除了为这些半导体公司提供优惠外，还限制国外的竞争对手，组织国家级研究项目并提供补贴，让有天赋的学生进入这些领域。另一方面，日本政府还暗示日本银行界为这些公司提供贷款。 针对两国公司在获得资金上的巨大差异，美国 SIA进行了成立以来的第一次游说。1978年2月，SIA董事会主席诺伊斯前往华盛顿，代表该协会在联邦参院商业委员会作证，呼吁降低资本所得税税率，1978年，该税率是49％。也就是说一半的资本所得将付给政府，这就降低了风险投资的积极性，与日本比，美国高科技公司在获得资金方面处于劣势。 诺伊斯的努力得到了回应。 1978年底，卡特政府决定将资本所得税税率降低至28％。还让养老金也能进行风险投资。18个月后，每年流入专业风险投资公司的资金从当初的5000万美元上升到接近10亿美元。 日本半导体业的崛起，使美国半导体业受到了巨大打击， 1982年，英特尔解雇了2000名员工，还让IBM以2.5亿美元购买了英特尔12％的债券。其他公司也在困境中挣扎。1981年，AMD的净收益下降了2/3，国家半导体从年赢利5.2千万美元到亏损1.1千万美元。 美国半导体业处境越来越糟糕。尽管日本开始接受外商的销售：但销售到日本的外国芯片中，美国生产的不足 10％。在其他出口市场中，美国的设备占1/3。日本生产的半导体设备在全球市场的份额在继续增加，1985年，人们认为不可能的事情终于发生了：日本在全球半导体市场的份额超过了美国。 诺伊斯估计， 1984年到1986年，美国半导体行业的收入损失了20亿美元并失去了2.7万个工作，硅谷中13％的与电子相关的工作消失了。让美国人感到耻辱的是，日本电子巨头富士通准备收购硅谷半导体公司的老祖宗——仙童半导体的80％的股份。当时，有报纸悲痛地写道：“这笔交易通过一条消息在告诉我们，我们已经很落后了，重要的是我们该如何对此做出应对。”包括诺伊斯在内的行业领导人物进行了一次会面，讨论如何应对这笔交易，考虑到反托拉斯法案，他们决定不反对收购。 1985年，英特尔宣布放弃动态随机存取存储器业务，这是令人震惊的事件。洛克决定通过投票来放弃存储器业务，让英特尔将注意力集中在CPU上，他回忆说：“这是我成为英特尔董事会成员以来，所做的最痛苦的决定。”诺伊斯毫不犹豫地同意了。到1980年代末，美国7/9动态随机存取存储器生产商放弃了该业务。 1986年，英特尔上市以来，第一次亏损，英特尔损失了1.73亿美元。AMD宣布这是公司有史以来最糟糕的一年，亏损了3.7千万美元，国家半导体损失了1.43亿美元。削减了28％——7200个工作岗位，英特尔和美国半导体业困难重重。 不仅是美国半导体行业处于困境，其他行业日子也不好过。诺伊斯认为美国进入了“帝国的衰落”过程。联邦政府的赤字达到创纪录的水平，美国人的低储蓄和高消费达到前所未有的程度，进口远超出口。数学和科学专业的学生每年都在下降。诺伊斯问记者：“你能想得出现在的美国在哪方面还没有处于落后的位置上吗？又有哪一个市场份额在增加？我们处在绞刑架上。”他说，硅谷有一天可能成为废墟。 里根 (Ronald Reagan)总统认为对日本人带来的威胁的回应应该是提高供给，降低政策负担以及资本所得税率；建立长期投资激励机制；增加政府支出，一般是军费支出。民主党则认为里根刺激经济的传统方式是无效的。共和党提高供给的努力导致美国出现了新问题，他们说：财政赤字推动利率上浮，美元升值，导致国外厂商更容易在世界市场和美国市场，抛售其产品。 有关产业政策的辩论，资金不是唯一问题。问题是美国认为自己是自由市场及自由放任的资本主义堡垒。美国真的需要让政府更多介入产业吗？选举人真的认为华盛顿官员有权去对美国经济进行“适当的”关注吗？另一方面，倡议产业政策的人称自由放任思想很空洞，美国早就有产业政策了，这种政策由国防部决定。多年来，联邦政府以防卫合约，给很多行业的研发提供支持。 1983年，联邦政府购买的美国产品中，一半以上的飞行器、收音机和电视通讯设备、1/4的工程和科技设备，以及1/3的真空管用在军事上。提倡产业政策的人说：“日本的产业政策是为了经济防卫，美国的产业政策是为了自己及自由世界的防卫，它早被国防部执行了。” 加州州长杰里·布朗 (Jerry Brown)成立了加利福尼亚工业创新委员会，他本人担任主席。斯波克和乔布斯是委员会委员。布朗的委员会认为：“我们先前针对重工业和廉价能源所制定的经济政策目标已不适合当前国家出现的经济萧条、激烈的国际竞争以及大量涌现的对能源进行开发的第三世界国家的时代……我们必须寻求一种新的围绕着资源效率为重心的信息技术和创新的‘后工业’经济。” SIA 需要考虑半导体行业作为美国自食其力、自力更生的个人主义声誉的最后堡垒，这是美国的传统价值观。但美国与日本相反。一篇新闻报道将美国的产业问题归结为与日本的文化差异：“一个是移民国家，一个是由孤立主义者组成的纯种社会；一个崇尚冒险、创新和争论，另一个崇尚安全、遵从与和谐。” 1985年6月，SIA 发起了两个运动：打开日本市场；结束日本公司以低于成本价倾销芯片。1985到19686年间，SIA 派了大量高管去华盛顿游说。他们给华盛顿留下了深刻印象，这些一向对政府不屑一顾的人，愿意抛开个人的颜面为行业的发展积极奔走。日本事务法律顾问普雷斯托维茨(Prestowitz)写道：“让这些人到华盛顿来并非易事。他们通常出身卑微甚至非常贫穷，但他们通过创新、灵感和努力取得成功，创立了这个打开21世纪大门的行业。他们单枪匹马，在没有政府任何帮助、有时甚至受到政府阻挠的情况下，成就了自己的事业。” 这些“身先士卒的人”中，最突出的就是诺伊斯。《哈佛商业报道》写道，“他是电子世界的一个传奇”。华盛顿的认可为诺伊斯进入政界奠定了基础。正如普雷斯托维茨所说：“诺伊斯属于我们，如果有人帮他，他完全可以进入这个圈子。”诺伊斯具备游说取得成功的时间、自信、政治头脑和声望。他指出了自己如此有效的一个重要原因——他很富有。诺伊斯有将近一半的时间在华盛顿特区度过，并在国会进行过多次作证。 演讲中的诺伊斯 诺伊斯反复强调半导体行业与即将来临的信息经济的关联。他告诉商务部，“美国有一半的劳动力面临的将是如何应付信息而不是商品”，半导体行业是“新信息时代的基础”。他预言新信息技术将大大改善工作效率，“甚至超过在上个世纪机器对手工劳动产出的改变程度”。 诺伊斯和 SIA还阐述了另一个观点：美国半导体行业的削弱将对国家安全带来重大风险。超级武器技术依赖超级电子技术，超级电子技术依赖最新的半导体技术。如果美国的半导体业不能够站在技术最前沿，美国军方在关键电子部件上将被迫使用外国产品。这种国外货源在战争中很可能会枯竭，他们还可能同时向美国和苏联提供设备供应。这是以牺牲国家安全为代价，将技术转让给自己最危险的对手。 1986年春，SIA 的努力有了结果。经过一年调查，国际贸易协会(International Trade Administration)认定日本公司在美国销售的EPROM价格低于成本。8月，里根总统签署了美日半导体协议(the United States and Japan Semiconductor Agreement)，该协议要求日本开放半导体市场，并保证五年内，让国外公司获得20％的市场份额。该协议要求日本政府控制芯片倾销，通过强制措施要求日本在美国及世界其他地方销售的芯片采取公正的市场价。这是美国在全球范围内抵制其军事盟友，也是第一次将政府权限渗透到私人企业中。几个月后，联邦政府因为日本违反协议，决定向从日本进口的价值3亿美元的芯片征收100％的惩罚性关税，这是二战以来美国第一次对盟友实施惩罚措施。 1989年中，SIA 在8个电子业贸易组织中最有效，因为SIA的“目的明确”并有“富有建设性的议题”。半导体业对华盛顿的进一步影响表现在富士通收购仙童的提案上。1987年，该交易没拍板时，商务部部长鲍特里奇(Malcolm Baldridge)和其他几名议员公开表示出于安全的考虑，建议国会否决该交易。仙童的母公司斯伦贝(Schlumberger)公司总裁向其美国竞争对手，包括诺伊斯提起诉讼，控告他们诱导政府做出反对意见，诺伊斯公开表示收购是一笔“令人恶心的交易”，但他坚持自己从来没有将自己的观点强加给五角大楼或者商务部。在富士通宣称由于“政治上的争议”而撤销收购请求时，斯波克收购了该公司。 1987年中期，一些美国半导体公司开始赢利了。这在很大程度上归功于诺伊斯和SIA为之努力的贸易协定和制裁。1990年代初，随着个人电脑的迅速增长，美国公司将更多注意力集中在设计密集型产品上。日本存储器生产商的强劲势头迫使美国公司离开利润和制造能力薄弱的存储器市场，转向利润更加丰厚，需求不断增加的设计密集型产品市场。韩国等国家也开始进入商业存储器业务，加剧了市场竞争。 在诺伊斯代表半导体行业奔走游说时，他的思维已超出了自己的行业，他将思维延伸到美国经济的高科技基础。他说：“经济学和社会学是定义思想家解决问题以及企业家获得资本的图书馆。个人所扮演的角色可以是思想家或寓言家、科学家或工程师、企业家或倡议人，这不应该受到限制。然而这种角色只有在有益的社会环境中才能够实现。” 1985年，诺伊斯在写给盖尔教授的信中指出：“我现在用更多的时间思考美国正在经历的经济萧条的原因。我想我现在知道原因了。美国放任学前班到高中教育的落伍，允许大学减少科学和工程课程，并允许移民法迫使外国学生毕业后离开美国，这样丧失了很多人才。美国人‘重视消费，轻视储蓄’的理念导致了一场灾难。我们国家的储蓄率在所有工业化国家中最糟，我们的公司对资金如饥似渴，我们的贸易赤字是天文数字，而我们的贸易伙伴正在购买我们国家的资产。” 诺伊斯认为振兴美国经济，必须鼓励投资，资本所得税应该全面下降。诺伊斯倾向于用消费税代替所得税。他说自己宁愿被别人指责为老古董，也要鼓励美国返回到使他取得成功的“第一原则”中：“努力工作，存钱，接受教育，继续努力”。 1984年，诺伊斯和鲍尔斯随英特尔代表团访问了中国，中国总理赵紫阳接见了诺伊斯，他被问及在中国开发计算机和半导体的想法，他被北京航空航天大学授予荣誉教授称号。他们还与一个计算机用户小组成员会面，讨论了生产和技术趋势。 1980年代以来，诺伊斯的名字常常出现在《商业周刊》、《经济学家》、《福布斯》、《国家地理杂志》、《纽约时报》、《时代》、《华尔街日报》以及其他与电子业相关的报纸杂志上。诺伊斯的故事是硅谷及高科技产业神话的缩影。 1988年夏天，诺伊斯决定结束他的隐居生活，离开加利福尼亚，担任美国半导体厂商协会（Sematech） CEO。半导体厂商协会是由政府资助的研究团体，位于德州首府奥斯汀。这是一个由半导体工业协会支持的半导体产业联盟。它的目标是为保证美国半导体厂商在全球半导体行业中的领先地位。它有两个目标：一是让英特尔这样的公司不断提高芯片制造水平；二是帮助美国芯片设备供应商击败日本厂商。 半导体研发联盟由 14家半导体公司联合组成，每年从国防部得到1亿美元经费。它似乎不合诺伊斯的口味。在过去的职业生涯中，他始终反对让自己的公司承担由国防部资助的研究项目，但半导体厂商协会属于此列。他曾质疑所有官僚机构，但没有比一个由十多个企业和一个政府机构联合控制的机构更官僚了。 诺伊斯对于创建企业团队和文化怀着极大的热情，而半导体厂商协会是一个代理人队伍，为半导体厂商协会工作的人来自不同公司，他们每人仅为半导体厂商协会工作两年。合作研究是半导体厂商协会得以运行的驱动力，而诺伊斯怀疑半导体公司间的合作研究是否可行， 1980年他在国会作证时曾这样表述他的观点：“高科技创新不是由委员会的决定孕育的。个人主义非合作才是美国的传统，大多数美国的半导体公司都有自己的企业文化，他们认为自己做任何事都比别人做的好。” 半导体厂商协会刚成立，就险象环生。它没有强有力的领导。负责物色 CEO的诺伊斯，最后只好自己当了CEO。当时，他刚准备从英特尔退休。1988年起，美国国防部和多个民间企业一起每年资助半导体厂商协会一亿美元。诺伊斯在半导体厂商协会的工作非常出色。正因为诺伊斯，对半导体厂商协会的第一笔投资才有了着落。 1990年5月，诺伊斯在硅谷发表了一个关于半导体厂商协会的演讲。那是他生前最后一次演讲。乔布斯想让未婚妻见见诺伊斯，当他得知诺伊斯要来硅谷时，就邀请他到家里共进晚餐。三人一直聊到第二天凌晨。随后诺伊斯飞回了奥斯汀。 美国传奇 1990年6月3日星期天上午，在出席一次商业会议之前，诺伊斯像平常一样游完泳后躺了一会儿。此时，剧烈的心脏病在他睡着时发作了，夺走了他的生命。享年62岁。诺伊斯的去世震惊了全球半导体行业。 1000多人参加了在奥斯汀举行的诺伊斯的追悼会。在日本，数百人自发举行仪式，缅怀他的成就。在圣何西，2000多人参加了他哥哥盖洛德发起的悼念仪式。硅谷将6月的最后一天定为官方的“鲍伯·诺伊斯日”。 与基尔比一起获国家技术奖 老布什总统致电诺伊斯的第二任妻子鲍尔斯 (Ann Bowers)，以个人身份表达了哀悼之情。24名国会议员在国会议事录上写下了他们对诺伊斯的追忆。国防部长切尼称他为国宝。白宫科学顾问Ｄ·阿伦布罗姆莱称，“在世界范围内，他是这代人中少有的能当得起‘天才’这个称号的人”。世界各地的报纸发来的唁电中都称他为电子工业里最有权威的人，他对于发起工业革命和改变整个20世纪功不可没。 《圣何西信使报》 (San Jose Mercury)刊发了四整页的特别版面，上面是读者对诺伊斯的追忆和赞誉，其中包括管理他支票替他办理购买飞机业务的银行出纳，他最亲密的人——鲍尔斯、摩尔、盖尔。苹果公司对诺伊斯的评语如下：“他是硅谷的伟人之一，在所有事情上，他是我们的榜样，他点燃了我们的激情。他是一位了不起的发明家，一位了不起的改革者，一位了不起的企业家。” 格林纳尔学院将它的科学中心和计算机科学奖以诺伊斯命名。英特尔总部大楼也被命名为诺伊斯大楼，并以他的名字设立了三个大学奖学金。美国电子工程学会（ IEEE）有一个诺伊斯奖章，奖励那些对微电子产业做出杰出贡献的人。圣何西的科技创新博物馆里有一座诺伊斯大楼。国家科学基金40周年座谈会以纪念他为主题，并在2002年启动了诺伊斯奖学金项目以“鼓励那些在自然科学、技术、工程学和数学专业有天分的学生成为初、中级教育中的数学和自然科学教师”。 里根总统在 1987年授予了诺伊斯国家科技勋章。两年后，老布什总统引荐他进入了美国商业名人堂。1990年2月，诺伊斯和基尔比分享了工程界的诺贝尔奖——第一届查尔·斯塔克·德瑞普奖章(Charles Stark Draper)。5月10号，诺伊斯和基尔比，还有晶体管的发明者巴丁、等人在专利法(The Patent Act)200周年庆典上一起获得了“终身成就奖”。诺伊斯是美国科学院、美国工程院、美国艺术和科学院的三院院士，美国国际竞争力总统顾问委员会委员。 诺伊斯的影响是无法用建筑、奖章、荣誉、甚至他的发明来衡量的，也无法用他获得的财富来衡量，更无法用股票价格或市场份额来衡量。它不能刻在硅片上，不能印在芯片上。一个非官方的硅谷家谱将诺伊斯置于接近顶端的位置。在高科技领域里诺伊斯的影响无处不在，他的理念是美国高科技产业文化中不可分割的一部分：不畏风险，任何想法都有可能实现，好奇心和兴趣比守旧和稳妥更有前途，除非能全力以赴否则就什么都别做。他的想象力深深地植根于硅谷，他的精神潜移默化着一代又一代的硅谷人，每当一个新的高科技公司在硅谷上市，你都能从它的创始人身上中看到来自诺伊斯的创业基因。
个人分类: 芯片简史|2529 次阅读|0 个评论
硅谷简史：第三次产业革命的种子 - 诺伊斯的集成电路和它的产业链（一）
LaoQian09 2019-7-13 05:27
创建英特尔 1968年7月，在洛克的帮助下，摩尔和诺伊斯成立了英特尔公司。洛克做了32年的英特尔董事，从英特尔的成长中，洛克获得了巨大的利益。洛克后来说：“我投资的所有公司中，只有英特尔是我唯一肯定会取得成功的公司，因为它的创始人是诺伊斯和摩尔。” 吸取了创办仙童的教训，诺伊斯与摩尔的这次筹资没有了回购条款。两位创始人以每股 1美元的价格认购了24万5千股新公司的股票，洛克最初认购了1万股，后来又追加了30万美元。洛克任新公司董事长，诺伊斯任总裁，摩尔担任执行副总裁，仙童的霍奇森被请来担任董事。 最初投资中，有诺伊斯母校格林纳尔学院的 30万美元。诺伊斯是校董会主席，股神巴菲特(Warren Buffet)也加入了格林纳尔董事会。巴菲特并没认购英特尔股票，他坚持只把资金投向自己熟悉的行业。格林纳尔学院赚翻了，不仅持有英特尔的原始股，还持有巴菲特的伯克希尔·哈撒韦公司(Berkshire Hathaway)的股票。至2000年，格林纳尔的基金由1968年的1200万美元增至10亿美元。 新公司还留出了 10万股，以每股5美元的价格让主要员工认购。三人坚信，拥有公司股票，可以加强员工的忠诚度，也是为员工生产高风险、高回报的产品提供的激励机制。 新公司的名字，一开始叫 NM(Noyce-Moore，诺伊斯－摩尔)电子公司。但这个名字的英文发音，和更多的噪音(Noise More)一样。反复商量后，两人决定采用诺伊斯女儿提议的“Integrated Electronics ——集成电子”的简称Intel作为新公司的名字。但律师查到有一家俄亥俄(Ohio)州的连锁酒店注册了Intel这个字号。诺伊斯和摩尔志在必得，他们用1万5千美元把Intel这一名字买了下来。 接下来，诺伊斯与摩尔开始招兵买马。仙童的业绩使他们具备了和肖克利一样的名声。最先加盟的是与诺伊斯、摩尔一起号称英特尔三驾马车的安迪·格鲁夫 (Andy Grove)。格鲁夫的加入，对于英特尔影响深远。今后的日子里，格鲁夫力挽狂澜，以壮士断臂的坚毅和勇气，带领英特尔走出困境，成为全球芯片业的巨人。 诺伊斯和摩尔在新成立的英特尔门口 不久，另一位关键人物， CPU发明人特德·霍夫(Ted Hoff)加入了英特尔。在纽约读大学时，霍夫便取得了两项专利。毕业后，获得美国国家科学基金(National Science Foundation)的全额奖学金资助的霍夫，因仰慕特曼教授大名，来到斯坦福攻读电子工程硕士和博士。1962年，霍夫取得博士学位，在斯坦福任助理研究员，霍夫对计算机技术有深入研究，当英特尔想雇有计算机技术背景的电子专家时，斯坦福向诺伊斯大力推荐霍夫。英特尔想找一位有经验的人，霍夫并不是首选。最后，因为IBM的一名工程师不愿离开纽约，霍夫才有机会。霍夫是英特尔的第12号员工。年轻的霍夫深谙计算机技术，这是英特尔其它人没有的。这一专长，为英特尔进入微处器芯片领域起到了关键作用。 1968年7月18日，英特尔在离肖克利公司旧址和仙童半导体不远处开业。这里原是联合碳化合物电子公司(Union Carbide Electronics )所在地，霍尼离开仙童后创办的多家公司之一。一年前，公司迁至圣地亚哥，这里成了英特尔的办公楼。 此时的半导体市场，已不是 10年前创办仙童时的景象了。1968－1969年间，13家半导体公司在北加州创立，其中8家由前仙童员工创办。摩托罗拉、国家半导体、TI、仙童，垄断了大部分市场。英特尔必须有一个正确的发展方向。 在诺伊斯和摩尔眼里，英特尔要凭领先的技术，研制和生产高利润产品，靠技术而不是价格占领市场。经过对市场现状和前景的再三评估，他们将公司发展方向定为新兴的半导体存储器市场。也就是现在常见的电脑内存。 当时的大部分存储器是磁芯存储器，半导体存储器和磁芯存储器相比，优势极大。一是存储单元与外围电路能做在一块芯片上，使计算机的运算控制与存储器接口大为简化；二是读写速度比磁芯存储要快几个数量级；三是容量大。英特尔相信，半导体存储器必将代替磁芯存储器。诺伊斯甚至不惜亏本两年，也要全力研制出半导体存储器。 英特尔的三驾马车：格鲁夫、诺伊斯、摩尔 摩尔是英特尔的大脑。虽然他不是执行者，在细节上有时会力不从心，但他长于思考与谋略，善于把握技术趋势。 1965年，他提出了著名的摩尔定律，准确预测了近半个世纪的集成电路发展趋势。摩尔性格温和，是诺伊斯与格鲁夫两位风格迥异的经理人间的润滑剂。 偏执狂格鲁夫，精通半导体工艺，执行力极强。他研发、生产一把抓，做事果断，不留情面，能有效地执行贯彻诺伊斯与摩尔的思路。诺伊斯不会说“不”，格鲁夫替他说了。有人说：“如果格鲁夫母亲碍着他了，他也会毫不留情地解雇她。”格鲁夫是极为罕见的将技术与管理完美结合的人。 英特尔在诺伊斯的经营下成了大型公司，摩尔使英特尔成了技术领先的公司，格鲁夫使英特尔成为高效公司。洛克说：“英特尔的成功，必须有诺伊斯、摩尔和格鲁夫，更需要他们的组合。”诺伊斯对仙童记忆犹新。在仙童的管理上，诺伊斯是反肖克利的；在英特尔的管理上，诺伊斯是反仙童的。诺伊斯摒弃了仙童来自东岸的官僚作风。董事长洛克，除了资本运作，不参与公司的生产经营。诺伊斯是 CEO，他不独揽大权，公司内部由摩尔管理，研发和生产由格鲁夫负责。诺伊斯负责融资、谈判、开拓市场，作为公司精神领袖活跃在国内外。 诺伊斯说英特尔成立后的前三年，是他职业生涯中最愉快的日子。他频繁地出席技术评估、主持每周的高管会议以及每两周的产品设计会议、协助工程师们设计电路设计工具、面试应聘人员、还在各种技术和商务会议上发表演讲。诺伊斯与摩尔每周分别与员工共进一次午餐，每月与行业分析师会面一次。 1969年末，诺伊斯与洛克开始讨论英特尔上市的事了，两人打算让股价格停在20到30美元之间，这是大多数投资人能接受的价格。洛克与诺伊斯在1969年进行了第二轮融资，1970年进行了第三次融资。诺伊斯不停地与银行家、金融家、投资人接触，第二轮和第三轮的融资为英特尔带来了220万美元。 1969年，诺伊斯通过了飞行员资格考试。他为自己购买了一架神马单引擎飞机。飞行时，他非常小心，对飞机进行仔细检查，飞行前24小时内，滴酒不沾。飞行时，他异常谨慎。摩尔说：“每次坐他车的感觉都是惊心动魄的——他开车时从不留意安全。但开飞机时，他除了驾驶什么都不想。” 当时，有两种可行的存储芯片的制造方案，一种是场效应管（ MOS）技术，一种是双极技术。为了在竞争中领先，他们决定成立两个研发组，一组采用场效应管技术，一组采用双极技术。 鲍恩负责的双极组先推出了 64bit 的双极存储器：Intel-3101。3101是英特尔的第一个产品，全球第一块固态存储器。它的开发比想象的容易，生产也容易。德州仪器和仙童也生产出了他们自己的64比特存储器。英特尔的第一批产品装运后，公司的18名员工在咖啡厅聚会，聚会上有三名员工脚上绑着石膏，诺伊斯滑雪摔断了腿，另一名员工跳伞跌坏了脚踝。从中可以看出公司蓬勃的朝气。 英特尔生产 3101不存在困难，但是无法可靠地将多个芯片封装好。在这一点上，MOS就好多了。MOS的制造很难。格鲁夫认为硅栅极比金属栅极更好。贝尔实验室的研究也表明，硅栅能降低污染，改善MOS的性能。但当时硅栅极工艺很不成熟。MOS小组很快推出了256比特的MOS存储器：Intel 1101。1101的容量是3101的4倍，是全球第一个大容量SRAM存储器。 3101和1101让英特尔成为业界的技术领先者，但是这两个存储器不仅容量小，而且不稳定，无法量产。1970年，英特尔推出了可以量产，价格能与磁芯存储器竞争的动态随机存取器(DRAM，dynamic random access memory)Intel 1103。这是一个里程碑，虽然容量只有 1kbit，还有很多缺陷，它的上市，标志着半导体存储器时代的到来，从此磁芯存储器退出了市场。1103是当时最领先的存储器芯片，但要获得市场，却非易事。 当时，磁芯存储器占有存储器市场十多年了，尽管有诸多缺点，但在设计、应用和市场上都已成熟了。半导体存储器优点很多，却是新生事物，不为大多数人接受。致命的是， 1103虽然实现了量产，但质量很不稳定，不少芯片交货后会出现莫明奇妙的问题。不仅如此，1103存储器芯片还极不好用，用户在存储系统设计上需要三种不同电压。摩尔说过，1103是“人类制造的最不好用的芯片”。 另一个问题是设计问题。英特尔想到一个应急办法，卖芯片时，为用户提供一个存储器设计样板，让用户看着实例用 1103芯片设计制造出适合自己计算机的存储器。这是不得已的办法，出乎意料的是，这一方案竟催生出英特尔在70年代最赚钱的部门：存储器系统部。 客户拿到英特尔的设计样板后发现，这正是自己要的东西，直接买下就行了。于是，买存储器芯片的用户，向英特尔直接购买存储器模块。本来英特尔只想研制生产高附加值的芯片。如果公司直接生产存储器模块，会降低毛利。最终诺伊斯亲自拍板：干！大张旗鼓地干。让世界知道，英特尔不仅有最好的存储器芯片，也有最好的存储器系统。 很快，公司成立了存储器事业部，负责存储器系统的研发、生产和销售。基于 1103的存储器模块一推出，立即受到市场的热捧。到1971年底，除IBM之外，所有大型计算机公司都采用了基于1103的计算机内存。1972年，没有任何竞争对手的1103及其升级版本成为全球销量最大的芯片。1103使英特尔从初创走向成熟，成为半导体行业的新星。 尽管 1103有很多缺陷，但它代表了一种真正的技术突破。如乔布斯所说，电灯泡刚发明时，人们不会抱怨其不够亮。加拿大贝尔公司的分支机构微系统国际(Microsystems International，MIL)想作1103的“第二供应商”。诺伊斯告诉MIL要想成为1103的第二供应商，必须支付专利费。MIL同意了诺伊斯的条件。支付给英特尔150万美元。英特尔向其提供了生产1103的所有技术细节、信息和许可证。英特尔派团队到渥太华帮助MIL建立了一套生产设备。如果MIL的工厂能够实现生产目标的话，MIL将再付50万美金。与MIL的交易是诺伊斯职业生涯中最成功的交易之一。 英特尔最具传奇性的产品是微处理器——即芯片上的计算机 CPU。CPU是20世纪最重要的发明之一。计算机和智能电子设备的核心都是CPU。CPU非常赚钱，它让英特尔成了世界上最主要的半导体公司，计算机的普及使其风靡全球。 几乎每一位 CPU的研发人员都记得自己的重要性，公司曾打算放弃它，认为它不是很重要。庆幸的是，英特尔没这样做。CPU主要研发人员曾半开玩笑地说CPU拥有500名发明者。在英特尔进行该项目的同时，仙童、IBM、Signetics、Four Phase， 以及美国无线电公司(RCA)也在做。1973年，英特尔申请了CPU专利，Microcomputer 公司于1970年申请了一般逻辑性设备的专利，德州仪器于1971年申请了与CPU类似的专利。 诺伊斯对 CPU的开发和成功至关重要：他鼓励CPU的研发，奔走游说；他梦想着CPU的光辉未来，从公司到客户，他不知疲倦地宣传CPU。格鲁夫、霍夫、洛克都曾表示 “如果没有鲍伯的努力，CPU不可能有今天”。 1960年代末，日本一家计算器公司Busicom希望英特尔为其高端计算器设计并生产一套芯片。英特尔的计算机专家霍夫简化了芯片设计，降低了成本，并且只需修改存储器中的指令，就能实现不同功能。霍夫找到诺伊斯，说了他的想法。诺伊斯问了一些问题鼓励霍夫试一试。 不久，计算机终端公司 (Computer Terminal Corporation ，CTC)也找到英特尔，希望能为他们的可编程计算机终端开发一款CPU。 不到一年，英特尔就生产出了历史上第一个 4位CPU4004。随后，又开发了后续的8位处理器8008和8080。4004数字处理能力只有四位，每秒6万次的运算速度。它是现代计算机小型化的关键，此后由CPU担纲的计算机成了主流。经过几十年的努力开发，今天，CPU和PC已成了平常百姓的日用品了。 2010年10月，CPU的共同发明人霍夫、法金、麦卓尔从奥巴马总统手中接过了美国国家技术创新奖章。 后来，英特尔与 Busicom通过降价，让Busicom放弃了独占权。英特尔使有机会独占CPU市场。 霍夫认为，在 1969和1970年，诺伊斯对CPU的激情感染了每一名高管。摩尔坚称，“霍夫认为是诺伊斯保障了该项目的成功，事实上，CPU是我们期望的下一代产品的范例”。格鲁夫一直想让CPU下马，销售部门觉得公司销售存储器芯片就足够了，没有时间销售CPU。英特尔预计的最好销售结果也只有每年2000套，不值得做下去。但诺伊斯坚持要上CPU。后来，人们说，没有诺伊斯的坚持，CPU很可能会取消。 1971年的春天和夏天，诺伊斯一直在为公司上市做准备。英特尔计划在秋季上市。1103取得了突破性的成功，除IBM外，所有的主要计算机制造商都用了1103。这个消息使英特尔成为一个充满前途的新兴公司——投资人喜欢的公司。诺伊斯和洛克一直在为英特尔上市而努力。 针对《 SEC规则》要求，英特尔取消了公司成立时制订的职工优先购股办法。英特尔制订了一项新的职工优先购股办法。根据1972年实施的方案，每名员工可以购买基本工资10％的公司股票，买价低于市价15％。这一职工优先购股方案后来成了高科技公司的职工优先购股方案标准。 1971年10月13日，英特尔上市，以每股23.5美元的价格发行了近30万股股票。股票发行取得了空前的成功，上市为英特尔筹集到将近700万美元的资金。这一天《花花公子》杂志也上市，当天，两公司的股价相差不多。一年后，《花花公子》的股价只有英特尔的一半。 诺伊斯和八人帮在工作中 1971年到1973年间，英特尔的股价长了3倍。诺伊斯的资产达到了1850万美元。1979年，公司利润为7800万美元，是1975年的四倍，1972年的40倍。1976年1月起，英特尔成为世界上最大的半导体存储器供应商。1979年5月，英特尔登上财富500强排行榜的第486位。到此为止，诺伊斯在公司成立时投入的每一美元的价值是600美元。他的24.5万美元的投资11年后为1亿4700万美元。 英特尔的技术创新，在半导体公司中遥遥领先。 1982年的一则广告中，英特尔称在过去十年中主要微电子技术的22项技术突破中独占了16项。 1971年11月15日，公司上市后一个月，英特尔发布了CPU，广告宣传非常大胆，称“集成电子——芯片上的微型可编程计算机的新纪元”到来了。五千多人来信要求更多的CPU信息，这是英特尔产品发布经历过的最强烈的反响。 1974年，英特尔又推出了一款完全成熟的CPU8080。它的速度是4004的十倍，售价相同。8080很成功，一段时间里，英特尔用8080作为其电话的最后四位。 1969年加入英特尔营销团队的麦克·马库拉(Mike Markkula)回忆诺伊斯当时解决问题时说的：“鲍伯很坦率，他不掩饰自己产品的缺陷，或者寻找借口。他说：‘我知道问题在哪里。我们正在改进。改进后应该是这个样子……我们将竭尽所能满足你的要求——是的，都是我们的错。’如果你做到诚实和坦诚，客户很难继续对你大动肝火。” 英特尔初创期，诺伊斯是关键人物，他奠定了英特尔的公司文化，开创了没有墙壁的隔间办公室格局，取消了管理上的等级观念。“开始时你会有点不习惯”，诺伊斯承认，“周围都是嘈杂声，噼噼啪啪的打字声。但这强调了成功的自豪感，不是权力的虚荣。”诺伊斯推崇开会，公司各部门随时可以开会。公司专设了会议室，先到先用。这一阶段，诺伊斯经营公司的日常事务，和普通雇员一样，诺伊斯也在他的腰带上挂着有他名字的工作证。诺伊斯富有磁性的嗓音、合群的个性和随时挂在脸上的笑容使所有和他打交道的人感到轻松、自然。很快，诺伊斯就成了美国乃至全球半导体产业的代言人。 诺伊斯离开仙童后，同摩尔首先倡议以公司股权吸引人才，当时的英特尔有 1/3的员工拥有股权。在英特尔带领下，其它高科技公司纷纷效仿，渐渐地，向员工发放股权成为硅谷高科技公司的普遍做法。之后，当高科技公司的股价在市场上高升时，股权成了硅谷人追求的目标。股权打破了阶级森严的公司制度，许多高科技公司发放股权是为了打破东岸公司的阶级制度。这一做法甚至影响了高科技界的老牌公司IBM。过去在IBM，只有管理层有这些权益，现在IBM向公司10％的员工发放股权。加州大学柏克利分校大学经济学教授说：“股权代表了一次革命，年青人现在能做到以前许多做不到的事。” 1970年代末，诺伊斯开始游离于公司的日常经营之外，他活跃于国内外，成为整个半导体工业的代言人。这一时期，摩尔和格鲁夫开始主导英特尔的经营管理。 英特尔的成就毋庸置疑，它引领了第三次工业革命。这一切是和英特尔历史上几个重要的名字联系在一起的。他们是：诺伊斯、摩尔、洛克、格鲁夫等人。英特尔创始人摩尔，在二十世纪末表示， 35年前，整个半导体市场只有10亿美元。现在这只是英特尔一周的营业额。15年前，全球只有7000万台个人电脑。现在全球大约有10亿台。 英特尔成功后，超威（ AMD）及其他企业纷纷成立，硅谷由此诞生。公司总部搬入圣克拉拉后，摩尔建议在公司的屋顶上加上“Intel Inside”招牌。摩尔说，这是相竞争者示威。让超威总裁杰瑞·桑德斯(Jerry Sanders)每次从圣何西机场驾机起飞时，都能看到英特尔的名字。更重要的是，硅谷从此一举超过了波士顿，掌控了美国高科技的主导权。 1983年，英特尔的销售额首次达到10亿美元，1985年达13亿美元。此时，已没人能搞清诺伊斯的个人财富了。 1974年，诺伊斯21年的婚姻结束了，他与伊丽莎白有4个孩子。诺伊斯曾和英特尔一位女工程师有过短暂的婚外恋。1975年，诺伊斯以典型的硅谷方式娶了英特尔人事部主任为妻。伊丽莎白获得了加州历史上最大的离婚财产转让，随即迁往缅因州。离婚使伊丽莎白成为英特尔的大股东，以至于有传言说她准备卖掉股票时，英特尔的股价会迅速下跌。 这时的诺伊斯已成了半导体工业的象征，美国历史和传奇的一部分，是硅谷可以和惠烈、普克并列的人物。 诺伊斯生性洒脱，豁达正直，充满了幻想。他从小喜欢冒险，在危险和刺激中缓解内心矛盾和生活压力。他热爱滑雪、滑翔、冲浪、赛车、飞行。 诺伊斯知道电脑将代替人们做越来越多的工作。他说“我们不会再给炉子添煤，开暖气。这些事情会由机器和电脑来完成。我越来越记不得人们的电话号码了，但我按一下按钮就会出现电话号码，并为我拨号。要把一些日常事务交给电脑来做，这样人就可以被解放出来去做电脑无法做的事情。”
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硅谷简史：半导体工业之父罗伯特·诺伊斯 （二）
LaoQian09 2019-7-5 22:00
发明、推广集成电路 诺伊斯在仙童最大的技术贡献是发明集成电路。当时，基尔比在德州仪器用锗晶片研制成了第一块集成电路，诺伊斯把眼光盯在硅晶片上，因为硅的导热性和其他性能远胜锗。诺伊斯后来说，基尔比的方法“用的是蛮力，它把一块半导体做成某种形状，让它产生不同的元件区，然后用电线将它们连起来，需要大量手工操作”。 1959年2月，诺伊斯为他的“微型电路”申请了专利，但没有为他用平面工艺制造的集成电路申请专利，直到7月才补全这一手续。此前，德州仪器宣布了生产集成电路的工艺，基尔比拥有了第一个集成电路专利，尽管他的设计并不实际。诺伊斯的专利，与基尔比相比，他的独到之处是创造性地在氧化膜上用平面工艺制作出铝膜连线，使电子元件和导线合成一体，为半导体集成电路工艺、和量产奠定了基础。今天，所有的半导体集成电路都在使用这一生产工艺。诺伊斯发明集成电路工艺的地点已经被加州政府列为历史遗产。 60年代，仙童是半导体工业的摇篮，硅谷半导体行业所有重要人物都来自仙童，这些人被称为仙童的孩子。这一时期的仙童历史是硅谷最具神话色彩的历史。 集成电路的发明使世界发生了巨大变化。与分立元件电路相比，集成电路通过特殊工艺，将电路中的晶体管、电阻、电容、电感元件及布线制作在一小块半导体晶片上，然后封装在小盒子里，成为具有电路功能的微型结构。集成电路体积小、重量轻、寿命长，可靠性高。今天，集成电路是一个巨型产业，从卫星到微波炉、从火箭到手机，集成电路无处不在，它彻底改变了我们的生活方式。巴丁称集成电路为轮子之后的最重要发明。 1999年，《洛杉矶时报》(Los Angeles Times)评选出了“本世纪经济领域50名最有影响力人物”，并列第一的是肖克利、诺伊斯和基尔比。汽车工业奠基人亨利·福特(Henry Ford)、已故总统罗斯福(FDR)和动画王国创办者沃尔特·迪斯尼(Walter Disney)排在第二至四位。 诺伊斯的集成电路专利 2000年，集成电路发明后42年，诺贝尔奖颁给了集成电路发明人。诺伊斯于10年前去世，基尔比独得这一物理学最高奖项。获奖感言中，基尔比说：“要是诺伊斯活着的话，他应该与我分享这一荣誉”，“我的工作引入了处理电路元件的新角度，此后集成电路的绝大多数成果和我的工作没有直接联系。” 1961年春天，第一个集成电路产品——芯片出现了，售价120美元。到1969年7月，美国宇航员内尔·阿姆斯特郎(Neil Armstrong)登上月球时，阿波罗登月计划(Apollo Program)购买了一百万个芯片，阿波罗计划是早期芯片最大使用者。1964年，市场上出现了第一个用于助听器的芯片。此前，政府是芯片的惟一买家。 很快，公司的问题就出来了。总经理鲍德温跳槽去了瑞姆公司 (Rheem)。 他带走了八位资深员工和半导体制造技术。诺伊斯这次无法推掉鲍德温空出来的位置了。诺伊斯正式由技术负责人转为行政领导人。诺伊斯担任公司总经理后，克尽职守，他把肖克利当成反面教材，努力营造一种没有等级差异的公司文化，一种随意的工作氛围，团队成员之间充分信任，允许争论。他淡化了管理层与下属的等级差别，不以命令方式管理公司，激励员工主动工作。 集成电路诞生地的纪念铭牌 诺伊斯任总经理后对仙童最重要的贡献是推广芯片。当时，芯片成本在 100美元以上，用分立元件组装相同功能的电路，成本不到十美元。汤姆·贝和摩尔反对把预算用于芯片开发。他们对芯片的市场前景持怀疑态度。这是裁减拉斯特小组经费的原因。但诺伊斯看好芯片。拉斯特辞职后，诺伊斯说服了摩尔与汤姆·贝，加大了芯片研发力度。 随着投入增加，仙童的芯片很快就领先于竞争对手了。但因技术太超前，反倒没有市场。当时晶体管刚出现，销售人员刚说服用户放弃真空管，改用晶体管，现在为了推销芯片，又让客户放弃晶体管。况且芯片太贵，用户自己用晶体管组装电路比芯片便宜得多。但这难不倒诺伊斯，他是对技术和市场极具前瞻性的经理人。诺伊斯大幅调低芯片售价，甚至将价格降至成本之下。诺伊斯知道，芯片取代分立元件电路是大势所趋，只在晶体管市场中发展，迟早会被淘汰。 1964年，诺伊斯与霍奇森说服了仙童集团董事会，在香港开设了仙童的离岸工厂。1968年，仙童的海外员工达四千人，厂房面积超过1.3万平方米。低价促销与低成本，使诺伊斯成功地推动了芯片市场。芯片价格持续下降，需求飞速增长，市场越做越大。摩尔后来评论到：“诺伊斯以低价刺激需求，继而扩大产能、降低成本的策略对于芯片产业发展而言，其重要性堪比芯片的发明。” 作为总经理的诺伊斯，他是反肖克利的。诺伊斯正直、公平，信任尊重属下。诺伊斯具有领袖气质，是天生的领导人，但他不是很好的经理人员。他从不反对下属的意见，在公司危机时也不解雇员工或将人降职。这和他曾经拒绝一位冰箱销售员的销售有关，一次他曾回绝过一位上门推销冰箱的销售员的推销，一周后他在报上读到该销售员自杀了，他对此一生耿耿于怀。为此，他不管在什么情况下，他也不愿解雇员工或将人降职。 八人帮相继离开仙童，成立自己的公司。 1968年初，八人帮只剩下诺伊斯和摩尔了，仙童员工已达3万2千多人，年营业额达1亿3千万美元。1959年时，第一个芯片只含有一组电路，此时仙童的产品已含1000组电路了。要想数清芯片中的晶体管数目，就象要数清陆地上的沙子一样。摩尔说，世界上每年出产的芯片中的晶体管数目是加州每年下的雨滴数目的66倍。 创立仙童时，诺伊斯是研发部主任，后来是公司副总裁和总经理。他崇尚简单和效率，他没有豪华的个人办公室，没有司机，没有专门停车处。 尽管仙童半导体所创造的利润已成为仙童集团的主要收入来源，但包括诺伊斯在内，没有一位创始人能对公司总体预算、利润分配、员工是否享有优先配股权等重大问题说得上话。不仅如此，仙童集团还把仙童半导体的利润转移到东岸去弥补其它部门的亏损，而不是用于提高员工的福利待遇，和用于半导体发展。员工们怨声载道，他们眼睁睁地看着自己的血汗钱流向东岸。 斯波克离开后的半年内，有 35人随他投奔到国家半导体公司，包括仙童的销售主管唐·瓦伦丁(Don Valentine )，日后，他成了硅谷四大风险投资巨头之一、红杉资本(Sequoial Capital)创始人。 仙童于 1979年，被法国石油巨头斯伦伯格公司(Schlumberger)以4.25亿美元买下。几经周折后，仙童半导体于1999年重新在纽约证券交易所上市。尽管其招牌还在，但仙童的神话早已终结。目前仙童半导体仍在生产和销售半导体元器件，但已没人将它与曾在北加州创造过奇迹的仙童半导体联系在一起了。 仙童总经理诺伊斯和摩尔 诺伊斯离开仙童后，仙童时代随之而去，但硅谷从未忘记这家传奇公司。是仙童，将肖克利带到北加州的星星之火燃成了燎原之势。后人铭记仙童，不仅是它的硅管和集成电路；更重要的是它吸引和磨练了无数富有梦想、激情、创造力的“仙童”们。他们离开母体后，将创业精神和种子撒遍了北加州，新公司雨后春笋一般地出现。北加州的果园一片片地消失，代之而起的是厂房、办公楼、和住宅。这些驾着名贵跑车的“仙童”们，和当地的农夫们在怀念着昔日田园生活的同时，也兴奋地谈论着一夜暴富的故事。北加州从美国最有名的水果产地，变成了美国及全世界最为密集的电子科技产业区——硅谷。
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硅谷简史：半导体工业之父罗伯特·诺伊斯 （一）
LaoQian09 2019-6-28 23:03
“不要让历史减慢你的步伐，走出去，去创造一个神奇的新世界。” — 罗伯特·诺伊斯 (Robert Noyce) 从十九世纪开始，科学开始给人们的生活方式带来了巨大变化。十九世纪是机械普及的时代，机械动力的标志是蒸汽机。蒸汽机起初用于推动车轮， 1825年，出现了第一列大众搭乘的火车，标志着蒸汽动力进入了人们的日常生活，世界因此而变小。蒸汽动力的应用没有停止在火车上，人们曾用它来制造可思维的机器。1833年，英国数学家查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)制造出了一台蒸汽动力计算机。尽管其运算速度为每秒一次，只能存储50个十进制的数字。但这是近代以来，计算机制造的最初尝试。 现代计算机的发展分理论和技术两个方面。二战后，计算机理论已完全成熟。技术也有了长足的进步，尽管真空管问题很多，但是，它大大提高了计算机的速度。 1950年代，肖克利(William Shockley)、巴丁(John Bardeen)、布莱顿(Walter Brattain)在贝尔试验室(Bell Lab)发明了晶体三极管(Transistor)，由此产生了集成电路(Integrated Circuit)，现代计算机的技术问题才真正得以解决。这些技术进步发生在二十世纪下半叶的美国，其中最关键的人物是肖克利、诺伊斯(Robert Noyce)、和基尔比(Jack Kilby)。诺伊斯发明的集成电路工艺是制造现代计算机的关键技术，诺伊斯因为发明这项技术，成了美国半导体工业的代言人，同时也得到了巨大的财富、威望和成就。诺伊斯的一生就是一个现代美国传奇。 西部顽童 1927年12月12日，诺伊斯出生于衣阿华(Iowa)州的柏林顿(Burlington)。他在兄弟四人中排行老三。父亲是基督教公理会(Congregational Church )牧师，他的外祖父、祖父也是公理会牧师。老诺伊斯整天奔忙于各个教区，他们家跟着四处迁移。诺伊斯的童年，有几年是在衣阿华州大西洋(Atlantic)镇度过的。 少年诺伊斯深受美国中西部小镇的独立精神影响，对大自然有着极大的好奇心。少年诺伊斯把大量时间花在他地下室的工作间里，整天在那里做实验，再把结果给父母看。 1940年夏，12岁的诺伊斯和14岁的哥哥盖洛德(Gaylord Brewster Noyce)作了一架滑翔机。这架滑翔机在格林纳尔(Grinnell)人心中有着传奇色彩，有人称他们曾亲眼看到诺伊斯兄弟中的一人驾驶滑翔机从格林纳尔学院(Grinnell College)的楼顶平稳滑下，从学院体育场的看台上飞下去，从诺伊斯家三楼宽大的窗户中飞出来。传说中最富戏剧性的是两兄弟说服了七岁的弟弟爬上滑翔机，然后两人驾驶汽车以最高时速牵引滑翔机起飞。 事实是诺伊斯和盖洛德一起参照《知识全书》 (Book of Knowledge)的图解设计了滑翔机。然后，兄弟俩拿出了全部积蓄53美元购买材料做了这架滑翔机。他们得到了邻居小朋友们的帮助。一位小朋友的父亲家具店中多余的竹竿被用来搭支架。17个孩子中唯一的女孩，将被单缝到一起做机翼。完工时，它有4英尺高，翼展16英尺。滑翔机大部分是由2英尺长1英尺宽的松木板做的，没轮子没刹车。滑翔机中间有个驾驶座。起飞时要用两手抓紧框架，以最快的速度飞跑。“我们先助跑，然后跳上去体验飞行的感觉，”盖洛德回忆说，“我们从四五英尺高的土堆上往下飞，感觉真棒。”但诺伊斯还不够。他和盖洛德认为，能将滑翔机钩在邻居汽车的保险杠上，让他在街上将汽车加速至足够的速度，使滑翔机起飞。但他们不该让年仅七岁的弟弟加入进来。 后来，诺伊斯想从谷仓顶上飞下去。消息很快传遍了小镇，《格林纳尔信报》 (Grinell Herald)派来了一名摄影记者。诺伊斯爬上谷仓的屋顶，其他人将25磅重的滑翔机递给他。他深吸一口气，从谷仓屋顶一跃而下。诺伊斯在空中飞翔了三秒钟落回地面。这一消息上了报。 诺伊斯曾将洗衣机引擎卸下来焊在雪橇的后部，做了一辆摩托化雪橇。格林纳尔冬天很冷，诺伊斯每天在格林纳尔的街道上送报。他给汽车前灯配了一块电池，然后提着灯给自己照明。早起的人会看到他走在每天送报的路上，肩背报纸，手里提着有些暖意的汽车前灯，十磅重的电池放在篮子里。 不久，诺伊斯进入了高中，毕业时成绩全校第一，考入了格林纳尔学院。 大学生活是美好的，多才多艺的诺伊斯如鱼得水。他主修物理、数学两门专业，并以最小的努力获得了最好的成绩。学校里的所有活动都有诺伊斯的份，他是校跳水明星， 1947年获中西部运动会跳水冠军。他还演奏双簧管，在当地电台中的广播连续剧中担任角色。 诺伊斯非常幸运，他的老师物理系主任盖尔 (Grant Gale)是晶体管发明人巴丁的同学，在大众还没有听说过晶体管的时候，盖尔教授就向巴丁要来了两只晶体管和诺伊斯研究了起来。诺伊斯是最早用晶体管做实验的人之一。诺伊斯终生感谢盖尔教授，后来他把他公司生产的每件半导体产品都收集起来，寄给盖尔教授做教学之用。 诺伊斯在大学里最让人津津乐道的事，不是他的学习和运动成绩，而是一次偷窃行为。一次寝室同学们要开一个南太平洋风味的宴会。菜单中缺一只烤全猪。由于囊中羞涩，诺伊斯和一名学生被委以重任：到邻近农场偷猪。两人不负重望，搞出一只 25磅的乳猪，宴会大获成功。第二天早晨，酒醒之后，两人被带到警察局。没有想到，他们偷的是格林纳尔市长家的猪。 衣阿华是农业州，偷猪和盗马，在 50年前判的是绞刑。在盖尔教授和学校的担保下，诺伊斯被免于刑事责任，但市长要求两人停学一年，以示处罚。诺伊斯经一位教授的推荐去了纽约市的一家人寿保险公司，做了一年的统计工作。这让他成了格林纳尔市最精通人寿保险的人。 1949年初，诺伊斯从纽约回到格林纳尔，秋天拿到了学士学位。毕业后，酷爱飞行的诺伊斯想当一名空军飞行员，结果体检时发现有色弱，无法如愿。于是他揣着奖学金，去到麻省理工学院(MIT)攻读物理。 物理系是麻省理工的金字招牌，此时的物理系比当年特曼 (Frederick Terman)、惠烈(William Hewlett)、肖克利就读时，有了长足的进步。二战期间，因原副校长布什(Vannevar Bush)的关照，麻省理工从OSRD(Office of Scientific Research and Development)获得了价值超过1亿美元的巨额政府合同，物理系是最大得益者。物理系主任约翰·斯莱特(John Slater)引进了一流的师资及设施，使得物理教学和研究水平大幅提升。 来到 MIT一个月后，诺伊斯参加了一次摸底考试，结果相当糟，这是他生平第一次羞于把考试成绩告诉父母。他知道在MIT，不能和在格林纳尔学院一样，靠小聪明就能轻松完成学业了。诺伊斯终于认认真真地投入到学习中去了。他师从著名实验物理学家韦恩·诺丁汉(Wayne Nottingham)学到了大量固体电子(Solid State Electronics)知识，为日后的职业生涯打下了坚实的理论与实验基础。 1953年，诺伊斯取得了博士学位和结婚证，论文是《绝缘体表面光电现象的研究》。一次音乐会上，参加演出的诺伊斯与化妆师伊丽莎白·贝蒂(Elizabeth Bottomley)一见钟情，一毕业，诺伊斯就与伊丽莎白结了婚。 生逢其时 诺伊斯毕业后，想做实际开发，而不是纯研究。诺伊斯转向了工业界。当时各电子公司都从物理系招学生，诺伊斯收到了贝尔实验室、 IBM、RCA和飞歌(Philco)公司的邀请。他去了较小的飞歌公司。 位于费城的飞歌公司，刚成立了半导体研发部门，诺伊斯觉得那里工作的前程最好。他在飞歌晶体管研发部门干了三年。三年后，飞歌的晶体管还未能走出实验室，诺伊斯在飞歌取得了首个专利，但这算不了什么。随着飞歌的经营渐入困境，诺伊斯开始后悔自己当初的选择了。这时，诺伊斯接到了他一生中最重要的电话，他后来回忆到：“接到那个电话的感觉，就像是接到上帝打来的电话一样。”电话是晶体管之父肖克利打来的。 1955年10月，在匹兹堡(Pittsburgh)的晶体管技术会议上，肖克利被诺伊斯的研究报告打动。三个月后，肖克利给诺伊斯打来电话，请他到西海岸加入肖克利刚成立的晶体管公司。诺伊斯的哥哥在加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)执教，常听他谈起北加州的阳光和气候。晶体管之父肖克利的威望，使诺伊斯毫不犹豫，还没面试就在公司附近买下了房子。从此，诺伊斯在北加州扎下了根。 1956年初，肖克利半导体实验室(Shockley Semiconductor Lab)成立，生产晶体管。公司总部设在圣安东尼奥街(San Antonio Road)391号。此时的肖克利万事俱备，只缺人才。肖克利极为识人，当年在贝尔实验室就是。这次也是，他先想到的是贝尔实验室的同事，但他们深知肖克利的为人，都不来。肖克利转向了名牌大学毕业生。肖克利最初的雇员中除诺伊斯之外，还有摩尔(Gordon Moore)和其他一些顶尖的半导体人才。这些人都是顶尖大学的毕业生，但肖克利还是让他们都去做了心理测试。诺伊斯在纽约做了一天的心理和智商测验，结果说诺伊斯是壁画式的人物，毫无领导才干。肖克利对摩尔进行了用秒表计时的一对一口试。这一切在诺伊斯和摩尔眼里不但完全没有必要，而且是根本不该做。这也是离肖克利的公司几个街区外的惠普绝对不会做的事。好在肖克利没把测试结果当真。诺伊斯和摩尔顺利加盟肖克利的公司。 诺伊斯是除肖克利以外唯一制造过晶体管的人，加上他天生的领导才干和亲和力，很快就成了公司的技术权威和领头人了。诺伊斯风度翩翩，热情四溢，是老练为人与迷人魅力的完美结合，是人们乐于追随、信任的领导。诺伊斯灿烂的笑容，有力的握手，丰富的知识，是最适合出头露面的人。 诺伊斯预言晶体管将改变传统电子业市场。他说：如果电子设备由廉价的可随意装卸的元件组成的话，当电子设备老化或用坏后，人们会把它一扔了事。没人会修理或重装收音机这样的电子产品。 1956年底，肖克利与巴丁、布莱顿一起荣获诺了贝尔物理奖。得到这一消息的那天肖克利和公司全体员工一起举行了香槟早餐会。与诺贝尔奖获得者一起工作，并不容易。诺贝尔奖使肖克利极度膨胀。唯我独尊、傲慢专横的他容得半点不同意见。 一次，肖克利与公司投资人贝克曼开会研究如何控制科研成本时，肖克利大发脾气说，如果贝克曼不喜欢自己的管理方式，就一拍两散。他可以带着这些年轻人轻易找到投资人。事实上，这些年轻人没一个愿意跟他走。其中 7位技术骨干：戈登·摩尔、金·霍尼、朱利亚斯·布兰克、尤金·克莱纳、杰·拉斯特、 谢尔顿·罗伯茨和维克多·格林尼许开始酝酿离开了。他们很快就说服了诺伊斯加入这七位年轻人之列，他们是硅谷早期最有名的创业团队“叛逆八人帮”。很快他们就在硅谷风险投资业的鼻祖阿瑟·洛克的帮助下成立了仙童半导体公司。 1957年9月18日，仙童半导体公司成立，这是美国历史上最重要的十天之一。 仙童半导体成立 6个月后，就盈利了。一年后销售额达到50万美元，仙童半导体成功地生产出了晶体三极管。二年后，仙童集团行使期权，回购了全部股份。八人帮每人得到25万美元。在当时的美国，这是一笔巨款。“像我这样的人本以为这辈子只是上班挣工资的命，突然间，竟得到了一家新公司的股份，”诺伊斯日后说。诺伊斯从没想过除了薪水外，有机会组建一家公司。在传教士家庭长大的诺伊斯说过：“我唯一的梦想是能买两双新鞋，因为我是穿着哥哥的旧鞋子长大的。” 菲尔柴尔德说，他同意为八人帮投资，是受了诺伊斯的影响。他信任这位 32岁的年轻人，深信他描述的晶体管开发前景将成为现实，所以62岁的他才甘冒风险。 这是半导体工业的拓荒期。也是群雄混战的时期，很快仙童公司凭借新技术，成为半导体工业初期的第二大公司。德州仪器公司 (Texas Instruments)从贝尔实验室购得晶体管生产许可证，率先推出了第一台晶体管收音机，获得了巨大的利润。同时，德州仪器生产出了第一个硅晶体管，成为半导体工业界的龙头老大。 霍奇森一开始就要诺伊斯任总经理，诺伊斯推辞了，他只想当研发部经理。霍奇森委派刚从休斯公司挖过来的埃德·鲍德温 (Ed Baldwin)当仙童半导体总经理，同时霍奇森把他的得力干将，仙童摄影器材的销售经理汤姆·贝(Tom Bay)派过来负责销售。汤姆·贝当过物理老师，但对晶体管一无所知。这不影响他成为一位优秀的销售员。刚一上任，他就找到了机会。 双扩散硅管的成功使仙童后来居上，但使仙童成为行业巨头的，不是硅管，而是 20世纪工业史上最伟大的发明之一的集成电路。仙童的晶体管量产流程是这样的：先将硅晶块切割成硅片，打磨处理后，通过扩散、照相、蚀刻等一系列复杂工艺，在一块硅片上制造出上百个硅管。最后，由数百个女工坐在显微镜前，小心翼翼地切割硅片上的组件，然后用细小的镊子连接导线，封装成独立元件。再将它和其它元件连接起来，制成具有不同功能的电路板。 半导体产业在不断进步，但肖克利的事业很快衰败了。因为美苏的太空竞争，急于将设备小型化的制造商们很快从真空管转向了晶体管。晶体管是固态电子装置，尺寸能持续地做小，其质量因小尺寸也更好了。但很快一个难题出现了：电路中器件和连线越来越多，电脉冲走得越来越远，但不能快过光速，于是，加快电路速度的最好方法就是缩小电路尺寸。 1958年，霍尼发明了平面工艺，解决了晶体管的绝缘和连线问题。1959年初，诺伊斯开始思考单晶片电路问题。就是把不同元件制作在一块晶片上，然后用霍尼的平面工艺把它们连接起来。这样，就可以在一块硅片上做出一个具有完整逻辑功能的电路了。 1959年1月23日，诺伊斯在笔记本上记下了这个想法。他在实验笔记上写到：“把多种元件放在单一硅片上，同时用平面工艺将它们连接起来，这样可以大幅降低电路的尺寸、功耗及成本。”这是诺伊斯关于集成电路的最初设想。
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硅谷简史（5.3）：硅的到来 （三）
热度 2 LaoQian09 2017-7-8 22:13
失意的晚年 肖克利在斯坦福如果继续他的物理学研究，他再得一次诺贝尔奖也不奇怪。即便什么都不干，肖克利也会过的快乐、富足、受人尊敬。 1970年代，不甘寂寞的肖克利开始了他那臭名昭著的优生学研究。肖克利利用他在部队服役时的人脉，得到了美军的新兵测试资料，经过认真的统计分析，他得出结论：由于遗传的因素，白人的智力比黑人优秀，而且这种差异是改善教育环境也改变不了的。肖克利对这一研究结果很满意，并四处宣讲他的理论。他呼吁美国大学和科研机构开展人种间智力差异的研究，以避免因遗传而导致美国整体人口素质的下降。更惊人的是他发表论文，称黑人的智商比白人低20％。肖克利的言论在种族矛盾严重的美国掀起轩然大波，哈佛和耶鲁等大学公开拒绝他去演讲。即使有人请他演讲，他也会被抗议和嘘声打断。斯坦福的黑人学生在校内多次举行大规模游行，焚烧他的画像。 肖克利这位天才物理学家的遗传学知识非常肤浅。斯坦福著名人类群体遗传学家卡瓦利斯福萨 (LuigiCavalli-Sforza)说：“肖克利连遗传学的基本概念都没有”。 1980年，肖克利起诉《亚特兰大宪章》(AtlantaConstitution)报发表的他对种族和智力观点的文章，要求125万美元的赔偿。他控告报社把他的观点与二战中纳粹的人种实验相提并论。诉讼的审理过程中，被告请了遗传统计学家作为专家证人，指出肖克利错误地将相关性混同于因果性得出了错误的结论。但陪审团仍判肖克利胜诉，并获得了一美元的象征性损失赔偿。尽管胜诉了，但这场官司给肖克利带来的只是屈辱。 1982年6月，肖克利宣布竞选加州共和党的联邦参议员席位。他只有一个警惕基因遗传退化的议题。最后，他得8064票，名落孙山。 极度自恋的肖克利认为自己属于优等民族中的优秀人群，他第一个给“诺贝尔奖得主精子库”捐精，是唯一一个公开承认为该精子库捐精的人。肖克利还郑重声明，他捐献的精子只提供给门撒国际 (MensaInternational)的女会员。门撒国际是世界性的高智商俱乐部。肖克利关于白人的遗传素质高于黑人的观点给诺贝尔奖得主精子库带来了负面的影响,打消了其他一些诺贝尔奖得主的捐精念头。1999年，该精子库关闭。关闭时，共有几百个妇女接受了精子，产生了218名小孩。后来，英国记者对诺贝尔奖得主精子库小孩进行了采访，发现他们和普通孩子毫无二致。 肖克利向美国政府提出了荒唐的“自愿绝育奖励计划” (Voluntarysterilizationbonusplan)，建议智商低于一百的人自愿绝育，为此政府应给予一千美元的奖励。该计划与当年纳粹德国对“劣等民族”施行的绝育措施如出一辙，一经提出便招致强烈抗议。从此，肖克利声名狼藉。1989年，79岁的肖克利在一片争议声中，因前列腺癌孤独地去世。 肖克利一生获得过 90多项发明专利。41岁时，他就被选为美国科学院院士。肖克利对创造力和研究方法有他的独特见解，他说“通过思考得到的关于思考的重要结论是，创造性与失败相辅相成。创造出新颖而有条理的思想的头脑常常要经历毫无意义的曲折并忍受挫折。然而导致这些挫折的行动也是创造的一部分。这样的行动是能动的头脑觉察出构成眼前混乱情形的关键。该方法使用的是一套思维搜索工具，即使先前的努力失败了，但它们能使探寻者察觉问题的本质。因此，对思维的思考能够增加人们对自身不可避免的人类的局限性的忍耐力，并让他们认识到，失败通常是在新情况下增强智力可资利用的材料，从而使自己变得更加具创造力。” 无法否认，肖克利是一位不可多得的天才。他对问题的理解，解决问题的能力，和在物理及现实世界中应用数学的能力非同一般。这一切让他利用近代物理学原理，发明了第三次产业革命中的最关键的电子器件。以此奠定了信息时代的技术基础，创造了有史以来最大规模的工业，从根本上改变了人类的生活形态。正像摩尔在谈论 60年代美国的那些各种不同的改革思潮时说的，是肖克利、诺伊斯、基尔比、摩尔等硅谷的创始人为这个时代带来了真正的革命。 晶体管的演进 特曼教授这样评价肖克利：“他是真正的天才，在同样才华横溢的年轻人眼里非常有吸引力。但是很难和他相处合作。” 诺伊斯说：“肖克利聪明过人，一眼就能看到问题的本质，靠直觉就能解决问题。他不被表象迷惑，能轻易地用数学解决问题，而不被计算复杂性迷惑。他还善于出谋划策。” 今天，所有从事高科技的人，尤其是硅谷人都应感谢肖克利。硅谷之父是特曼教授，硅谷的创业之源是惠普，而晶体管之父肖克利则把硅和晶体管带进了硅谷。肖克利的创业失败也同样重要，正是因为这一失败，造就了“叛逆八人帮”，让现代固体电子技术从实验室里走了出来。几年后，诺伊斯和“叛逆八人帮”因此发明了集成电路，这些人经手创建了上百家半导体公司，改变了整个世界。早期的硅谷公司，几乎全都来自他们创建的仙童公司。肖克利不但把硅带进了硅谷，还把高科技的创业种子带进了硅谷，这正是特曼的理想。尽管肖克利创业失败。但对诺伊斯和叛逆八人帮而言，肖克利是对他们影响至深的老师。他们在肖克利身上不仅学到了半导体专业知识，同样也从反面学到了肖克利企业管理的失败教训。没有肖克利，就不会有仙童，就不会有英特尔。成就了他人的肖克利却因为他那不可思议的性格饱尝了失败的辛酸。肖克利发明了晶体三极管，创办了首家晶体三极管生产企业，肖克利以自己惨痛的失败成全了硅谷的繁荣，成就了一笔笔人类史上最大的合法财富，尽管肖克利未能得到与他的发明对应的那部分财富，但他不仅为硅谷带来了硅，也为硅谷带来了智慧，肖克利为硅谷奠定了最重要的基石。 高科技是科学、工程、金融、和工业组织联合起来创造的新技术，硅谷的公司和产业是它的代表。一个世纪前，没人能预见高科技给今天这个世界带来的变化。高科技给这个世界带来的变化，影响了我们生活的每一方面：私人和公共机构、经济体制、通讯网络、政治结构、国际事务，现今社会的所有的社会组织都受其影响。这些影响源于肖克利、巴丁、和布莱顿的晶体管，他们用晶体管点燃了高科技之火，使之燃着了硅谷，燃遍了世界。他们三人中少了哪一个都不可能发明晶体管，他们也少不了贝尔实验室。贝尔实验室是科技史上的奇迹，它集中了二战后美国最优秀的科学家、最先进的科研设备、最完备的技术设施、和最智慧的科研领导。肖克利他们占尽了天时地利人和。当肖克利的简单的点接触方案行不通的时候，巴丁想到可能是晶体的表面状态阻止了电子进入晶体，布莱顿按此思路，以他精湛的实验技巧找出了解决方案。肖克利后来提出的结型晶体管的完整理论及实验探索，不但对理解晶体管的工作原理做出了最重要的贡献，还制造出了更为实用的晶体管。贝尔实验室的主管对晶体提纯技术的重视和发明晶体管本身一样重要，而贝尔实验室研发的扩散技术则使制造结型晶体管成为可能。其实，制造晶体管和集成电路的主要技术都是由贝尔实验室研发的。由战后的电讯业垄断集团 ATT建立的贝尔实验室对上个世纪五六十年代的高科技的发端和发展有着无法估量的贡献。尽管半导体技术的物理原理早在三十年代之前，就被欧洲的物理学家发现了。但是，要用这些理论创造出一个新工业，还要等美国来完成，也就是要由贝尔实验室来完成。没有人对半导体技术的前景像肖克利那么清楚。肖克利知道，半导体工业是未来的工业，谁主导了半导体工业，谁就主导了未来。主导了半导体工业的人就是主导航运业的范德比尔特、主导冶金工业的卡内基、主导石油业的洛克菲勒、主导汽车业的福特。等到肖克利半导体实验室的“叛逆八人帮”离开肖克利成立了仙童半导体的时候，他们就是由半导体工业成就的第一批硅谷亿万富翁。时至今日，无论是比尔·盖茨、史提夫·乔布斯、以及那些由互联网成就的亿万富翁，他们都是贝尔实验室、肖克利、和仙童半导体公司的传人。
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硅谷简史（5.2）：硅的到来 （二）
热度 2 LaoQian09 2017-7-1 10:52
硅谷创业 1954年圣诞节，晶体管收音机问世。晶体管收音机体积小，用电池就行了。这台收音机售价为＄49.95美元。第一年，这台收音机就买了10万多台。不久，一家叫Tokyo Tsushin Kogyo的公司，用晶体管技术称霸了电视机和收音机市场，它就是索尼公司的前身。这一切仅仅是开始。晶体管最后成为数码时代的技术基础，它是构成所有电子产品的细胞，现代最复杂的计算机芯片上有上亿个晶体管。晶体管的发明促成了苹果电脑、英特尔、微软、谷歌的诞生。没有晶体管就没有今天的高科技，也不会有硅谷。 真空管放大器发明人佛瑞斯特 (Lee de Forest)在展示会上见到了晶体管，佛瑞斯特充分了解，真空三极管在经过42年的辉煌岁月后，将正式退出历史舞台了。 1950年代中期，高纯硅的工业提炼技术已成熟，肖克利很清楚，真空管很快会被淘汰，未来属于晶体管。肖克利决心离开贝尔实验室，回加州创业。1955年，肖克利给将成为他第二任妻子的女友的信中这样写道：“很明显，我比其他人更聪明、更热心工作，也比大部分人了解人类。”这三件事中，他只说对了两件。 听说肖克利要回加州创业，斯坦福工学院院长特曼坐不住了，特曼立马写信给肖克利，向他介绍圣克拉拉的好处，还告诉他斯坦福已经把肖克利的半导体理论写进了教材，开始向学生们讲授这方面的课程了，这是肖克利以后公司的人才来源。特曼甚至找到了北加州最好的房地产经纪人，让他给肖克利推荐当地的房地产。肖克利年迈母亲也住在帕洛阿托，父亲在他十五岁那年去世后，母亲一人支撑着这个家，才使他有了今天的成就。但最重要的是北加州以斯坦福为中心的圣克拉拉地区，在电子工业方面的深厚底蕴和历史渊源。以真空管的诞生为标志的电子时代，就是从这里开始的。这一切，让肖克利选择了北加州作为他创业基地。 真空管为广播、通讯、电视、计算机的发展铺平了道路，世界从此进入了电子时代。真空管缺点很多：体积大、功耗大、寿命短、效率低等，这些缺点制约了电子技术的进步。工业界急需真空管的替代品。发明了晶体管的肖克利知道，晶体管是真空管的终结者，肖克利相信他本人就是那个终结真空管时代的人。肖克利决心在真空管的诞生地，终结真空管时代。此时的肖克利踌躇满志，未来一片光明，他有知识、有能力，有决心，就是没钱。肖克利花了一个夏天，去游说德州仪器、洛克菲勒、雷神等公司投资 50万美元给他建厂生产晶体管，但这些公司要么打算自己生产，要么就不愿冒险。最后，肖克利在加州理工读书时的好友，化学教授阿尔诺德·贝克曼(Arnold Beckman)，决定为肖克利投资。 早期的晶体管半导体收音机 1935年，贝克曼教授创立了贝克曼仪器公司，生产PH测定仪。肖克利找上门时，公司营业额达2100多万美元，员工2000多人。贝克曼很看好晶体管的前景，他出了30万美元作首期投入，由肖克利全权负责，建立晶体管研发部。作为晶体管研发部总裁，肖克利的年薪为3万美元，还拥有4000股贝克曼公司的股权。贝克曼想把新公司设在公司总部附近的洛杉矶地区，肖克利则要设在圣克拉拉。僵持之际，特曼教授出面了。特曼的热诚及影响力，打动了贝克曼、坚定了肖克利。肖克利半导体实验室(Shockley Semiconductor Laboratory of Beckman Instruments)最终落户圣克拉拉，位于帕洛·阿托与山景市的接壤处，离斯坦福五英里。肖克利的到来，不但把硅带进了硅谷，也标志着电子产业新时代的到来。北美西海岸的加州，是美国本土最晚迎来朝阳的地方，但第三次产业革命的朝阳却在此冉冉升起。 1956年初，肖克利半导体实验室成立，生产晶体管。公司总部设在圣安东尼奥街(San Antonio)391号。肖克利万事俱备，只缺人才。肖克利极为识人，当年在贝尔实验室就是。这次也不例外，他先想到的是贝尔实验室的同事，但他们深知肖克利的为人，都不愿意来。肖克利的眼光转向了名牌大学毕业生。 肖克利将招聘广告以代码形式登在学术期刊上，一般人看不懂。面试前，他要求应聘者测试智商及创造力，还要做心理评估，不过关的话，就不面试。他对参加半导体专业会议的发言人和论文作者都很在意，以便了解半导体业界的优秀人才。肖克利的做法很过分，但他挑选出的人，无论是理论和实验物理学家、化学家、工程师，都是行业精英。肖克利称他要建一条博士生产线，他做到了。 这些风华正茂的年轻人来到北加州，是因为肖克利的名望。他们相信跟着“晶体管之父”，就会干出一番事业。但事与愿违，公司初创时，肖克利作出了两个英明决定：研发硅管，而不是锗管；二是用扩散法掺杂，生长出 P型区和N型区。当时的晶体管中，大多是耐热性及稳定性较差的锗管，只有德州仪器推出了硅管，但很不成熟。肖克利认为他们会很快超过德州仪器，只要能推出成熟、稳定的硅管，就能占先机，拿下市场。扩散法掺杂工艺比当时其它工艺生产的晶体管速度更快、性能更稳定。要是他们能做到这两件事的话，公司就能在产品的速度上和质量上优于对手。但正当公司上下一心朝这两个方向努力时，肖克利别出心裁地认为价格才是取胜的关键，他要求公司研制成本五美分以下的晶体管，来占领市场。这是不可能完成的目标，一直到1980年代，晶体管的价格才降到这个水平。这个不切实际的计划很快就流产了。肖克利没有回到过去的那两个可行的目标，而是不再理会硅管了，他要研制一款里程碑式的新产品——4层半导体材料构成的肖克利二极管。这次肖克利不依靠其他人，要自己动手。公司里没有人知道他在干什么，也没人知道公司要干什么。经营目标一变再变，决策优柔寡断，以个人喜好而不是经营产品的角度去开展业务，公司成立一年多后，拿不出一件产品。员工们对肖克利失望了。 肖克利半导体实验室所在地的铭牌 肖克利从不认为问题在他身上。 1956年底，肖克利获知他与巴丁、布莱顿一起荣获诺贝尔物理奖。这一天肖克利和公司的全体员工一起举行了一个香槟早餐会。掌声与鲜花使肖克利极度膨胀。唯我独尊、傲慢专横的他容得半点不同意见。肖克利与贝克曼开会研究如何控制日益增长的科研成本时，他大发脾气说，如果贝克曼不喜欢自己的管理方式，就一拍两散。偏执多疑的肖克利经常小题大作。一次，一位女秘书在实验室里划破了手，肖克利认定有人在蓄意破坏，为此对全体员工用测谎仪进行了测谎。有名的“叛逆八人帮”中的尤金·克莱纳(Eugene Kleiner)说：“我真的不敢相信这件事，我们希望诺贝尔奖能够表示肖克利还没变疯。” 更严重的是，当肖克利在贝尔实验室时，公司里有长期计划和人力资源来支持研究计划，但在肖克利半导体实验室，这些工作完全处于真空状态。 大多数硅谷公司在创业初期都得益于合伙人之间的精诚合作，象惠普的普克 (David Packard)和惠烈(William Hewlett)、微软(Microsoft)的盖茨(Bill Gates)和艾伦(Paul Allan)、苹果的乔布斯(Steve Jobs)与乌兹尼克(StephenG Wozniak)、英特尔(Intel)的诺伊斯(Robert Noyce)、摩尔(Gordon Moore)和葛鲁夫(Andy Grove)等。公司初创阶段，没有参与决策的董事会，没有职业经理人，没有提供专业意见的律师、财务顾问，合伙人的专长互补、民主决策、共同进退极为重要。肖克利对员工极不信任。他公开称，每十个人里就有一个精神病，因此公司里至少有两个精神病人。他对员工越来越不信任，甚至要求他们去接受心理测试和测谎，只要提出不同意见，就被他认为是精神有问题。如果说肖克利公司里有精神病的话，第一个被怀疑的就应该是他自己。尽管他是物理天才，但同时也是一个管理白痴，他曾想把所有员工的工资都公开，这件事让工资高的工资低的人全都不满。当工程师把成功的结果给他看的时候，肖克利让他们站在边上，自己当着他们的面给贝尔实验室的打电话求证结果的正确性。他的这种行为，是几个街口外的惠普公司绝对不会做的。肖克利在处理其他事务的能力也很差，惠普CEO普克说过：“真不敢相信，肖克利有一次会问我如何雇一个秘书，和买文具的事。” 肖克利和同事们在诺贝尔奖庆功酒会上 关门大吉 公司成立两年后，只推出了一种具有整流作用的晶体二极管，而不是有放大作用的晶体三极管。于是， 8个技术骨干：罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)、戈登·摩尔、金·霍尼(Jean Hoerni)、朱利亚斯·布兰克(Julius Blank)、尤金·克莱纳、杰·拉斯特(Jay Last)、谢尔顿·罗伯茨(Sheldon Roberts)和维克多·格林尼许(Victor Grinnich)离开了公司，与来自纽约的银行家阿瑟·洛克(Arthur Rock)一起准备自建公司，生产硅晶体管。 1957年9月18日，由这些年轻人组建的仙童半导体(Fairchild Semiconductor)公司成立，这个日子后来被纽约时报(New York Times)评为美国历史上最重要的10天之1。八个年轻人向肖克利辞职。肖克利大怒，称他们为“叛逆八人帮”(traitorous eight)，在肖克利眼里，他们不只是辞职，也是学生背叛老师。加入公司前，除了诺伊斯有晶体管研发经验，其他人都是在他的指导下，才有今天。他们竟要自立公司，与自己对着干，这是地地道道的忘恩负义。以肖克利的性格是不会去想想他们为什么会这样做的。 肖克利创造的“叛逆八人帮”一词，很快成了一个硅谷传奇、一个高科技传奇、一个美国传奇。这种叛逆精神成了硅谷的一种全新的创业精神，影响了几代硅谷人。 叛逆八人帮辞职一年后，仙童半导体成功地生产出了晶体三极管，这使肖克利很难受。肖克利此时才 47岁，他检讨了公司管理上的问题。但结果是，雇佣一名专职监察员，密切监视员工的举动。为了防止员工窃取研究成果，他亲自审查员工的工作记录。他不让员工单独发表论文或申报专利，所有论文和专利上都要署上他的名字。这就把大多数员工逼到了仙童半导体。此后，肖克利的博士生产线上的人一批一批地来又一批一批地走，随着仙童半导体的成功，肖克利的公司越来越没落。贝克曼对它进行了多次改组，始终无法使其盈利。1960年，公司终于被贝克曼卖给了克莱维特实验室，1965年又被卖给了ATT，1968年，肖克利半导体实验室永久地关闭了。今天，原来的肖克利半导体实验室旧址上有加州政府立的一块铭牌，上面写到这里是硅谷第一家半导体公司曾经的所在地。尽管，肖克利半导体实验室的历史很短，但肖克利半导体实验室对半导体工业的影响巨大，由肖克利半导体实验室衍生出的半导体公司超过了400家。这些公司奠定了整个半导体工业的基础。 只有短短 5年时间，肖克利的晶体管之父和诺贝尔奖得主的光环就退去了。肖克利的梦想破灭了。这位世界知名的科学家把硅带进了硅谷，但自己已经不再属于硅谷了。但斯坦福的特曼教授没有忘记他。特曼知道北加州的硅谷之火是肖克利点燃的，但没想到，肖克利这么快就出局了。特曼教授深知肖克利的知识和能力不会因此而减，于是他把肖克利请到了斯坦福任教。1963年，肖克利成了斯坦福教授。1965年，贝尔实验室又请肖克利出任实验室的顾问，直到1975年2月，同年9月，肖克利从斯坦福退休。
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新年想旧梦--用“个”取代“摩尔”
zhangxw 2016-1-2 12:45
新年想旧梦--用“个”取代“摩尔” 张学文， 2016/1/2 2016 年在没有感觉中默然的来了。我没有奢望，也就没有什么可写的。 看着大家都谈新年，我说什么呢？ 就在新年说说一个 旧梦 吧。 我的一个旧梦是： 科学基本计量中用中文的“个”字取代“摩尔”是它成为 7 个基本度量单位之一 。 大家知道所谓“摩尔”。其经典解释就是物质的量。 这个解释几乎等于没有做解释 。不过大家要知道 1 摩尔的化学物质就是有 N( 阿伏伽德罗常数 ) “个”分子的物质。而 N 大约是 6.022*10 的 23 次方。 显然用中文里的“个”字来解释“摩尔”是“妥当”的。不理解中文里的“个”字，就把摩尔的理解引向了关于阿伏伽德罗常数这个非本质的邪路上去了。要知道阿伏伽德罗常数仅是个（常）数，它不提供基本概念，也无权说我就是（包含）一种基本单位。 阿伏伽德罗常数掩盖不了科学界关于摩尔定义中实际没有定义 单位含义 的基础错误 。 话这样说可能更清楚：鉴于 英语语言中没有与“个”对应的词汇（陈昌春） ，科学基本单位中的物质的量就用摩尔这个词蒙混过关了。而中文的“个”字却恰好体现原子、分子的基本单元的完整性。（我们也需要对“个 ’ 的 科学定义） 把“个”从中文中请出来去定义物质的量比用摩尔，阿伏伽德罗常数把水搅浑要好得多。 显然： 1 个 =1 摩尔 /N 这里的 N 是阿伏伽德罗常数 。 在科学名词中很多词汇来自希腊或者英语，我们几乎找不到来自中文的科学名词，我建议用“个”（ ge ）取代摩尔 (mole). 这样在科学计量这个基础领域，中文的“个”就成为 7 个基本单位之一 。 这样阿伏伽德罗常数的科学地位也就没有那么基础了。大家可能记得我曾经建议用 10 的 24 次方（在词头中称为“尧”， yotta ） 个原子的质量表达原子量 ，从而编出了 新的原子量表 。是的作为过渡的阿伏伽德罗常数可以休息了，中学生以及中学老师也不必为解释什么是摩尔而费力了。而“尧”不过是“千”（ 1000 ）、“兆”（ 1000000 ）的辈份家族（ SI 词头）中的更高的（ 6 辈）祖宗。 最近得知 25 届世界计量大会明确一个方向，就是把计量的基础努力向自然界的基本量子靠拢，而减少人工定义什么是 1 秒钟、 1 千克、 1 米。在这个时节，我国计量工作者如果向世界计量大会提出这个动议，我分析可以会获得考虑和认可。 不知道您对此的看法，尤其是否定性的意见。 参考博客 我提出的新原子量表 http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-835098.html 把摩尔从 7 个基本科学单位中开除出去 http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-419042.html “ 摩尔 ” 定义的修订和对 “ 个 ” 的推荐 http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-32495.html 古老、重要又被忽视的单位（量纲） --“ 个 ” http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-2380.html 本人博客中专门有一个栏目就是 个体通论 ，它的一个系列用 4 章讨论“个”。 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2024do=blogclassid=9331view=mefrom=space
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我提出的新原子量表(粗)
热度 7 zhangxw 2014-10-12 18:59
我提出的新原子量表 ( 粗 ) 张学文 ,2014/10/12 我过去在很多场合表示应当把摩尔从 7 个基本单位中开除 http://www.baidu.com/link?url=DnrrizDqDJlElxZzOMhUqhg1l6dXdGpMpakoVmk4OBhSkjIcl04r6K5m-FbdXpMI7EWfLCraAORR1gQDlud6Sa 指出 摩尔 不过是个倍率 (6.022 乘以 10 的 23 次方 ), 它与千 :10 的 3 次方 ,, 兆 10 的 6 次方 , 吉 10 的 12 次方是 一类 概念 , 仅不过倍率值比较别扭而已 。 最近我注意到在所谓科学记数法中 , 除了 ,1000 用 k ， 1 百万用 m 表示外，这个所谓 SI 词头还包括 10 的 3 、 6 、 9 、 12 、 15 、 18 、 21 、 24 次方。而且把 10 的 24 次方称为尧， 符号是 Y, 前缀是 yotta . 也就是说 1Y （ 1yotta ）是 10 的 24 次方个。于是我想为什么不用计量界已经规定的 Y ， yotta ，而非用摩尔不可。 取消摩尔改以与它接近的 yotta 有什么不行？！ 我觉得这里一个核心修订是把原子量表做修订。过去我们把原子量理解为 1 摩尔个原子的质量。即 6.02 乘以 10 的 23 次个原子的质量（克）。现在我们的原子量表改以 10 的 24 次方个原子的质量就可以了。据此我获得了如下的新的原子量表（粗的）。 原子量表 1 把原来的原子量乘以 10/6.02203 ，即 1.66057 ，获得新的原子量（ 10 的 24 次方个原子的质量值（克））， 6.02203 是阿伏伽德罗常数常数的系数值。 序号 符号 名称 原原子量 新原子量 1 H hydrogen 1 1.66 2 He helium 4 6.64 3 Li 7 11.46 4 Be beryllium 9 14.95 5 B boron 11 17.93 6 C carbon 12 19.93 7 N nitrogen 14 23.25 8 O oxygen 16 26.57 9 F F fluorine 19 31.55 10 Ne neon 20 33.21 11 Na sodium 23 38.19 12 Mg magnesium 24 39.85 13 Al aluminium 27 44.84 14 Si silicon 28 46.50 15 P phosphorus 31 51.48 16 S sulphur 32 53.14 17 Cl chlorine 35 58.12 18 Ar argon 40 66.42 19 K potassium 39 64.76 20 Ca calcium 40 66.42 21 Sc scandium 44 73.07 22 Ti titanium 48 79.38 23 V vanadium 51 84.69 24 Cr chromium 52 86.35 25 Mn manganese 55 91.33 新原子量表 2 把原来的原子量乘以 10/6.02203 ，即 1.66057 ，获得新的原子量（ 10 的 24 次方个原子的质量值（克））， 6.02203 是阿伏伽德罗常数常数的系数值。 序号 符号 名称 原原子量 新原子量 26 Fe iron 56 92.99 27 Co cobalt 59 97.97 28 Ni nickel 59 97.97 29 Cu copper 64 106.28 30 Zn zinc 65 107.94 31 Ga gallium 69 114.58 32 Ge germanium 72 119.56 33 As arsenic 75 124.54 34 Se selenium 79 131.18 35 Br bromine 80 132.85 36 Kr krypton 84 139.49 37 Rb rubidium 85 141.15 38 Sr strontium 88 146.13 39 Y yttrium 89 147.79 40 Zr zirconium 91 151.11 41 Nb niobium 93 154.43 42 Mo molybdenum 95 157.75 44 Ru ruthenium 101 167.72 45 Rh rhodium 103 171.04 46 Pd palladium 106 176.02 47 Ag silver 108 179.34 48 Cd cadmium 112 185.98 49 In indium 115 190.97 50 Sn tin 119 197.61 新原子量表 3 把原来的原子量乘以 10/6.02203 ，即 1.66057 ，获得新的原子量（ 10 的 24 次方个原子的质量值（克））， 6.02203 是阿伏伽德罗常数常数的系数值。 序号 符号 名称 原原子量 新原子量 51 Sb antimony 122 202.59 52 Te tellurium 128 212.55 53 I iodine 127 210.89 54 Xe xenon 131 217.53 55 Cs caesium 133 220.86 56 Ba barium 137 227.50 57 La lanthanum 139 230.82 58 Ce cerium 140 232.48 59 Pr praseodymium 141 234.14 60 Nd neodymium 144 239.12 62 Sm samarium 150 249.09 63 Eu europium 152 252.41 64 Gd gadolinium 157 260.71 65 Tb terbium 159 264.03 66 Dy dysprosium 163 270.67 67 Ho holmium 165 273.99 68 Er erbium 167 277.32 69 Tm thulium 169 280.64 70 Yb ytterbium 173 287.28 71 Lu lutetium 175 290.60 72 Hf hafnium 178 295.58 73 Ta tantalum 181 300.56 74 W tungsten 183 303.88 75 Re rhenium 186 308.87 新原子量表 4 把原来的原子量乘以 10/6.02203 ，即 1.66057 ，获得新的原子量（ 10 的 24 次方个原子的质量值（克））， 6.02203 是阿伏伽德罗常数常数的系数值。 序号 符号 名称 原原子量 新原子量 76 Os osmium 190 315.51 77 Ir iridium 192 318.83 78 Pt platinum 195 323.81 79 Au gold 197 327.13 80 Hg mercury 201 333.77 81 Tl thallium 204 338.76 82 Pb lead 207 343.74 83 Bi bismuth 209 347.06 90 Th thorium 232 385.25 91 Pa protactinium 231 383.59 92 U uranium 238 395.22 注：我这里用的原原子量比较粗，有待改进（也欢迎大家改进）。用的阿阿伏伽德罗常数 6.02203*10^23 可能也是不很准确。
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涉及摩尔这个词的来信等3文
热度 1 zhangxw 2011-12-22 17:31
涉及摩尔这个词的来信等 3 文 下面包括 3 部分内容 (1) 今天 12.22, 山东淄博 李祖炬的来信 (2) 我过去就摩尔写的一个博客 (3) 关于摩尔日的趣闻 张学文 2011.12.22 (1) 张老先生：您好！ 对 “ 物质的量 ” 必须改名多有陈述，在此省略。 下面简述 “ 物质的量 ” 的单位 “ 摩尔 ” 必须改名的原因： 1 、在 “ 物质的量 ” 单位之中 “ 摩尔 ” 与 “ 阿佛加德罗 ” 重复使用造成混乱，其实用一个就可以了，建议删除一个。 2 、 “ 摩尔 ” 远远没有 “ 阿佛加德罗 ” 重要，摩尔（ moles ）只是一个普通的拉丁文词语，而阿佛加德罗 (Avogadro) 是伟大的化学家，两者没法比较，有天壤之别。应该采用后者的姓氏作为 “ 物质的量 ” 的单位，以显示纪念意义。 建议回访我的博客 http://blog.sina.com.cn/u/1669001724 请张老先生示下。 致敬！ 山东淄博 李祖炬 (2) 把摩尔从 7 个基本科学单位中开除出去 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2024do=blogid=419042 张学文， 2011-3-5 最近整理相对量的概念，写了， “ 从人比人气死人的相对量说到伪绝对量（之一，二，三）。今天 2011-3-5 ，这使我又想及摩尔这个量究竟相对量还是绝对量问题。我的结论是，摩尔没有绝对意义。它没有资格与长度等具有绝对意义的量一并归入科学领域的 7 个基本单位。摩尔不是基本单位，仅是与 “ 千 ” 、 “ 百万 ” 、 “ 亿 ” 类似的一种比值。应当把摩尔从基本科学单位中开除，在科学词头类的说明里附带解释一下它就可以了。 会议有 1 千人参加、公司有 2 百万资产、参加这个化学反应的氧原子有 3 摩尔，以上三个短语的含有都是清楚的。其中的千、百万、摩尔都分别代表着一种确定的比例值（与它前面的数是乘的关系），千（科学中经常用 k 表示）代表比值是 1000 ，百万（科学中经常用 m 表示）代表着比值是 1000000 ，而摩尔（ mol ）代表着比值是 6.023 乘上 10 的 23 次方。显然，摩尔 ,mol, 二字的含义、地位与千（ kilo ） , 百万 (million) 类似，它们都是个比值。仅因为比值不同，所以以用千、百万、摩尔分别表示！ 对于学习化学的学生，补上一句 12 克的碳具有的原子个数是（ 6.023*10 的 23 次方）个，而这个数称为阿佛加德罗常数，就够了。 所以我现在的结论是科学领域的摩尔没有绝对意义，是伪绝对量，它没有资格成为具有绝对意义的基本量，它仅是相对量（很大，而且系数不是 1 ）。 据说今年要开国际计量大会。希望这个认识能够获得认可。 附：今天收到山东淄博李祖炬先生来信，他最强烈要求修改摩尔的定义。我的上述认识是在他来信的激发下产生的。在此顺向李祖炬先生表示感谢。 附 1 ：李祖炬先生来信：尊敬的张老先生：您好！ 向您反映化学专业名词 “ 物质的量 ” 的问题，请予以重视。谢谢！ “ 物质的量 ” 这个名词已使用这么久了，改起来肯定有困难，但是不改更困难，将贻害我们的后代和我们的事业。 为了学生容易懂、老师容易教，为了这个名词的意思准确和使用方便，为了物理、化学事业的蓬勃发展和加快促进中国的强大崛起，让我们携起手来共同使用 “ 物量 ” 这个新名词吧！ 我相信：这个新名词一定容易被大家所接受，困扰化学界多年的问题能够迅速土崩瓦解，迎来一片新的天地。 在 “ 国际化学年 ” 到来之际，让我们有所行动吧！ 山东淄博 李祖炬 2011.3.5 附 2 ：关于伪绝对量的文章： http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2024do=blogid=417665 附 3 ：我关于摩尔的一个短文 分 享 “ 摩 尔 ” 定义的修订和 对 “ 个 ” 的推 荐 (3) 摩尔日 摩尔日是一个流传于北美化学家当中的非正式节日，通常他们在 10 月 23 日的上午 6:02 到下午 6:02 之间庆祝它。 在美式写法中，这两个时刻被记为 6:02 10/23 ，外观与阿伏加德罗常数 6.02 × 1023 相似。 阿伏加德罗常数定义了国际单位制基本单位之一的摩尔： 1 摩尔物质中所含基本微粒的个数等于阿伏加德罗常数。 　　一些美国和加拿大的中学庆祝摩尔日，作为激起学生对化学兴趣的一种方法。
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[转载]凄美的“正应力VS剪应力”爱情故事
Shifq 2011-5-26 09:02
在大部分时候，正应力和剪应力是在一起。主应力在前，剪应力默默跟着。在摩尔圆上行走。 剪应力很早就知道，有一个地方，剪应力会变为零，你千万不要去；但是正应力从小的理想，就是为了到一个地方，成为主应力。 但是，有件事剪应力一直不知道怎么开口，因为正应力成主应力的地方，就是剪应力变零的地方。 他们，有一次，慢慢地朝着一个斜面靠近，剪应力慢慢感觉眩晕，准备拉住正应力，我到这儿好晕，走不动了。而剪应力突兀地却发现正应力慢慢变大，越来越高。 正应力惊喜地越跑越快，兴奋大喊道，我就要成主应力了！ 剪应力虚弱地跟着，她没喊出来。 到了应力主面，当然，这个地名是后来得知，主应力赫然成了正应力，回头看身边的剪应力，却发现不见了。只发现一张纸条：我在你成为主应力后，必须要消失。落款是剪应力。 主应力黯然失色，一个人成了主应力，周围也看不到互相垂直的其他两个主应力，他很孤独。他开始觉得很想念剪应力。他突然觉得，以前剪应力天天粘在身边，有时还会有点烦，现在剪应力突然不在了，自己一个应力却很不习惯。 他决定离开应力主面，他想，我一直梦想的应力主面也不过如此。他要去寻找剪应力，他不知道剪应力其实不在了。 他刚离开应力主面，就发现身旁出现了一个剪应力，他握住剪应力大喊，是你吗，剪应力！ 剪应力面前突然出现一个高大的应力，觉得面前正应力似曾相识，很羞涩，对不起，我不认识你吧。 主应力紧接着追问，那个剪应力呢？ 剪应力腼腆的说，我不认识其他的剪应力，也不认识你。我刚来成一个应力，我只知道不要去主应力面，那里我会变为零。 主应力有点失望，他知道这是个新的剪应力。 主应力发现这个剪应力和之前的剪应力一样，默默跟在自己身后，他突然想起，这个场景这么熟悉。上一个剪应力不也是这样认识的吗？ 主应力弄不明白，想不清楚这个问题。 他只是觉得有必要转过头，慢慢对剪应力说，你知道吗，我以前，也遇到过一个像你一样可爱的剪应力 …… 转自QQ群消息！
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[转载]灵魂的在场
热度 5 Wuyishan 2011-3-22 08:40
（博主按：很多博主在讨论孤独，请周国平先生也参 与讨论吧。） 灵魂的在场 / 周国平 http://www.douban.com/group/topic/4021912/ 现代生活的特点之一是灵魂的缺席。它表现在各个方面，例如使人不得安宁的快节奏，远离自然，传统的失落，环境的破坏，人与人之间亲密关系的丧失，等等。痛感于此，托马斯·摩尔把关涉灵魂生活的古今贤哲的一些言喻汇集起来，编成了一本《心灵书》。书的原题是《灵魂的教育》，可见是作为一本灵魂的教科书来编著的。作者在前言中说：“我们这个时代的最大问题是训示太多，教育太少”。 在他看来，教育应是一门引导人的潜能的艺术，在最深层次上则是一门诱使灵魂从其隐藏的洞穴中显露出来的艺术。我的理解是，教育的本义是唤醒灵魂，使之在人生的各种场景中都保持在场。那么，相反，倘若一个人的灵魂总是缺席，不管他多么有学问或多么有身份，我们仍可把他看作一个没有受过教育的蒙昧人。 关于什么是灵魂，费西诺有一个说法，认为它是连结精神和肉体的中介。荣格也有一个说法，认为精神试图超越人性，灵魂则试图进入人性。这两种说法都很好，加以引申，我们不妨把灵魂定义为普遍性的精神在个体的人身上的存在，或超越性的精神在人的日常生活中的存在。一个人无论怎样超凡脱俗，总是要过日常生活的，而日常生活又总是平凡的。所以，灵魂的在场未必表现为隐居修道之类的极端形式，在绝大多数情形下，恰恰是表现为日常生活中的精神追求和精神享受。这就是作者所说的“平凡的神圣”之涵义。他说得对，“能够真正享受普通生活并不是一件容易的事”。尤其在今天，日常生活变成了无休止的劳作和消费，那本应是享受之主体的灵魂往往被排挤得没有容足之地了。 日常生活是包罗万象的，就本书涉及的内容而言，我比较关注这几个方面：工作与闲暇，自然与居住，孤独与交流。在所有这些场合，生活的实质都取决于灵魂是否在场。 在时间上，一个人的生活可分为两部分，即工作与闲暇。最理想的工作是那种能够实现一个人的灵魂的独特倾向的工作。正如作者所说：“当我们灵魂中独特的一面与我们所从事的工作相融合时，我们发现本性与勤奋结出的是甜蜜的果实，它可以医好一切创伤”。当然，远非所有的人都能从事自己称心的职业，但是我始终相信，一个人只要真正优秀，他就多半能够突破职业的约束，对于他来说，他的心血所倾注的事情才是他的真正的工作，哪怕是在业余所为。同时，我也赞成这样的标准：一个人的工作是否值得尊敬，取决于他完成工作的精神而非行为本身。这就好比造物主在创造万物之时，是以同样的关注之心创造一朵鲜花、一只小昆虫或一头巨象的。无论做什么事情，都力求尽善尽美，并从中获得极大的快乐，这样的工作态度中的确蕴涵着一种神性，不是所谓事业道德或敬业精神所能概括的。关于闲暇，我在这里只想指出一点：广度的质量亦应取决于灵魂所获得的愉悦，没有灵魂的参与，再高的消费也只是低质量地消度了宝贵的闲暇时间。 在空间上，可以把环境划分为自然和人工两种类型。如果说自然是灵魂的来源和归宿，那么，人工建筑的屋宇就应该是灵魂在尘世的家园。作者强调，无论是与自然，还是与人工的建筑，都应该有一种亲密的关系。在一个关注灵魂的人的眼中，自然中的一丘一壑，一草一木，都有自己的生命和故事。同样，家居中的简单小事，诸如为门紧一根镙钉，擦干净一块玻璃，都会给屋子注入生命，使人对家庭产生更亲密的感觉。空间具有一种神圣性，但现代人对此已经完全陌生了。对于过去许多世代的人来说，不但人在屋宇之中，而且屋宇也在人之中，它们是历史和记忆，血缘和信念。正像黑尔诗意地表达的那样“旧建筑在歌唱”。可是现在，人却迷失在了高楼的迷宫之中，不管我们为装修付出了多少金钱和力气，屋宇仍然是外在于我们的，我们仍然是居无定所的流浪者。 说到人与人的关系，则不外是孤独和社会交往两种状态。交往包括婚姻和家庭，也包括友谊、邻里以及更广泛的人际关系。令作者担忧的也是人与人之间的亲密关系的消失。譬如说，论及婚姻问题，从前的大师们更关注的是灵魂，现在的大师们却大谈心理分析和治疗。书信、日记、交谈——这些亲切的表达方式是更适合于灵魂需要的，现在也已成为稀有之物，而被公关之类的功利行动或上网之类的虚拟社交取代了。应该承认，现代人是孤独的。但是，由于灵魂的缺席，这种孤独就成了单纯的惩罚。相反，对于珍惜灵魂生活的人来说，如同默顿所说，孤独却应该是“生活的必需品”。或者，用蒂利希的话表述，人人都离不开一种广义的宗教，这种宗教就是对寂寞的体验。 我把自己读这本书时的感想写了下来。说到这本书本身，我的印象是，作者大约也是一位心理分析的信徒，因此，把荣格、希尔曼这样的心理分析家的言论选得多了一些。在我看来，还有许多贤哲说过一些中肯得多也明白得多的话语，那是更值得选的。不过，对此我无意苛责。事实上，不同的人来编这样的书，编成的面貌必定是很不同的。我希望自己有一天也来编一本心灵书。我还希望每一个关注灵魂的人都来编一本他自己的心灵书。说到底，每一个人的灵魂教育都只能是自我教育。
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从纺纱论“支”到物理／化学论摩尔
liwei999 2011-3-8 20:49
从纺纱论“支”到物理／化学论摩尔。 (2161 bytes) Posted by: mirror Date: March 08, 2011 03:41AM 这篇文章是针对张老师的《再论摩尔不是基本单位》写的 。按理说是不应该与“民科”较劲，但是这个话题值得再写写，因此提笔。 纺织要用线，这是个常识了。说线就有个粗细的事儿。如何论“粗细”？这是个人们关心的问题。能纺织的人也就能有办法论这个线的粗细。如果让张老师测量的话，张老师大约是要拿千分尺来测。如果张老师再智慧一些的话，还可以绕上几百圈儿之后再来测量。这样测出来的数字单位当然是毫米这样的长度单位，符合人们的“常识”。 问题是这样的“常识”为什么就不被纺织业认可呢？这个事态是需要人们思考的问题。纺织业里论线的粗细是单位“支”。单位“支”用标准的度量衡单位来表示就是 千米／克 （km／g）。克可以容易地测量出来，长度也可以测量，而且对于一根线，长度也是唯一的。 这样作，虽然不能直接知道线（纱）的粗细，但是可以知道同样的重量（质量）的条件下，线如果长的话，就必然细。纱的支数大，就是说同样的重量条件下长度大。线的密度（g／cm3）不会随线的长短发生变化，所以长度长一倍，线的直径要缩小√2倍。也就是说， 千米／克 是个线粗细的单调函数，可以用来标定线的粗细。 能不能废除这个单位“支”呢？这要听一听张老师的意见。 作为物质量单位 摩尔 是个什么样的事儿呢？这么一个度量物质（粒子）多少的量——原子（分子）量大小的克数那么多的物质量。因此，摩尔在从前被叫做“克分子”、“克原子”。一个摩尔的物质量按克论可以有多寡，但是一个摩尔量中都含有一个 确定的 粒子数量。需要留意的是这个 确定的 说法并不见得是要知道具体的数字。就如同圆周和半径的比值一样， 确定 ，但是个不循环无限小数。人们并不知道很多位之后的“具体数字”，因此就用个π来代替那些麻烦事儿。具体在摩尔这里，这个 确定 数字的说法就是阿伏伽德罗常数。这个数字理应该可以有23位，现在可以知道8位的样子。 摩尔质量是说1个摩尔物质的克数，单位不是单纯的克，而是 克／摩尔 这样的复合量。1摩尔是说12克碳12中含有的粒子数那么多的量。这个粒子的数目叫做阿伏伽德罗常数。 这个事态人们其实不是很陌生。角度单位是如何定义的呢？单位圆的圆弧长度为半径长的那个圆心角度为1个“糊涂”。这个弧度的确是挺令人“糊涂”的。但度量衡委员会也给弧度上了个“户口”，算是个导出单位。不知道张老师是否也要主张废除弧度的单位。 就“是”论事儿，就“事儿”论是，就“事儿”论“事儿”。 http://www.starlakeporch.net/bbs/read.php?1,76780,76780#msg-76780
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再论摩尔不是基本单位
热度 2 zhangxw 2011-3-8 11:52
再论摩尔不是基本单位 张学文， 2011.3.8 讨论 12 五规划时“万亿”这个词经常出现，其含义是 1 后面有 12 个 0 ，对吧 类似地，自然有 1 亿亿 =1 × 100000000 × 100000000 ，即 1 后面有 16 个零（两个 8 ），对吧 显然，亿亿亿 =1 × 100000000 × 100000000 × 100000000 ，即 1 后面有 24 个 0 ，对吧 下面再看 1 摩尔氧原子 =6.02 × 100000000 × 100000000 × 10000000 氧原子，即 10 后面 23 个 0 ，对吧 把它改写为 1 摩尔氧原子 =0.602 × 100000000 × 100000000 × 100000000 个氧原子，（ 0.602 后面乘着 10 的 24 次方），应当是对的 于是 1 摩尔氧原子 =0.602 亿亿亿氧原子 所以 1 摩尔 =0.602 亿亿亿 ，应当是对的。 可见“摩尔”不过是化学、物理领域应用着的一个特殊的倍率，它等于 0.602 亿亿亿 就像 100=1 百或者 1 斤 =0.5 公斤 所以把摩尔归入科学技术的 7 个基本单位是错误的，摩尔仅是个比较特殊的倍率，与它身份类似的倍率还有很多，百，千，万，亿等等都是。
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勇气有余，效果不佳。评论废除摩尔单位的主张。
热度 1 liwei999 2011-3-6 08:43
勇气有余，效果不佳。评论废除摩尔单位的主张。 (1538 bytes) Posted by: mirror Date: March 05, 2011 06:36AM 《把摩尔从7个基本科学单位中开除出去》 是张老师的“历来”主张，镜某很难理解为什么有人要跟这个摩尔过意不去，跟国际度量衡委员会过意不去。张老师还有几篇文章谈论相对量与绝对量的事儿，镜某认为那样的剖面可以有，但比较“业余”。 在相对论理论被学术界主流接受后，“绝对”和“相对”的事情已经不是个事儿了。从专业角度看，有几个事情必须要交待：一个是所谓的测量的可追踪性，一个是各类物理量的属性（广延性extensive property和示强性intensive property），以及单位选择的“任意性”。第一个事儿是对付“不确定性”的智慧，第二个事儿比较“高级”，涉及到量之间的关系（可加性的问题），第三的事儿是说单位选择的“相对论”，比如用A安培还是用C库伦是随意的。都“随意”了就是“有组织无纪律”，就不好办了。因此要有个规则。 选摩尔作单位也是一种人类的智慧。纺织业里说纱的粗细论“支”而不论毫米。从理论上看，说线的粗细不用度量衡的长度本身，按照张老师的说法，就是“违规”了。但是实际当中就是这么用的，正所谓：不合理也是合理的。 作为物质量单位的摩尔，既不是质量千克，也不是个数的阿佛加德罗常数。而是一个用千克来表达的不同质量（mass）物质量但具有同样“个数”的一个集团。阿佛加德罗数是有说法而不是到具体数量的一个数。今年的最新结果（Phys. Rev. Lett. 106, 030801 (2011)），精度不过是3e－8，比10e23的位数还要少得多。但是位数少也不是大问题，就如同钱少也得过日子的道理一样。 与张老师的主张相反，即将召开的国际计量大会恰恰是要废除今天千克的定义，用阿佛加德罗常数和摩尔的概念去定义千克。 理解不了摩尔的话，不妨先理解一下纺织用纱的粗细单位。这个单位“支”，就相当于化学中的单位“摩尔”。 就“是”论事儿，就“事儿”论是，就“事儿”论“事儿”。 http://www.starlakeporch.net/bbs/read.php?1,76735
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把摩尔从7个基本科学单位中开除出去
热度 2 zhangxw 2011-3-5 17:55
把摩尔从 7 个基本科学单位中开除出去 张学文， 2011-3-5 最近整理相对量的概念，写了，“从人比人气死人的相对量说到伪绝对量（之一，二，三）。今天 2011-3-5 ，这使我又想及摩尔这个量究竟相对量还是绝对量问题。我的结论是，摩尔没有绝对意义。它没有资格与长度等具有绝对意义的量一并归入科学领域的 7 个基本单位。摩尔不是基本单位，仅是与“千”、“百万”、“亿”类似的一种比值。应当把摩尔从基本科学单位中开除，在科学词头类的说明里附带解释一下它就可以了。 会议有 1 千人参加、公司有 2 百万资产、参加这个化学反应的氧原子有 3 摩尔，以上三个短语的含义都是清楚的。其中的千、百万、摩尔都分别代表着一种确定的比例值（与它前面的数是乘的关系），千（科学中经常用 k 表示）代表比值是 1000 ，百万（科学中经常用 m 表示）代表着比值是 1000000 ，而摩尔（ mol ）代表着比值是 6.023 乘上 10 的 23 次方。显然，摩尔 ,mol, 二字的含义、地位与千（ kilo ） , 百万 (million) 类似，它们都是个比值。仅因为比值不同，所以以用千、百万、摩尔分别表示！ 对于学习化学的学生，补上一句 12 克的碳具有的原子个数是（ 6.023*10 的 23 次方）个，而这个数称为阿佛加德罗常数，就够了。 所以我现在的结论是科学领域的摩尔没有绝对意义，是伪绝对量，它没有资格成为具有绝对意义的基本量，它仅是相对量（很大，而且系数不是 1 ）。 据说今年要开国际计量大会。希望这个认识能够获得认可。 附：今天收到山东 淄博李祖炬先生 来信，他最强烈要求修改摩尔的定义。我的上述认识是在他来信的激发下产生的。在此顺向 李祖炬先生表示感谢。 附 1 ：李祖炬先生来信： 尊敬的张老先生：您好！ 向您反映化学专业名词“物质的量”的问题，请予以重视。谢谢！ “物质的量”这个名词已使用这么久了，改起来肯定有困难，但是不改更困难，将贻害我们的后代和我们的事业。 为了学生容易懂、老师容易教，为了这个名词的意思准确和使用方便，为了物理、化学事业的蓬勃发展和加快促进中国的强大崛起，让我们携起手来共同使用“物量”这个新名词吧！ 我相信：这个新名词一定容易被大家所接受，困扰化学界多年的问题能够迅速土崩瓦解，迎来一片新的天地。 在“国际化学年”到来之际，让我们有所行动吧！ 山东淄博 李祖炬 2011.3.5 附 2 ：关于伪绝对量的文章： http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2024do=blogid=417665 附 3 ：我关于摩尔的一个短文 分享 “ 摩尔 ” 定义的修订和对 “ 个 ” 的推荐
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mirror - 如何思考系列（二十）：可操作性、可行性的鑑别
liwei999 2010-7-7 15:45
如何思考系列（二十）：可操作性、可行性的鑑别 (1105 bytes) Posted by: mirror Date: July 07, 2010 12:19AM 张老师有个有趣的提案《横贯多领域的一个概念和一个单位》（ ），主张废摩尔立个数。 先不说比起西语来，量词在汉语中的特殊性，单从可操作性上看，张老师的提议也不会被采纳。现在采用的7个基本物理单位都是宏观的量，摩尔也不例外。摩尔的前身叫克分子（原子），是分（原）子量那么多克数的物质量。这个克数可用天平计量出来，并且这个物质量恰好是由阿佛伽德罗数个粒子组成的。因此阿佛伽德罗数是个连接数量上微观和宏观的一个物理常数。而单位一个则不具备这样的桥梁性能。 如果说阿佛伽德罗数是个连接横向物质量的微观和宏观世界的梯子的话，普朗克常数就是个连接物质结构的纵向梯子了。能够知道这两个常数是相关的人应该是佼佼者了。精确地测量了普朗克常数也就等于精确地知道了阿佛伽德罗常数，也就可以重新定义质量的单位千克了。今天的单位千克依然是定义在巴黎的那颗砝码上。 前不久讨论过什么是质量的话题。给人们的感觉就是质量是个只可意会不可言传事情。因此度量衡的定义也相当聪明，不说什么是质量，而直接说质量的单位是千克，就是那尊砝码的重量。说质量归结到重量好象是个矛盾。但是从操作性上看，因为要用天平，说重量（力）也合实情。 http://www.starlakeporch.net/bbs/read.php?1,64549,64549#msg-64549
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集成电路发明50周年-那些不能忘却的人和事
eloa 2008-11-28 09:02
科学松鼠会 发表于2008-11-27 星期四 13:48 本文是网友投稿。 作者： 宋堃 引言 50年前，杰克基尔比发明了集成电路，这一发明奠定了现代微电子技术的基础，如果没有他的发明，就不会有计算机的存在，信息化时代也能只空谈。50年过去了，谁能够想象到现在这些小小的芯片已经影响了整个人类社会，渗透到我们每一天的生活。2008年９月12日是集成电路发明50周年纪念日，50年来那些改变着人类社会里程碑式的人还有事历历在目，难以忘却。 一 杰克 基尔比 （Jack S. Kilby） 集成电路之父 1947年12月23日第一块 晶体管 在贝尔实验室诞生，从此人类步入了飞速发展的电子时代。但是对于从小就对电子技术感兴趣的基尔比来说可不见得是件好的事情：晶体管的发明宣布了基尔比在大学里选修的电子管技术课程全部作废。但是这并没有消减这个年轻人对电子技术的热情，反而更加坚定了他的道路。 也许这就是天意，在晶体管发明十年后的1958年，34岁的基尔比加入德州仪器公司。说起当初为何选择德州仪器，基尔比轻描淡写道：因为它是惟一允许我差不多把全部时间用于研究电子器件微型化的公司，给我提供了大量的时间和不错的实验条件。也正是德州仪器这一温室，孕育了基尔比无与伦比的成就。 虽然那个时代的工程师们因为晶体管发明而备受鼓舞，开始尝试设计高速计算机，但是问题还没有完全解决：由晶体管组装的电子设备还是太笨重了，工程师们设计的电路需要几英里长的线路还有上百万个的焊点组成，建造它的难度可想而知。至于个人拥有计算机，更是一个遥不可及的梦想。针对这一情况，基尔比提出了一个大胆的设想： 能不能将电阻、电容、晶体管等电子元器件都安置在一个半导体单片上？这样整个电路的体积将会大大缩小，于是这个新来的工程师开始尝试一个叫做相位转换振荡器的简易集成电路。 1958年9月12日，基尔比研制出世界上第一块集成电路，成功地实现了把电子器件集成在一块半导体材料上的构想，并通过了德州仪器公司高层管理人员的检查。请记住这一天，集成电路取代了晶体管，为开发电子产品的各种功能铺平了道路，并且大幅度降低了成本，使微处理器的出现成为了可能，开创了电子技术历史的新纪元，让我们现在习以为常一切电子产品的出现成为可能。 伟大的发明与人物总会被历史验证与牢记，2000年基尔比因为发明集成电路而获得当年的诺贝尔物理学奖。这份殊荣，经过四十二年的检验显得愈发珍贵，更是整个人类对基尔比伟大发明的充分认可。诺贝尔奖评审委员会的评价很简单：为现代信息技术奠定了基础。 我认为，有几个人的工作改变了整个世界，以及我们的生活方式亨利福特、托马斯爱迪生、莱特兄弟，还有杰克基尔比。如果说有一项发明不仅革新了我们的工业，并且改变了我们生活的世界，那就是杰克发明的集成电路。或许德州仪器公司董事会主席汤姆恩吉布斯的评价是对基尔比贡献最简洁有力的注解，现在基尔比的照片和爱迪生的照片一起悬挂在国家发明家荣誉厅内。 二 罗伯特 诺伊斯（ Robert Noyce） ：科学、商业双料巨人 罗伯特诺伊斯，是一位科学界和商业界的奇才。他在基尔比的基础上发明了可商业生产的集成电路，使半导体产业由发明时代进入了商用时代。同时，还共同创办了两家硅谷最伟大的公司：一个是曾经有半导体行业黄埔军校之称的-仙童(Fairchild)公司，一个是当今世界上最大设计和生产半导体的科技巨擎英特尔公司。 生活在美国大萧条时代的罗伯特诺伊斯向来奉行自己动手，12岁的时候，他与二哥自造了一架悬挂式滑翔机。13岁的时候，他们用家里洗衣机淘汰的旧汽油发动机造出了一辆汽车。甚至还同朋友一起造出了一台粗糙的无线电收发两用机，互相发信息。当然诺伊斯这一生最大的发明，还属可商业生产的集成电路。 1959年7月，诺伊斯研究出一种二氧化硅的扩散技术和PN结的隔离技术，并创造性地在氧化膜上制作出铝条连线，使元件和导线合成一体，从而为半导体集成电路的平面制作工艺、为工业大批量生产奠定了坚实的基础。与基尔比在锗晶片上研制集成电路不同，诺伊斯把眼光直接盯住硅－地球上含量最丰富之一的元素，商业化价值更大，成本更低。自此大量的半导体器件被制造并商用，风险投资开始出现，半导体初创公司涌现，更多功能更强、结构更复杂的集成电路被发明，半导体产业由发明时代进入了商用时代。 当然在这个商用时代还诞生了诺伊斯最大的成就：1968年诺伊斯离开了曾经有半导体行业黄埔军校之称的-仙童(Fairchild)公司（孕育出包括英特尔、AMD、美国国家半导体等当今半导体行业著名公司）与戈登-摩尔、安迪-格罗夫同创建了英特尔（Intel）。 1971年，诺伊斯所在的Intel成功地在一块12平方毫米的芯片上集成了2300个晶体管，制成了一款包括运算器、控制器在内的可编程序运算芯片，也就是我们现在所说的中央处理单元（CPU），又称微处理器，这也是世界上第一款微处理器4004。开始了英特尔（Intel）飞速发展，从1968年的收入为零直到今天超过三百五十亿美金营业额。 一个人同时置身科学界和企业界，最终还能功德圆满，实属罕见，而诺伊斯却做到了，他已经成为半导体工业的象征人物，人们尊敬的称他为：硅谷市长。这位硅谷市长的成就也成为半导体行业工程师日夜奋斗的目标。 三 戈登 摩尔（Gordon Moore）： 一个人一个行业的定律 在今天的IT行业有一个神话，这个神话就是一条定律把一个企业带到成功的巅峰，这个定律就是摩尔定律，而这个企业就是Intel。这个定律的发现者不是别人，正是世界CPU市场霸主Intel公司的创始人之一的戈登摩尔。 1929年1月3日，戈登摩尔出生在距离旧金山南部的一个小镇，1954年获物理化学博士学位，1956年同诺伊斯一起创办了传奇般的仙童(Fairchild)公司，主要负责技术研发。1968年在诺伊斯辞职后，戈登摩尔跟随而去一起创办了Intel, 1975年成为公司总裁兼CEO。 1965年，有一天摩尔离开硅晶体车间坐下来，拿了一把尺子和一张纸，画了个草图。纵轴代表不断发展的芯片，横轴为时间，结果是很有规律的几何增长。这一发现发表在当年第35期《电子》杂志上。这篇不经意之作也是迄今为止半导体历史上最具意义的论文。摩尔指出：微处理器芯片的电路密度，以及它潜在的计算能力，每隔一年翻番。这也就是后来闻名于IT界的摩尔定律的雏形。为了使这个描述更精确，1975年，摩尔做了一些修正，将翻番的时间从一年调整为两年。实际上，后来更准确的时间是两者的平均：18个月。摩尔定律不是一条简明的自然科学定律，尊它为发展方针的英特尔公司，更是取得了巨大的商业成功，而微处理器也成了摩尔定律的最佳体现，也带着摩尔本人的名望和财富每隔18个月翻一番。 当时，集成电路问世才6年。摩尔的实验室也只能将50只晶体管和电阻集成在一个芯片上。摩尔当时的预测听起来好像是科幻小说；此后也不断有技术专家认为芯片集成已经到顶。但事实证明，摩尔的预言是准确的，遵循着摩尔定律目前最先进的集成电路已含有超过17亿个晶体管。 摩尔定律的伟大不仅仅是促成了英特尔巨大的商业成功，半导体行业的工程师们遵循着这一定律，不仅每１８个月将晶体管的数量翻一翻，更是意味着同样性能的芯片每18个月体积就可以缩小一半，成本减少一半。也可以说是因为摩尔定律让我们生活中的电子产品性能越来越强大，体积越来越轻薄小巧，价格越来越低廉。 1900年已经退休的摩尔从美国前总统布什的手中接过了美国技术奖。今天，他的名字就像他提出的摩尔定律一样，响彻在半导体行业每个人的心中。摩尔定律就像一股不可抗拒的自然力量，统治了硅谷乃至全球计算机业整整三十多年。 四 安迪 格罗夫 (Andy Grove) 微处理器之王狂妄的匈牙利人 Only the paranoid survive．只有偏执狂才能生存。说这句话正是安迪格罗夫。 还记得没有电脑之前的生活吗？可以这样说，没有英特尔的微处理器，就算一万个年少轻狂才华横溢的比尔盖茨也无济于事。从1987年接过英特尔的ＣＥＯ接力棒之后，他不断以打破传统、挑战现有逻辑的战略思维，使微处理器这颗数字革命的心脏强劲跳动，为数字时代提供源源不断的动力。同样地，没有安迪格罗夫，也就没有今天最成功的半导体公司英特尔。 进入20世纪80年代，随着美国经济的衰退与日本人咄咄逼人的攻势，英特尔公司最终储存业务陷入了重重困境，财务周转失灵，库存积压成山。 1986年格罗夫提出的新的口号英特尔，微处理器公司，毅然舍弃储存业务把英特尔的主营业务转到微处理器上去。正是这个决策让英特尔顺利地穿越了存储器劫难的死亡之谷，使英特尔从一个二流的DRAM厂商转变为一个垄断性的CPU厂商。 同年英特尔推出386系列处理器，又相继推出486，奔腾系列中央处理器，处理器的性能越来越强大，速度越来越快，甚至不再是简单的单个核心，双核、四核的处理器逐渐步入人们生活，个人电脑时代来临了。印有Intel Inside品牌标志的处理器成了世界上80%计算机的心脏，Intel Inside一度成为本产业的黄金标准响彻全球也在改变着世界。 五 张忠谋 新行业机构的缔造者 一个人定义了一个产业，一个人开创了一个新的代工时代，一个人让整个集成电路行业更有活力，这个人就是张忠谋。 27岁的张忠谋效力于德州仪器公司，并且一干就是25年。1985年，受台湾方面邀请，张忠谋辞去在美国的高薪职位返回台湾，出任台湾工业技术研究院院长，致力于台湾半导体业的崛起和产业升级，1987创建了全球第一家专业代工公司台湾积体电路制造股份有限公司（台积电）开创了半导体代工时代。 在台积电之前集成电路行业的模式都是一样的：所有的集成电路都是自己设计自己做，Intel、三星等公司集芯片设计和生产于一体，全能但庞大臃肿。正是这种大而全的设计生产方式，带来了高成本，高门槛的弊端，放慢了整个集成电路行业的步伐。 看到这一商业机会的张忠谋，大胆成为第一家纯晶圆代工公司，不与客户竞争，不设计或生产自有集成电路，只帮助半导体公司生产已经设计成型的集成电路。正是这种模式为台积电带来巨大财富的同时也创造了两个新的行业－晶圆代工厂， Fabless （无生产线集成电路设计公司）。由于省去了费用高昂的晶圆制造环节，集成电路行业整体门槛降低，诞生了一大批新生的具有活力的集成电路设计公司，为整个集成电路行业带来了新活力与创意。 2007年，英特尔宣布与台积电同时生产45纳米工艺的芯片。这标志着台积电在技术提高方面如此可靠，以至于像英特尔这样的国际性大芯片公司都决定停止或放缓自己生产技术的发展步伐，把更多的精力放在技术研发领域。同时传统芯片公司NXP和德州仪器公司也宣布，将停止开发一些芯片生产技术，转而与台积电等亚洲晶圆代工企业制造芯片，集成电路细分工时代全面到来，一个崭新的更具活力的集成电路行业展现在我们面前。 转载原创文章请注明，转载自： 科学松鼠会 本文链接: http://songshuhui.net/archives/5040.html
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“摩尔”定义的修订和对“个”的推荐
热度 1 zhangxw 2008-7-17 16:28
摩尔定义的修订和对个的推荐 张学文，2008-7-17 1. 摩尔是科学技术领域的7个基本单位之一。2007年国际计量大会提出了2011年24届大会可能修订摩尔定义的问题。在潜科学网站、奇迹论坛的讨论基础上，提出了给摩尔的Na（阿佛伽德罗常数，等于6.02210 23 ）分之一也取个学名，并用它代替摩尔在7个基本单位中的地位的问题。这样做可以使第7个基本单位的本质意义更明显、可以使摩尔的含义更容易理解，还可以使新的单位在化学以外的领域广泛应用。 2. 目前给摩尔这个单位的解释是 The mole is the amount of substance of a system which contains as many elementary entities as there are atoms in 0.012 kilogram of carbon-12; its symbol is mol. 。简单地说，1摩尔就是指系统中的物质的数量，这个数量与质量为0.012千克的碳12所具有的基本粒子的个数相等。我认为这种定义摩尔的办法冲淡了摩尔概念的核心特征，并且把千克，碳12这些本可以不进入定义的词，混了进来。它还需要再借助原子、阿佛伽德罗常数等概念的补充说明才让人逐步明白摩尔的含义。目前的摩尔定义是有缺陷和需要改进的。 3. 在天文学里有光年一词。它是指光线在一年里走过的距离,其长度是9.4610 17 米。所以光年和米都是长度的单位。在天文学里米这个单位太小，而用光年（或者秒差距）做单位比较合适。光年很大，但仅适用于天文学。米十分接近生活，它容易理解，用途非常广泛。米进入了7个基本单位系列而光年仅作为米的导出单位使用于部分学科。 4. 现在把大单位光年和小单位米的关系类比到摩尔概念方面来。我们容易看到摩尔是个的大单位，而它的Na（阿佛伽德罗常数）分之一目前缺少一个学名 大单位 小单位 大小单位的比例 长度的量的学名 光年 米 9.4610 17 时间的量的学名 年 秒 31.510 7 物质的量的学名 摩尔 ？？？ 6.02210 23 5. 摩尔定义里一方面说它是系统中物质的总量（ the amount of substance of a system ），一方面又指出它是指基元整体（ elementary entities ）的数量（在碳12那里是具体指独立存在的原子的数量）。基元整体这个词比较抽象，只有落实到单个存在的原子颗粒才比较清晰。而这里的基元整体的本质含义是可以独立存在（离散地存在）、边界清楚、内容确定（自然也可以数数）的物质对象。摩尔就是该系统（如12克的碳12）中这些基元整体的总数量。十分显然，没有原子、分子概念在后面支撑，摩尔概念就不清楚。我们认为摩尔定义中核心的观念是承认物质是以若干个边界清楚、内容确定的形式而独立存在着的（离散地存在）。确实，没有原子观念的胜利没有定量的化学方程式，也就没有摩尔在科学技术基本单位中的地位。 6. 现在话可以这样说：有6.02210 23 个 边界清楚、内容确定的物质对象而独立存在着，就说那里存在1摩尔物质颗粒。换句话说（在中文的语境下）1摩尔的Na分之一就是1 个 物质个体（颗粒，独立存在的有清楚边界、确定内容、数量可数）。于是，在中文的语境下，我们已经十分自然的引出一个关系：1摩尔=6.02210 23 个 ，如1摩尔氧分子=6.02210 23 个氧分子（在这句话里个的科学地位与摩尔的科学地位完全相同，其差别仅是倍率不同）。而这个关系已经提示我们1摩尔的Na分之一就是1个，即中文里的个字就是我们寻找的替代摩尔的，表示离散物质量（独立稳定存在、边界清楚、内容确定）的最小单位的学名。 7. 现在把思路整理一下：中文里的个字原本就是摩尔同义词。它们的关系类似米与光年的关系。个的6.02210 23 倍就是1摩尔。如果给个取一个洋名字ge，那么6.02210 23 ge=1mol。这里的ge两个字母都取小写，以与化学元素的镉Ge相区别。 8. 于是我们可以这样定义科学计量上的第7个基本单位：它的名称是个，ge，它是计量边界清楚、内容确定的独立（离散）的可数的对象的通用单位。例如12个学生，5个氧原子，3 ge（个）苹果，6 ge城市，8ge字母，10ge软件，9ge方法，7ge方程式都是例子。特别地6.02210 23 ge=1mol，这里mol是另外一个计量相同对象的单位，主要用于化学和物理领域。如1mol氧分子=6.02210 23 ge氧分子。 9. 摩尔概念的成功，也应当是个概念的成功。但是，边界清楚、内容确定的独立存在而且可数的（离散）对象远不只原子、分子、电子这些所谓基本粒子，苹果、人、生物体、电视、手机、电脑、飞机、城市、国家、行星、恒星都是物质性的符合定义的对象。而字母、软件、方法、方程式、梦这些非物质对象，只要是可数的边界清楚的内容确定的离散对象都可以用个作为通用单位。所以我们对ge的定义已经远远超出化学领域的摩尔概念，而仅把摩尔作为它在化学中的特例。ge是可以横贯各个自然科学和社会科学和日常生活各个领域的通用单位。 10. 定量化是科学的重要特征。定量化就要有计量单位。所以7个基本计量单位在定量化方面很重要。在7个基本单位中有6个是对连续变量的计量单位的定义（长度、时间、质量、电流、温度、光的强度），而摩尔是唯一的对离散变量的计量单位的定义。其本质就是要突出该对象的离散特点（离散化、数字化、量子化）。过去对摩尔的定义包括了离散性的含蓄描述，但不很鲜明。摩尔定义反而被0.12千克、碳12、阿佛伽德罗常数这些非本质问题给冲淡了。把离散变量的计量单位的定义落实在ge、个上就可以避免这些混乱。 11. 汉语言是历史最悠久的语言。可汉语里很多科学名称都是外来语，汉语在科学界几乎没有地位。现在需要认识到中文里的个字体现了早在7个科学名称出现以前就妥当的解决了离散对象的计量单位问题了（英语对离散的、可数的对象没有专门的名称）。而19世纪出现的摩尔概念只不过是中文个的同义词。个字以及3头牛、5条鱼的条、6架飞机、8张床，这些短语中的头、条、架、张等很多的量词都是中文里对离散变量的特有的计量单位（个是它们的统称）。可以说在汉语中量词的发达本身就体现了东方人早就对计量单位有着深刻认识和突出贡献。现在是需要把中文的这些成就、贡献融入科学基本单位的时刻了。 参考文章： http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=2380
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横贯多领域的一个概念和一个单位
热度 4 zhangxw 2007-8-21 20:29
横贯多领域的一个概念和一个单位 张学文 （ zhangxw@mail.xj.cninfo.net ） （ 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所，新疆 乌鲁木齐， 830002 ） （ 2005.12.26刊于世界华人一般性科学论坛(WCFSGS)第1卷第6期） 提要：本文从科学的角度对个体和个这两个一般用词做了定义和讨论。指出它们有横贯众多学科领域的能力，可以成为一般科学（科学通论）知识体系的基本概念使用。其中的个（用 ge 表示）应当取代摩尔 (mol) ，成为 7 个基本单位之一。 1 mol=602210 20 ge 。 关键词：个体，个，摩尔 1. 个体和个 整个科学不过是日常思维的一种提炼（爱因斯坦语），重要概念的提炼，具有加固科学框架的作用，有时比发现一个重要公式有意义。 个体和个这两个词中国人经常用，但过去没有多思考它们是否也是科技名词。 经过 分析提炼发现可以把它们提升为具有横跨众多科技领域能力的重要科学概念。而很多重要学科的目前用的专名词反而是其特例。 2. 个体的定义 定义：对于某特定总体（群体、客观物体、体系、系统，要具体而不是哲学性的泛论），如果从某角度可以把它依照 比较清楚的边界 分割为若干 地位相同 、彼此可以 独立存在 的 N 个部分（ N 是大于 0 的正整数），那么其中的每一部分就是一个 相对 而言的 个体 。 与群体中的其他各个部分：边界清楚、地位相同、独立存在是任何个体得到承认的基本要求。 例 1：盒子里有20个乒乓球。由于每个乒乓球都有比较清楚的边界可以与其他的乒乓球分开，它们地位相同、彼此独立，我们就承认每个乒乓球是一个个体。 例 2：打开钱夹一看，那里有10张100元的钞票。每张钞票有清楚的边界，而且它们也是地位相同，可以独立使用，所以每张钞票就是一个个体。 例 3：教室坐着20个学生，每个学生与其他学生都有清楚的分界，而且每个学生的地位相同，可以独立活动，自然应当承认每个学生是一个个体。 例 3中要注意每个学生的所谓地位相同是在比较抽象意义下的语言，或者社会意义下的语言，可以理解为：每个学生的地位相同，考题相同，座位大小相同，受到的待遇相同。而每个学生的身高、体重、年龄、住址等特征可以不尽相同，可以不同。 例 4：打开箱子一看里面有一个仪器（如打印机）、另外有一根电线、一本说明书。这时我们说箱子里有3个个体：仪器、电线、说明书。三个东西有比较清楚的边界。 地位相同是可以理解为装箱时必须独立完成的三个过程，等等。而独立存在不言自明。 例 5：太平洋里的海水是总体，个体是什么？对这种所谓不可数（英语文法语言）名词（对象），只要人工地做划分也是可以的。如划分为太平洋表层、中层、深层的海水，或者按单位经纬度、单位深度切割为小立方体都是符合定义的个体（边界清楚、地位相同、彼此独立）。 以上 5 例都是针对物体这类总体而言的个体。但是根据定义，我们也可以把个体概念扩展到更大的范围。 例 6：一个骰子，我把它掷了50次，每次都与其他各次过程无关。应当承认每个过程与另外的过程有清楚的分界，每次过程的结果的地位相同（不能因为不满意而取消它），而每个掷骰子的过程都是一个独立过程。这种彼此独立的经历也就是一个独立的事件，不妨称为事件个体。统计学里有抽样实验的过程。每次抽样实验本身就是一个事件个体。篮球赛每场4节，每天会议上有10个报告，我下了5盘象棋，这里的每个报告、每盘棋都是一个独立的事件个体。 例 7：我有30位同学，他有5位朋友，你学习4门课。同学关系、朋友关系、课程与学生间的学习关系都是单个的关系。对每个关系，我们也称为个体，但是它是关系个体。各个关系个体地位相同、独立存在，与其他关系有清楚的边界。 文献 中在运动、时间、空间、物理场、抽象事物中也使用个体一词。 3. 个体的一般性质 根据定义群体中的每个个体具有 清楚的边界 ，彼此 相同的地位 和 独立存在 的性质，另外各个个体具有下面性质： 3.1 个体具有相对而言的 不可再分割性 （相对而言的 整体性 、 完整性 ）：一个人是一个个体，再分就活不成了，一张人民币再分就成了废纸，而不再是人民币了）。我们可以把个体看作是该名称下的最小成员，再分就危及它存在的资格了。如一个分子是一个个体，再分成更小的原子，那么分子就不存在了。在很多情况下，个体是相对而言的最小量子（成员）。你买东西时为什么不能容忍有了残的商品？这体现了你十分尊重个体的完整性。个体是总体离散化的手段，也是总体得以存在的基础。 3.2 个体的 相对性 （层次性）是指在某系统中的某个个体本身可以是另外视角下的总体。如地球是太阳系这个总体中的个体，但是在地理学中我们又把地球分成几个不同的部分。一个电子、一个原子、一个分子显然是三个不同层次上的个体，而在另外场合一个原子（一个分子）可以是单独的总体。科学分科过去早已经正确对待过这类相对层次问题。 3. 冯向军 曾经推论出很多有关的运算规律。 4. 各领域的著名个体 4.1 工业产品：没有一个工厂专门生产废品，现代化工业强调其每个合格产品的完全相同。这恰好体现对个体概念的定义要求。如果生产螺丝母的各个不同，它的产品就没有资格进入市场。工业生产的标准化，也就是要求每个产品符合我们对个体的应用定义。追求工业化生产的标准化本身体现了个体概念（人为制造的标准个体）的重要性和广泛应用。 4.2 货币：显然不是每张纸都可以是货币。关于 100 元一张的人民币，我们要求每张 100 元的纸币出厂时必须完全相同（号码则不同），彼此独立，具有相同的社会交换价值。每张货币就是一个个体，它符合对个体的定义。每张货币都是个体概念的特例。旧货币与新货币具有相同的社会交换价值体现各个个体的全同性不是一切方面而仅是某些侧面，半张货币不能流通体现着个体的相对的不可再分性质。货币的广泛流行应用体现了个体概念（人为制造的经济领域的个体、量子）的重要性和广泛应用。 4.3 生物体：可以独立存活的生物体是生物学研究的核心对象。生物学不是研究 1 吨生物，而是以单个生物个体为研究对象。单个的生物活体是个体概念的重要特例。随着生物学的进步，单个的细胞，或者单个的 DNA 大分子也成为生物学的研究对象，而这些都是另外一个层次上的生物个体的事例。没有个体（生物活体、细胞、 DNA ）概念，没有个体的我，生物学就无法独立存在。生物活体、细胞、 DNA 都是个体概念的特例。 4.4 物理与化学中的原子、原子、电子：它们显然是非常重要的概念。而它们都是一定层次上的个体概念的特例。所有的化学反应式的计算都是建立在有多少个分子参加的基础上的，而不是建立在有多少公斤的材料参加了该化学反应的基础之上的。物理学和化学确定了很多的科学单位，如公斤、米、秒，伏特、牛顿等。但是面对化学反应，必须引入另外一个基本单位，摩尔。而摩尔的数量是与个体的数量正正比例的。 4.5 抽样实验：统计学的抽样实验大量地用在各个领域，它们都是典型的过程个体。于是与概率论有关的统计数学，所谓组合数学都自然也有个体概念的地位。 特别值得一提的是实现某结局的办法的次数问题不仅是组合数学中的问题，也是物理学的重要问题。关于物质的热力学熵值 S 有个著名公式 S=k log W 。这里的 W 是该物质实现目前宏观热力学状态时所可能有的微观办法的个数。有了新含义下的个体概念，对理解这个关系有好处。 5. ge ， 个的概念 现代科学强调科学概念要可以量化、测量、计算，可以给出定量公式。当我们强调个体是个科学概念以后自然要求明确计量它的单位是什么，以及是否存在有关它的定量公式？ 个体这个概念是可以定量计量的，计量它的单位就是中文词汇里的个。 在中文里个这个字含义清楚，它是人类在认识了个体概念以后，对个体的数量进行计量时的基本计量单位。如果有一个个体，就说该物质的数量是 1 个。如果有 20 个苹果，就说这里有 20 个个体（苹果）。 当我们把一片树林区分为一棵一棵的树（个体）以后，就具有了定量计量这个群体内有多少个个体的基础，即准确提出了如何计算物质（树）的数量多少的问题。这里的计算单位就是一棵树，或者说以一个树木（个体）为单位（不是以立方米，或者吨为单位）。当我们知道这里有 200 棵树时， 1 棵树无形中就是我们计量它们的单位了，把 1 棵树抽象化就是 1 个个体。 200 棵树就是 200 个个体（树）。个在这里的地位就如同 200 公斤大米中的公斤二字的地位。个完全有资格与米 m 、秒 sec 、公斤 kg 、安培 A 这些单位并列为科学单位。 我们推荐用 ge 这个符号表示科学计算中的个这个单位。于是 5m, 5kg, 5ge 都是科学符号。 5m 长的绳子 , 5kg 重的面粉 , 5ge 苹果都是科学语言。 人类关于数量的最早的认识都是与个体概念的明朗化，个这个单位的明朗化联系着的。个是人类认识的第一个物理量（量纲），在它的帮助下我们才开始理解数和量。它是后来的科学定量化运动的伟大起点。 个这个字在东方语言中是早就存在了。个字的出现体现了东方语言的智慧，体现了东方对科学的贡献。 个体现在是个科学词汇了，计量某系统内的地位相同、彼此分界清楚、独立存在的个体的数量的单位（量纲）是个。 在化学领域有摩尔（ mol ）这个物理量，而且它是 7 个基本物理单位之一。其实摩尔就是个的 N 0 倍。这里的 N 0 是阿佛伽德罗常数，其数值等于 602210 20 。 1 个的 602210 20 倍称为 1 摩尔。个与摩尔的关系类似光年和微米的关系，它们是物理意义相同但是大小不同的单位。 6. 用 ge 代替 mol 作为基本科学单位之一 根据上面的讨论，建议用 ge （个）代替 mol 作为 7 个基本单位之一。而把 mol 作为它的派生单位， 602210 20 ge=1 mol ，就好像我们用秒作为基本单位，而把年作为派生单位。这样不仅体现了 ge 基础地位，明确了摩尔与个的关系，而且也使摩尔的应用领域扩大到化学以外。 7. 个体特性的描写 我们强调一个群体内的各个个体的地位完全相同，但也研究各个个体的 特性 。我们可以像作家用文字描述人物那样用很多文字描述每个个体的特性。但是在科学领域，就要突出用符号化、定量的方法描述每个个体的特性。 蔡文教授在可拓学中 早就发展了描述物、事、关系元的统一的符号化描述方法。如某个体 A 1 的长度是 30cm, 直径是 6cm, 重量是 2kg ，就写为 文献 则用所谓字符多项式描述个体的特性： 在组成理论 中，每个群体中的每个个体都具有某一个特征，并且称为 标志 ，而该特征的具体情况，数值，称为 标志值 。如长度是标志，而 30cm 是其对应的标志值。 具有标志和对应的标志值（在确定时刻）是个体的重要特性，它经常是研究对象。 个体的名称 标志名称 ( 个体的特性 ) 标志值 （在确定时刻） 学生 A 身高 1.2m 这张人民币 面值 100 元 乌鲁木齐市 人口 160 万 中国 GDP 16 万亿元 物件 A 直径 6cm 物件 A 长度 30cm 物件 A 重量 2kg 在语言学里，几乎每个我们认识到的一类个体（具有系统特征）都有特定的名称：苹果、猴子、恒星、火车、电脑是例子。对于特别重要的个体，每个个体还有专门的名称：如每个人有名字，每个城市、国家有名称。电脑里的每个文件都有专门名称。用以与其他类似的个体相区别。 8. 总体内有关个体的统计（特征）量 有些物理量是通过测量实际物体、空间、时间而得到的。也有些量是通过对某些物理量的再运算而得到的。对什么量进行什么再运算而得到的数据（可以称为特征量）据有物理意义？这是一类重要问题。这里提出几个具有特定意义的关于总体的所有个体的特征量。 l 总体具有的 个体总数量 N ：这个数据容易理解，它十分重要。例如这个国家有多少人，有多少军港等。不同时刻的人口数量调查是国家的重要统计活动。 l 总体内的每个个体 i 都具有的某特征（标志）的特征量（标志值 x i ）的 平均值 v ：如中国人的平均寿命，学生的平均身高等。如果知道本总体内每个个体就该标志而具有的标志值，并且整理为下面的表 一般符号表示 总计 标志值（区间） x 1 x 2 x i 从下界到上界 个体数量 n 1 n 2 n i N 百分比 n 1 / n 2 / N n i / N N / N 下面是特例 总计 年龄（岁） 12 13 14 15 12-15 学生（个） 3 15 11 1 30 百分比 3/30 15/30 11/30 1/30 30/30 计算平均值 v 的公式就是 例如表中学生年龄的平均值应当是 13.3 岁。 各个科学学科中人们已经积累了大量的原始资料，只要把对应的资料整理为表的格式，那么就可以计算对应的平均值。可以说平均值公式就是一个涉及个体概念的横贯众多科技领域的通用公式。 l 百分比：百分比也是一个重要的统计量，它等于具有特征量 x i 的个体数量 n i 与总体内的个体总量 N 的比值 n i / N 。注意各个百分比的值固然与各个标志值的区间大小（切分情况）有关，但是标志值本身不进入计算公式。 由于总体内各个个体的地位相同，如果做个实验：从总体内任意抽一个个体，它的标志值恰好是 x i 的概率为 p i = n i / N 。 l 组成理论 把下面公式计算出来的特征量称为该总体就某标志值在各个个体是的分布状况的 复杂程度 C 。 如果公式里的对数以 2 为底，得到的复杂程度就以比特为单位，它与信息单位相同。如表里的学生年龄的例子中 C=45.6 比特（ Bit ） l 冯向军 提出了总体内各种个体占的百分比（概率）或者 n i 的平方和 这类统计量并且说明它的物理意义。另外统计学里还针对总体内的个体给出了方差、标准差等统计量。 9. 与个体的数量有关的公式 理科书籍中有很多公式，它们又涉及很多单位， m,sec,kg,A,volt,mol 等都是。一般地说物理公式都涉及某些物理单位。由于物理单位中没有个的科学地位。它几乎埋没了与个体数量有关的公式。确实，过去没有人明确地说哪个公式里存在以个为单位的物理量。 明确了个体是有定义的科学名词，而且它有单位（个 , ge ），这也提示我们去注意寻找各个科技领域中有关物质个体或者过程个体的定量公式。下面追述科技领域中含有个体数量的几个公式或许有启发： l 百分比和概率 ：几乎一切的计数器都有计算百分比的功能。这说明百分比的计算具有广泛的实用意义。百分比计算的是什么？在很多情况下它计算的是具有某特征的个体的数量与所有的个体的数量的比值。如计算 30 个学生中年龄大于 15 岁的学生占的百分比是多少，它就是两个含义不同的个体的数量的比值。概率论被认为是难学的知识，估计具有了个体和个的概念以后再介绍概率论要通俗很多，。中国人本来就理解什么是个体什么是个，可外来的概率论不用这些中国词汇，这增加了学习概率论的难度。 l 凸多面体的欧拉公式 ：任何一个凸多面体必然具有顶点的个数 V ，棱的个数 E 和面的个数 F 。我们可以把这个凸多面体具有的每个对象（顶点、边、面）看作是一个个体，有趣的是它们竟然存在一个奇妙公式 V - E + F =2 一般的科学知识总是提醒我们不要把不同含义的物理量做加减法，而这个公式却表明不同含义个体的数量之间有时也有定量的公式。看来敢于思考不同含义的个体数量的关系有时会得到意外的收获。 l 统计物理 ：统计物理学被认为是最难学的知识之一。关于熵的 S =LOG W ，关于三个著名的分布公式都涉及办法的个数，粒子的个数这些量。使用个体概念（含关于过程个体）就会使一些事和物清晰起来，再引入对应公式就水到渠成。 10. 个体与比特 在信息革命席卷人类社会的今天，比特是个比公斤、焦耳更时髦的单位。比特作为一个单位已经深入到各个领域。但是比特既不是 7 个基本单位之一，也不是 7 个基本单位的导出单位。它与长度、时间、质量、能量保持了最远的距离，体现了自己的高傲。认识比特在科学里的特殊地位是重要问题。 一种观点认为热力学熵是信息（比特）在物理学中的代名词，但是热力学熵远没有比特那么广的应用领域，一种观点认为比特是通信理论 信息论的产物，但是通信问题的应用领域也没有比特宽。 我们认为比特是有特定含义的个体的数量（不是质量、能量 的数量）演生出来的单位。涉及比特的基本公式（包括热力学熵、通信的信息熵、组成理论中的复杂程度）中都联系着特定含义的个体的数量，都必须包括取对数的运算。可以说 个体、个数、个这些看似简单的概念是理解比特的基础（这个基础不是质量、能量之类的概念）。文献 对这些问题做了更深入的讨论。 11 个体概念与组成理论 组成理论 中引入广义集合概念，并且认为它由各个个体组成。那里强调了各个个体的地位相同的特点。但没有个体的正式定义。本文对个体给了定义，初步认为有下面的优点： 由于定义个体时已经说清楚各个个体独立存在，所以当两个广义集合作加法时，其各个个体的数量自然可以作数量加法。这样 2004 年在系统科学论坛上的讨论中由鲁晨光先生提出的个体的重叠问题就不存在了。 组成论在谈到最复杂原理时总有个限定，就是如果该广义集合内存在随机性，这个原理才存在。现在明确了每个个体的独立性，也就意味着它仅是总体的一部分，其他各个个体和本总体以外的事物对它而言是不可完全控制的外界。外界对它的影响具有相对的不肯定成分。这就意味着这个个体遇到什么情况具有不确定性，即随机性。于是每个广义集合具有内在的随机性已经从定义中略做推论就可以引出。所以原有的关于最复杂原理的限定条件现在几乎可以取消了（需要另外展开讨论）。 12. 小结： 我们不应当把科学看作是脱离生活的神秘符号堆积，整个科学不过是日常思维的一种提炼（爱因斯坦语）。中国人经常用个体，个这两个词。比较认真地提炼这两个词就发现它们固然在西方科学文献中没有地位，但是各个学科中的很多事物是它们的特例。现在把它们正式定义，于是个体和个就成为横贯众多科学学科的重要概念了。 概念是科学框架的重要材料，个体和个概念的明朗化使科学大厦结构更明朗，这不仅帮助理解概念和公式，也提示我们从这个侧面出发，说不定可以发现新的公式。 用个 , ge 代替摩尔 , mol 使它成为 7 个基本科学单位之一，是本文的一个重要建议。 在建立一个物理理论时，基本观念起了最主要的作用。物理书中充满了复杂的数学公式。但是所有的物理学理论都是起源于思维与观念，而不是公式。在观念以后应该采取一种定量理论的数学形式，使其能与实验相比较。，爱因斯坦的这些话放到这里是合适的。 13. 感谢 本文的思想基础除了组成理论里的认识外，还与 2005 年在系统科学论坛、潜科学论坛、奇迹论坛上的讨论有关。 2005 年 8 月我先在论坛上提出一个问题： 人类在进步中最早被认识的单位（物理量，可以计量某具体系统中它具有的数量的）是什么？张启斌同志的回答是个，这与我原来的预想一致，也给我很大鼓舞。随后我阐述了关于个的认识的 3 个短文 登在系统科学论坛、奇迹论坛上，而奇迹论坛的点击总次数 100 天来近 4000 次。邹晓辉、冯向军都十分重视这个问题的讨论，做了发言。这些都对本文有贡献，这里对张启斌等各位表示诚挚谢意。 参考文献 张学文，组成论，合肥，中国科技大学出版社， 2003 ， 35-42 冯向军，关于广义集合数学基础的泛系研究 ， http://www.aideas.com/fangset.pdf 蔡文、杨春燕、何斌，可拓逻辑初步，北京，科学出版社， 2003 ， 20-38 张学文，字符多项式和表格数学（见《组成论》附录） 张学文，组成论， 2003 ， 11-18 张学文，组成论， 2003 ， 59-69 冯向军：论广义集合的若干重要特性： http://www.aideas.com/duanwen.pdf 2004.9.15 奇迹论坛的三个短文指： 古老、重要又被忽视的单位（量纲） -- 个 （ http://www.qiji.cn/forum/ftopic2477.html ） 、 建议用 个 取代 摩尔 ，使它成为 7 个基本科学单位中的 1 个（ http://www.qiji.cn/forum/ftopic2613.html ） 、 比特 应当成为国际基本单位的第 8 个成员（ http://www.qiji.cn/forum/ftopic2662.html ）
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建议用“个”取代“摩尔”，使它成为7个基本科学单位中的1个
zhangxw 2007-6-15 16:22
建议用个取代摩尔，使它成为7个基本科学单位中的1个 张学文 本文2005.10.01发表在奇迹网站 http://www.qiji.cn （网页文章） 1. 建议用个取代摩尔，使它成为7个基本科学单位中的1个 2. 现代科学知识大厦建筑在很多基础工作上的。合理的度量衡是其中之一。 3. 科学上用到的度量衡单位很多，米，秒，千克是单位，欧姆，牛顿也是。目前科学中用的各种单位，都可以归结为7个基本单位（如米，秒）或者是这7个基本单位派生出来的单位（如速度的米/秒）。这7个得到国际度量衡大会承认的基本单位是：米、千克、秒、温度、烛光和摩尔。 4. 摩尔(mole)这个单位所以进入基本单位系列是由于它在化学中特别有用，而其重要基础是原子的存在。没有原子的真实存在，就没有摩尔的地位。 5. 什么是1摩尔？也许一个比较合适的回答是：602210 20 个原子（或者分子、电子等基本粒子）就称为1摩尔。 6. 你对这个回答满意吗？理解摩尔似乎要求我们必须记住一个特殊的数，602210 20 ，你不感到这很别扭，很不基础吗？ 7. 难道1摩尔的602210 20 分之一不比摩尔更基础、更有资格得到基本单位的地位吗？ 8. 所以我认为应当把1摩尔的602210 20 分之一做为基本单位，而这个单位的602210 20 的倍称为1摩尔。 9. 现在的一个问题是这个单位目前在英文里没有合适的词汇表示。科学界需要为它另外取一个名字。 10. 我发现汉字里的个就是1摩尔的602210 20 分之一。简单地说，我建议科学界要承认东方的汉字个完全有资格取代摩尔进入7个基本单位系列，而且把摩尔作为派生单位，就好像光年不过是米的派生单位。 11. 在亚洲东部的中华民族很古老，它创造的汉字（华文，中国字）有数千年的历史，并且沿用到现在。在汉字里对物质的基本度量十分认真，描述单位的词，通用的有个，非通用的如3只羊、5条船、3架飞机、8台机器、两座城、7本书等几乎不胜枚举。可以说个是这些特有单位的总称，个是人类认识的最早的单位，没有个的概念就出现不了数的概念。汉字里的个字体现了东方民族的语言智慧。 12. 科学中的7个基本单位中的长度、质量、时间3单位显然有数千年的历史了。但是如果细究，个应当比它们更古老，遗憾的是这个古老重要的单位穿上摩尔的外衣才取得进入科技基本单位的系列中。这是我们对历史认识的失缺。 13. 所以我认为应当在现在科学中吸收中华文字所创造的个这个词，并且把它作为7个基础单位之一。而摩尔是它的602210 20 倍，它是个派生单位。 14. 在英文里这个单位，我建议称为ge，体现它来自中国字个，1ge=(1/602210 20 )mol 15. 在另外一个论坛发言中我已经对个的重要性做了很多说明，这里不重复。但是补充下面的认识。 16. 个不仅可以描述物，如5个原子、8个苹果、1个星系等等，也可以描述定量过程的次数，如他犯个五个错误，我用3个方法证明了这个定理，个也可以用到抽象领域，例如他有4个特点，他提出俩个方案在中文中个字的准确应用领域非常多。个字在中文里是个高频词。但是我们不习惯说分子在1秒钟与其他分子碰撞了3摩尔次，摩尔是个在狭小领域的变态特称。 17. 承认个在科学中的基础地位，不是玷污了科学，而是扩大了科学的领地，使很多以个为单位的事和物比较容易进入科技领域，而且走上定量化的道路。我相信个在科技文献中正式作为单位出现，一些物理过程的描述和认识都方便了，而老师也容易给学生讲解科学道理。
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