天才科学家张首晟的研究到底和芯片有没有关系?

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(发布时间:2018-12-08)


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6日,华裔物理学家张首晟教授家人发表声明,在与抑郁症顽强对抗后,张首晟于1日意外离世。


从公开的经历来看,张教授是一位天才级的科学家:

15岁,在没有读过高中的情况下,直接考入复旦大学物理系。

32岁,被聘为斯坦福大学物理系教授,成为其最年轻的终身教授之一。

去年,发现“天使粒子”,学界认为获得诺贝尔奖只是世界问题。

今年,去世前,才55岁。

从公开的照片,张教授还非常好看。

这种好看,不仅仅是五官和形体符合一定的几何审美标准。而是,温文儒雅的气质,眼睛里智慧的光芒。



所以,张教授属于人类里最美好的,前千万分之一的人类。这样的美好的人类的离去,比绝大部分杰出政治家,顶级富豪的离去,更令惋惜和痛心。



几乎所有人都感到震惊,于是“阴谋论”再度甚嚣尘上。


有人列出了一系列似是而非的时间节点,显得张首晟的去世仿佛和芯片产业有着千丝万缕的联系。连12月3日荷兰ASML供应商的火灾,也成为阴谋论中的一环。


有媒体在辟谣中指出,张首晟的研究与芯片没有直接关系。


可以说没有直接关系,但确实有关系。


张首晟 资料图


张首晟的两大主要贡献,一为发现量子自旋霍尔效应,二为提出拓扑绝缘体理论。


这两者和信息技术产业是有关系的。


张首晟曾经打过一个比方:电子在芯片里的运动,仿佛一辆辆跑车在集市行驶。它们跑得杂乱无章,横冲直撞,路线也是弯弯曲曲;于是不断碰撞,消耗能量,产生热量。


笔记本工作时间一长,你能感觉它在发烫,就是这个道理。


但在极低温和强磁场条件下,电子可以保持有秩序的运动状态。那么,能不能在正常条件下,让电子像高速公路上的汽车一样,在单向车道上按照规则运行?


张首晟提出了量子自旋霍尔效应的理论预言。2007年,德国维尔茨堡大学的实验室确认了量子自旋霍尔效应,并且在碲化汞半导体材料上实验成功。


当电子不再横冲直撞,能量损耗就能大大降低。这为制造新型的、低功耗自旋电子计算设备提供了一种可能性。


十年前,张首晟在接受科技日报记者采访时就表示,他希望在通常的半导体硅材料上实现这一效应,未来5—10年这一效应可能直接应用在芯片产业上。而解决了散热问题,降低了晶体管能耗,摩尔定律的寿命能够延长。


不过,从今天来看,摩尔定律并没有那么快走向尽头,而他的发现,也没有那么快就应用于产业。


1987年与杨振宁


再来看看拓扑绝缘体。


初中物理知识告诉我们,材料按照导电性质的不同分为导体和绝缘体。拓扑绝缘体因为电子运动“各行其道”,于是可以做到内在绝缘,表面导电。张首晟认为,这将成为一种取代半导体的新材料。


“等我们的科技实现之后,你的手机一个星期或一个月才需要充一次电。”张首晟说。


今年11月,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心教授王兵和副教授赵爱迪研究团队与清华大学助理教授徐勇、教授段文晖以及张首晟合作,成功制备出具有纯平蜂窝结构的单层锡烯,并结合第一性原理计算证实了其存在拓扑能带反转及拓扑边界态。



相关报道指出,锡烯是一种理想的大能隙二维拓扑绝缘体,有望实现室温量子自旋霍尔效应,在拓扑电子学器件应用方面具有重要的意义。


但是,张首晟自己也说过,锡烯目前主要停留在实验室阶段,离应用量产还有距离。他也在2017年表示,希望未来5到10年拓扑绝缘体能够走向工业化。


所以,张首晟教授的研究并非和芯片没有关系。他研究的是未来的芯片材料,而非具体的芯片技术。其实,张首晟的这些基础研究,如果能从理论走向应用,从实验室走向工业化,确实可能引领信息技术的下一次革命。


但,客观来说,也真的还需要时间。有芯片领域专家告诉科技日报记者,这需要的时间还真不短。


至于ASML的火灾,网友关注重点未免有些偏移。


12月3日晚,荷兰光刻机巨头ASML的元器件供应商——Prodrive突发大火,ASML预计这场火灾可能会影响到2019年年初的出货计划。



Prodrive工厂大火


ASML是全球许多大型计算机芯片厂商的核心光刻机供应商,主要客户包括英特尔、三星和台积电等。光刻机精度,决定了芯片的上限,而ASML垄断了顶级光刻机。


但注意了,这不是ASML自己的火灾,也不存在摧毁了中国客户订单的问题。受到影响的不仅是中国企业,恐怕最为伤心泪流的是ASML自己。


一些事情确实发生了,在时间节点上确实有先后顺序;但前后发生,并不一定因果相关,这是科学思维的常识。将独立发生的事件联系在一起,营造出一种“意味深长”的氛围,吸引了眼球,却未必尊重了真相。


张教授的辞世与他投资的区块链有关?


当天才科学家面对人性的疯狂

文|李蓓

上海半夏投资创始人


我能计算天体运行的轨迹,却无法预料人性的疯狂。

——牛顿

据说,张教授长期与抑郁症抗争。但这次的导火索和直接触发因素,普遍被认为是跟他在区块链领域的投资有些许的的关系。

2013年,张首晟与他的学生联合创立丹华资本并担任董事长,专注于投资美国最具颠覆性的创新科技及商业模式,连接美国的创新与中国市场。据说,丹华资本当前的投资中,有不小比例在区块链领域。

比如,2018年2月22日,美图公司发公告宣布委任知名物理学家、中科院院士、天使投资人张首晟教授为独立董事。这意味着,张首晟教授将助力美图公司向“AI+区块链”方向转变。

比特币和其它虚拟货币为代表的区块链投资领域,最近一年泡沫破灭后的惨状不需要我赘述。如果看张教授担任独立董事的美图公司,股价从他任职的今年2月22日的10.2港币,跌到今天的3.1港币,不到10个月,跌幅70%。

天才科学家投资(投机)失败的案例自古就有。

跟最近这一轮区块链泡沫可相提并论的大泡沫,历史上并不多,其中一个,就是十七世纪英国南海公司泡沫。当时最杰出的科学家牛顿就参与了这次泡沫。

牛顿在较早的时候就买入了南海公司的股票,到1720年卖出,获利7000英镑。然而,在牛顿卖出之后,南海公司的股票仍在大幅上涨,牛顿在阶段性踏空之后,没有克制住自己的贪婪,重新买入。

随着后续泡沫的破灭,牛顿以亏损2万英镑离场。牛顿担任英格兰皇家造币厂厂长时,年薪2000英镑。这意味着,他亏掉了十年的收入。

于是,他说出了流传后世的那句著名的话:

我能计算天体运行的轨迹,却无法预料人性的疯狂。

职业投资,是一场持续数十年的长期修行。

除去少数的高光瞬间,大部分的时间不过也就是顺势而为、泯然众人,然后每过几个月就要历一次小劫,每过几年,就需要历一次大劫。像今年这种内外动荡的年份,历劫的频次更是大幅提高。

成功渡劫的概率,与过往的成功程度无关,与当前的咖位无关,甚至小幅负相关。因为咖位越高,声誉负担越重,越不容易果断认错;过往越成功,规模越大,流动性的负担越重。

能有多少高光瞬间,决定一个投资人是优秀还是平凡。而历劫,则是生存考验。这种生存考验是非常残酷无情的。每一次历劫,总有不小比例的人失去在市场继续前行的资格,职业生涯黯然收场,甚至付出生命的代价。

而人性的疯狂,在市场里经常极致的演绎,远超任何天才所能够想象的水平。市场,总是体现更多艺术和哲学,而非科学。

所以,作为职业投资人:

比克服恐惧更重要的,是克服贪婪。

比勇气更重要的,是克制和认错。

比勤奋进取更重要的,是学会放弃。

比收益更重要的,是风险控制。

最后,不管是哪种原因,我们都要好好珍爱世界珍爱生命。愿张教授一路走好。


外汇交易圈综合来源科技日报、半夏投资等。


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