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沒有人能想到,2020年的開局會如此艱難。按照中國原本的規劃,2020年將會是一個意義十分重大的轉折之年。這一年,中國將發射自己的第一顆火星探測器,將發射至關重要的嫦娥五號,當然還有那個國人翹首以盼的“天宮”空間站。現在,這一切似乎都變成了未知數。

然而,中國的進步並不會因此而停止,2020年也註定將是中國在高科技領域結出累累碩果的一年。去年年底,中科院對外發布了一個好訊息,中科院金屬研究中心成功研製出了一種新型的石墨烯材料,它被稱為“矽-石墨烯-鍺電晶體”,這種超材料能夠將電磁延遲的時間縮短1000倍,將會大大提高電子元件的處理速度,開啟新的智慧時代。

實際上,石墨烯本身就被視為最有希望的超導材料,中國在這方面已經有豐富的人才積累,比如著名的材料物理學專家曹原。中科院在這方面取得的進步,和曹原的研究突破應該有一些聯絡。

說起曹原的名字,或許你會感到陌生。但是在2018年美國《自然雜誌》評選出的年度科學家當中,曹原位列榜首,而他此時的年紀才只有23歲。曹原的最大貢獻,就是發現了石墨烯材料的超導體潛力,並在石墨烯超導體結構的研究中邁出了重要一步。中科院的研究,同樣是石墨烯作為導體的潛力開發。

曹原的石墨烯超導體進入商業化還需要一定的時間,但中科院研製出的這種材料的電晶體,將有機會很快實現量產。一旦這種石墨烯電晶體進入市場,西方一直以來在電子產業核心技術的掌控權就將徹底消失,中國的電子產業也將一鳴驚人,引領世界進入新的發展空間。在軍事領域,中科院研究的石墨烯電晶體也能被用來製造太赫茲武器,尤其是太赫茲雷達,這將是目前隱身戰鬥機的剋星,甚至會改寫人類戰機研發的方向。

然而,中方將該研究成果發表到國外期刊上的時候,卻遭到了西方科學界的質疑。因為在石墨烯領域,西方是起步最早,技術積累最豐富的的國家,他們也曾計劃將石墨烯應用於電晶體領域,卻因為技術問題遲遲不能實現,中國憑什麼第一個將石墨烯電晶體技術變為現實?這是一個他們一直夢寐以求,卻無法實現的技術難題。連科技發達的西方國家都不行,中國憑什麼?

實際上,這正是西方一些學者對中國的誤解。比如我們上文提到的石墨烯專家曹原,他也是到美國麻省理工後才提出了石墨烯超導體的研究,因而就被美國人認為這是屬於美國的科學進展,但實際上,曹原早在國內就已經將研究方向瞄準了石墨烯,並非是到了美國,才突然有了這方面的成績。而卻國內的石墨烯人材本身就有很多,這次中科院研究出的“矽-石墨烯-鍺電晶體”就是一個很鮮明的例子。

據介紹,這種“矽-石墨烯-鍺電晶體”擁有目前世界最大的開泰電流,同時卻有著世界最小的發射節電筒,它已經可以實現目前世界上效率最高的發射節充電技術。一旦這項技術進入大規模商業化階段,那人類未來電子產業的發展,也將由我們主導制定規則。

這個世界已經發生了鉅變,可惜有些人還活在夢裡。

近年來,中國在高科技領域取得的顯著成就,以及足以讓世界側目。比如中國的5G技術,現在是世界發展最快的一個,不但國內的5G基站正在加緊建設當中,也開始走向國外,目前已經獲得了26個國家的建設合同。這就是響噹噹的證據,足以擊碎任何的質疑聲。

看到中國現在取得的成就,我們不得不承認,這也是中國近年來大力發展教育事業的結果。要想發展科學技術,關鍵在於人才,而科技人才的培養,關鍵在於數學思維。

為什麼數學會在人才培養中的地位如此重要呢?

我們知道,數學雖然只是一門普通的學科,但它卻和科學的發展有著莫大的關係。我們所熟知的任何自然學科,其基礎都是數學,任何偉大的物理學家,生物學家,化學家,沒有一個良好的數學基礎,都是遠遠不行的。這也就是我們從民國時期開始,國人就尤其重視數學的原因,所謂“學好數理化,走遍天下都不怕”,核心的核心還是數學。

然而現在的中國孩子普遍害怕數學,這個問題該怎麼解決呢?其實早在民國時期,當時的教育家就給出了答案。民國有一位著名的數學教育家,名叫劉薰宇。在當時,劉薰宇是真正的大師級存在,他不但培養了中國最早的一批數學人才,還提出了中國兒童數學教育的核心問題,那就是“趣味”。

劉薰宇認為,要想讓孩子學好數學,關鍵在於趣味性。只有將看似枯燥的數學知識與趣味性相結合,才能符合孩子們的天性,讓孩子喜歡上數學。基於這一點,劉薰宇創作出了許多簡單易懂的數學文章。作為給孩子的數學讀物,起到了非常不錯的效果。

劉薰宇的數學理念啟發了一代又一代學子,包括諾獎得主、科學院院士在內的很多大師級人物,都將他視作自己的數學啟蒙老師,對他念念不忘,在很多場合都提及過他以及他的作品。

現在,劉薰宇的作品重新受到了當代數學教育界的重視。經過重新的整理和彙編,形成了全新的《數學三書》。在遲遲不能開學的日子裡,相信這套《數學三書》會帶給孩子足以受益終生的收穫。

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