重生之大科学家 (何事公)

在原先的学科体系里面，电子学是一门庞大而艰深的理工专业和学科体系，在这个体系里包含有无数分支学科，它们有机地结合在一起，形成了电子学的统一整体。这些分支，按性质可划分为四大类，即：系统与大系统技术；基础理论与基础技术；元件、器件、材料与工艺；交叉专业和学科类。具体有通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、计算机、能电子系统、电子线路与网络分析、微波、天线、电波传播、测量、电源、显示技术、信号处理、信息论、自动控制原理、可靠性理论、固态电子器件与集成电路、真空电子学、电子元件、电子材料及有关生产技术、量子电子学、核电子学、空间电子学、生物与医学电子学、射电天文学与雷达天文学……现代电子学犹如一株枝叶繁茂的大树，深深地扎根于应用物理、应用化学、应用数学等基础学科的沃土之中。

如果没有记错的话，电子学的发展应该是从电子管起步，到晶体管，再到集成电路。在孙元起先前的时代，别说电子管了，晶体管都很少见，几乎常见的设备上都会使用集成电路。可是眼下，估计连电子管都还没有问世吧？

想到这里，孙元起有些头痛，试探着问：“现在……有物理学家发明二极管、三极管么？”

“二极管？三极管？那是什么？！”罗西教授一头雾水。

孙元起以手扶额，呻吟道：“组建实验室，与其说研究无线电技术，不如说是研发电子元器件……”

戴普教授不是这个专业的，是个门外汉，不知道深浅，小心翼翼地问：“这，很困难么？”

“嗯，非常困难。乐观地估计，在未来两年内，只能掌握无线电相关理论，初步完成前期的电子元器件研发；五年内，大致可以在实验室完成无线电广播的试验；至于真正的应用和推广，至少在十年左右。”孙元起觉得这个实验需要花费十多年时间，周期太长，估计MIT也会打退堂鼓。

罗西教授听了之后，却是一脸振奋：“总共才需要只要十多年？那不是非常顺利么！1860年的时候，英国人斯旺就发明炭丝灯泡；1879年，我们伟大的发明家爱迪生先生才把白炽灯的寿命延长到四十小时以上；1882年，才发现用日本八幡竹子做灯丝最好，并成立爱迪生电灯公司；之后很久，电灯才进入日常生活……从发明到应用，就花费二十多年！”

“八幡竹子？”孙元起虽然对具体时间不太熟悉，对于故事却是从小听到大的，只是对其中的“八幡竹子”很陌生，所以下意识的问一句。

“是啊！我们现在的灯泡里，都是日本的八幡竹子。”罗西教授指了指客厅壁上的白炽灯。

“还是竹子啊？”孙元起有些吃惊，也就是说，现在还没有想到用双线圈钨丝做灯泡？

事实上，在1910年，美国人库利兹才发明钨丝灯泡；至于双线圈钨丝灯泡，则是1931年日本人三浦顺一发明的。这也是后来在全球广泛使用的白炽灯灯泡。

看到罗西教授很肯定的点头，孙元心中一喜：嗯，这可以做做文章。便开始筹划实验室的相关事宜：“戴普教授，如果成立联合实验室的话，最好实验室分为四个分室，一个继续探索无线电相关理论，一个负责研发相关设备；另外两个专门研发新型电子元器件，一个负责电子管，一个则是尝试晶体管。估计启动资金会比较庞大……”

“没问题！”坐在一旁的MIT校长拍板定音，“我们希望能尽快看到详细的计划书和筹备方案，如果可以的话，现在就可以进行前期筹备工作。”

孙元起对于MIT雷厉风行的效率非常佩服，相比之下，耶鲁就有些按部就班了，于是也不客气：“计划书和筹备方案，我会在一周内提供给校方。同样，我希望在这两周之后，也就是我前往麦吉尔大学之前，负责研发电子管的实验室可以开展工作！”

两周后，被授予MIT荣誉哲学博士、讲座教授的孙元起，向新成立的电子学联合实验室提交一份《关于白炽灯的几点改进意见》，匆匆离开了MIT，踏上了前往麦吉尔大学的火车。麦吉尔大学开学在即，作为讲座教授的孙元起还有一门课程的任务，同时，卢瑟福已经眼巴巴地等了一个多月了。

之后的几个月时间里，作为IPRT负责人，元素实验室、电子学实验室主任，耶鲁、MIT、麦吉尔等大学讲座教授，扬克·约翰逊博士的名字震撼了全世界的科学界：1900年9月7日，MIT出版社出版扬克·约翰逊博士的最新专著《无线通信系统概述》。随即《science》杂志发表书评，认为全书“用精湛的理论和超前的眼光，集中讨论了蜂窝的概念、移动无线电传播、调制技术、多址技术及无线系统与标准，并结合理论对无线通信系统的各个方面进行精辟的论述和独到的预言，为无线通信技术的发展提供了理论指引，堪称无线通信领域的‘圣经’，该领域的所有从业人员必须也必然要通读该书。”

1900年10月23日，MIT电子学实验室宣布，根据扬克·约翰逊博士的方案，制成充气双线圈钨丝灯泡，平均寿命在600小时以上，是原来竹丝灯泡的5～10倍。

1900年11月11日，MIT电子学实验室将新取得的充气双线圈钨丝灯泡专利授权给爱迪生电灯公司使用。为此，爱迪生电灯公司将向MIT支付一笔不菲的专利使用费，其中包括一项别人认为是鸡肋的专利“爱迪生效应”，即热电子发射效应。与此同时，爱迪生电灯公司在MIT电子学实验室设立“爱迪生电子学讲座教授”席位，首任教授由扬克·约翰逊博士出任。

1900年12月25日，扬克·约翰逊博士领导下的耶鲁大学元素实验室宣布发现一种新元素，并被命名为“氡”。该元素为放射性铀、镭和钍的衰变产物，是一种惰性气体。同时，创新性地提出了元素衰变学说和“同位素”的概念，并认为元素衰变为自然发生的核反应。

1901年1月1日，加州大学伯克利分校马丁教授与扬克·约翰逊博士联合署名，在《science》上发表一篇实验报告，称在此前的人工核反应中发现一种新粒子，即质子。它是构成原子核的基本粒子，带正电，所带电量和电子相等，各种原子所含的质子数不同，质量为电子的千倍以上。

1901年2月14日，MIT电子学实验室利用爱迪生效应，发明了热电子真空二极管，用来检测无线电信号，具有灵敏的检波整流作用。

1901年3月12日，麦吉尔大学卢瑟福教授与扬克·约翰逊博士联合署名，在《nature》上发表长篇论文《原子的核外电子组态：从光谱、能级到不相容原理》，从实验入手证明《化学原理》中所提出的核外电子分布模式；同时提出“跃迁假设”，把量子理论开创性地应用到原子理论中去，成功地解释了氢原子的核式结构和氢光谱的规律。量子论又一次取得了成功。

1901年4月25日，MIT电子学实验室制成了真空三极管，具有放大与控制作用，并可用于发生高频振荡信号，从而可以替代电火花发生器和高频交流发电机，成为无线电技术中最基本、最关键的电真空器件，并为无线电技术由长波向短波发展提供了条件。

……

第二十六章林峦欲暮鸟知还

这是1901年5月的一天。作为海滨城市，此时的上海还是清爽宜人。尤其是在早上的时候，甚至有些寒意。端的是一年中最好的时节。

就着这晨光，在沪上第一名园——豫园的点春堂里，有两个青年正在低声讨论什么问题。谈到兴头上，两人声音渐高，直如指点江山、挥斥方遒，浑忘了一侧还有人在静静读书。

“执中、厚臣，你们又在吵什么？且来看看报纸，有大新闻呢！”这时候，堂外匆匆走进一个更年轻的小伙子，手里还高举着一份报纸。

顿时，两人搁置了讨论。其中一人问道：“什么大消息，君衡？难道是中堂大人与洋人的条约细目已经议定啦？”

“哪有那么容易？估计还要些日子，祖父为此殚精竭虑，已经消瘦不堪了……”提到这个问题，刚进来的小伙子有些神情黯然。

“那还是什么大新闻？”另一人奇道。

听到有人问起，小伙子才略略好转，剑眉一轩：“子实兄，你们都还记得京师大学堂那位年青的孙百熙先生么？”

“如何可以忘的？”最里面静静看书的那位放下手中的书卷，微微一笑，“且不说他是我们的老师，就是如今整个江南，又谁人不知孙百熙呢？商务印书馆将他编写的教科书印行发售，从初等小学堂到高等中学堂，国文、数学、物理、化学，简直一应俱全，有哪家不是用他的？就算有学生不知道孔孟程朱，也是知道有位‘孙元起百熙先生’的。怎么，有孙先生的消息？”

“以前，我们不是还怀疑这位孙先生，是不是那位扬克·约翰逊么？”那位叫君衡的小伙子得意地晃了晃手中的报纸：“今天的《字林西报》说，‘著名科学家约翰逊教授即将回华’。到时候，我们就可以当面验证了！”

1850年创刊的《北华捷报》，是英国人创办的一种周报，主要刊载时事新闻、商情、司法和领事公报。后因商情新闻日增，1864年增出日报《字林西报》（northchinaDailynews），作为《北华捷报》的副刊。随着《字林西报》发行量的扩大，《北华捷报》反而成为《字林西报》的星期日增刊。《字林西报》成为上海公共租界工部局的喉舌，也是上海滩发行量颇大的一份权威报纸。