忆中国集电发展引领者黄敞:哈佛毕业1958年回国做事 [复制链接]

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发表于 2018-6-11 14:13:43 |只看该作者 |倒序浏览

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黄敞

2017年10月12日，中国半导体业界、学界数十位响当当的人物齐聚北京，为90岁的黄敞庆贺。他们中的大多数或曾受黄敞教导，或曾受其荫泽。

在那场以“中国芯航天情”为主题的庆典活动上，中国半导体行业协会为黄敞颁发了“终身成就奖”，以感谢这位老人对中国半导体集成电路技术和产业作出的贡献。

行业协会公布的文件，形容黄敞是国际半导体器件学科的先行者、中国集成电路发展的引领者、中国航天微电子与微计算机技术的奠基人，同时亦桃李满天下，为中国微电子技术发展培养了一批中坚人才。

见到这么多学生，一贯低调执拗不愿接受荣誉的老人显得有些高兴。

中国航天科技集团有限公司九院科技委副主任赵元富感慨，去年的庆典算是给先生多一些温暖，少一些遗憾，“这是这么多年来，我们这些学生唯一能给他做的一点事。”

今年5月9日，黄敞因病医治无效在北京去世，享年91岁。

年轻时从西南联大走入哈佛大学，又坚定告别美利坚回归祖国，“隐身”三线埋头苦干、一项项研发成功应用于制导计算机，直至退休仍在演算公式、指导学生，黄敞一生都投入在中国航天微电子和集成电路事业上。

可以想见，病榻上的老人，已无力关注中兴通讯事件和一时纷纷扰扰的对于中国如何“强芯”的忧虑。

1958年排除险阻归国的路上，黄敞眼前是羸弱中国的崛起之路，心中是义无反顾的报国热忱。一个甲子后的今天，他那些坚守在半导体行业的学生面前，是工业中国的强盛之路，艰难程度与当年难分上下。

一

有的人在迈进世界知名学堂的时刻，已到达人生的顶峰，黄敞显然并非其一。家庭教育和学校教育除了锻造他的学识和能力，也在他心里埋下了信念和种子。

黄敞1927年5月生于辽宁沈阳市，祖籍江苏无锡县，父亲黄修青毕业于交通大学，长期从事有线电工程技术和管理工作，解放后被评定为一级工程师，母亲袁韵琴毕业于上海师范大学，曾任中学校长。

公开资料显示，黄修青在民国时期参与筹办了中央电工器材厂，南京解放前夕，他和工人多方努力，使得南京有线电器材公司生产设备保留下来，并完整移交新政府。

黄敞在1934年9月进入南京五台山小学学习，后随父母搬迁，几经转学，1943年高中毕业，考取昆明西南联合大学电机系。

彼时国难当头，清华、北大、南开、浙大、交大等高校均被迫西迁。条件艰苦不说，师生生命亦受战争威胁。

哲学家冯友兰之女宗璞曾回忆道，“联大师生无论遇到怎样的困难，从未对教和学有一点松懈……一九四二年以前，昆明常有空袭，跑警报是家常便饭，是每天的必修之课。师生们躲警报跑到郊外，在乱坟堆中照常上课。据联大李希文校友记忆，冯友兰先生曾站在炸弹坑里上课。这表示一种不屈不挠的精神：在废墟里也要上课。”

1946年，黄敞随清华大学迁回北京，次年获工学学士学位，留清华大学电机系任助教。

那时还发生了一件事情，即文人朱自清“宁可饿死，不领美国救济粮”。黄敞也在朱先生发起的《抗议美国扶日政策并拒绝领取美援面粉宣言》上签名并退还“配购证”，表达对内战的抗议。

在“科学救国”感召下，1948年，黄敞自费赴美实习、学习，1953年获哈佛大学研究院工程科学及应用物理博士学位。当年的照片上，身型瘦削的年轻人梳着整齐的头型，左手夹着一摞书，在波士顿的阳光下帅气微笑。

黄敞和杨樱华回国后在北京大学校门合影

忙碌学习之余，黄敞与在麻省Radcliffe研究院（哈佛大学女校）读书的杨樱华相识相恋，两人成为未来半个多世纪的亲密伴侣和互相扶持的伙伴。

博士毕业后，黄敞受聘于雪尔凡尼亚（Sylva-nia）半导体厂，工作后期，他主持先进工程部工作，已有二三十名高级助手。

这段工作经历来源于学生武平到美国后的查证，黄敞本人却很少谈起。

“他在雪尔凡尼亚做部门主任的时候，台积电（TSMC）的张忠谋刚刚进入他的部门。那时，他在美国已经取得了一定的成绩，在行业内比较有名。”武平说。

武平的妻子许娟在上世纪80年代也跟着黄敞、杨樱华攻读博士研究生，她曾从杨樱华那里见到两位导师和王安夫妇在哈佛的合影。

1987年福州中国半导体年会期间，黄敞和6个博士研究生合影

王安曾创办美国最大的计算机公司——王安电脑，是华人早期创业的成功代表。“那时王安如日中天，王安电脑犹如现在的IBM、Microsoft。从合照能看得出，老师当年的状态。”武平谈到。

二

1947年12月23日，美国贝尔实验室成功演示了第一个基于锗半导体的具有放大功能的点接触式晶体管，标志着现代半导体产业的诞生。肖克利、巴丁和布拉顿均是研究小组的成员。

到上世纪50年代末，德州仪器的基尔比和仙童半导体的诺伊斯发明集成电路时，没有多少人能想象，这个玩意所蕴含的巨大生产力。

黄敞在美期间，正是致力于刚刚问世的半导体前沿科学研究。

他把研究重心放在了晶体管理论及制作工艺上，通过在美国多家著名企业和院校进行晶体管理论与技术的探索研究，系统论述了晶体管理论和应用，发表论文20余篇，获得美国专利10项。这些成果至今仍是世界半导体、晶体管和抗辐射集成电路开发研制的重要基础。

这条路走下去，前景是明确的——稳定的就业、优裕的生活，以及尖端科研的突破机会。

但黄敞夫妇在那时收到了新中国的召唤，科技强国的信念促使他们选择了另一条路，一条他们在心中计划了无数遍的路。

1958年6月，黄敞夫妇在取得在美永久居留权，获准离开美国本土之后，随即开始实施他们的“环球旅行”计划。

两人经英国、法国、瑞士、荷兰、西德、意大利、希腊、埃及、印度、泰国、卢森堡等国，于1958年11月到达香港，1959年3月回到北京。黄敞随后被安排在在北京大学、中国科学院计算技术研究所任职任教。

中科院院士、龙芯物理设计师黄令仪在一篇文章中记录了初见黄敞的情景——

1962年10月按应届毕业生分配到了中科院计算所二室101组（固体电路组）工作。一进实验室，四壁空空，只看见一个年青人，身穿白大褂，蹲在一个电炉旁边，炉上有一个玻璃烧杯，里面有几块指甲盖大小的紫蓝色硅片，他说：“这是要做二极管的”。我心里暗想，似曾相识！后来才了解到，本组是由1959年刚回国的青年科学家黄敞研究员领导，他还在北大讲授半导体器件课，1952年美国哈佛大学毕业后即从事晶体三极管的创业工作，应该属于晶体管的创始人之一。

回过头看，夫妇俩的归国计划并非多虑。新中国成立之初，百废待兴，毛泽东、周恩来等国家领导人号召旅居海外的科学家和留学生回国参加建设，后来被称作“导弹之父”的钱学森，回国路便走了5年之久。

华润矽威科技（上海）有限公司总经理萧硕记得，“先生曾很确定地告诉过我们，他是受到新中国的鼓舞，要回来为国家做贡献，为自己的国家工作的感受和在美国是完全不一样的。这和先生的背景、经历都有关系。”

“黄先生那样的老一辈学者能下决心回来很不容易。”萧硕说，“我们很多学生回来，都是因为看到中国发展得很不错了、有好的机会，和先生当年没法比。”

黄敞也坦诚受到了钱学森归国的鼓舞。

他曾对《卫星应用》记者谈起，“新中国的建立对我们充满了吸引力，钱学森的回国更坚定了我们回国的决心。因为那个时候是不让我们回来的，我们走之前美国政府警告我们不要回国，所以就选择了环球旅行的方式回国。”

此番回国，黄敞只能把30多万美金的身家留在美国。据他的学生，华润微电子常务副董事长陈南翔讲述，这笔钱被美国冻结，直到70年代基辛格秘密访华后才得以解决归还，黄敞把钱一分为二，一半交了党费一半捐给了保育院。

三

六十年前两个年轻人的不同选择，在时间的冲刷下逐渐显现出寓意。

1958年，黄敞拒绝了德州仪器待遇优厚的工作机会，以环球旅行的名义回到中国大陆。与此同时，张忠谋入职德州仪器，经过十余年奋斗成为公司的第三号人物。据黄敞之子黄迪惠及多位学生讲述，张忠谋是在黄敞的推荐下去了德州仪器。

1987年，台湾地区“解严”的那一年，张忠谋创办以晶圆代工模式著称的台积电。

1958年后的黄敞，以及诸多深信“科技强国”理念的科学家，将耗费更长的时间、更艰难的付出，为一个工业国家的崛起打下基石。

1965年，中国航天科技集团公司第九研究院771所前身——“156工程处”在中科院组建。

根据曾担任中科院党组书记、副院长的张劲夫的叙述，中国第一枚导弹1960年发射成功，但它的射程太短，更不能用来发射原子弹、氢弹。钱学森又提出，一定要进一步地搞高能燃料，加大它的推力、速度，要越过太平洋。

火箭是远程导弹的载体。“火箭里面还要有小型计算机，叫弹上微型计算机，用来控制哪一节火箭什么时候脱离开来。要研制小型的计算机，任务交给刚回国的年轻科学家黄敞负责，他是搞大规模集成电路的。”张劲夫说。

时任156工程处副主任何绍宗回忆，中科院为了承担导弹控制系统计算机的研制任务，1965年8月8日，在科学会堂召开党组会，决定将与微电子有关的计算所（11研究室，13研究室）、物理所、电子所、应化所、西北计算所、东北物理所等六个单位的七个研究室，组建为中国科学院微电子学研究所，代号156工程处。

按照当时建立三线的指示，156工程处选址在陕西临潼距县城一公里半的骊山脚下。在临潼进行基建的同时，专家们首先在北京中关村全面开始了研制工作。

“计算机专家吴几康、沈绪榜；半导体专家黄敞、吴锡九，半导体化学专家沈天慧、何泽仁、阮洪义等都集中到了这里。中国科学院党组副书记裴丽生同志在接见大家时，把为了尖端科学事业从全国各地专家集中到一起叫‘牵牛入社’，给同志们留下了深刻的印象。”

专家们不分昼夜地苦干，至深夜办公楼仍灯火通明。终于，1966年国庆节前夕，中国第一台自行设计、自行研究制做的集成电路的空间计算机在中关村问世。

有多难？当时买不到核心器件，相关技术在国际上也是新兴事物，唯有自力更生。

“告别仪式上，好几位跟黄老一起共事过的老人讲起，那时没有高精密器件，只能拿着锯子从硅晶上切下硅片，再手工打磨，磨平后在上面做非常精密的半导体元件。”武平感叹，“听他们这么讲，我觉得都不可想象。”

赵元富也说起，那台如今展示在航天九院的微型计算机全部靠自制的晶体管搭建而成，“打完后摔到地上，拿回来还在运行，可靠性极强。”

20世纪六七十年代，面对十分薄弱的工业基础和艰苦的物质条件，黄敞主持研制了我国航天集成电路系列，从TTL双极小规模、NMOS中规模到CMOS大规模集成电路系列，成功应用于我国研制的各型号战略导弹和运载火箭制导计算机——黄敞的生平介绍上评价道，他是中国航天微电子与微计算机技术的奠基人。

不仅于此。两弹一星的成功研制标志着中国国防工业从无到有、从有到强，中国军事实力和工业实力的提升，促使地缘政治格局发生变化。这一切又为后人的进取奠定了基础。

四

1969年，肩负战略使命的771所搬迁至临潼。某种程度上，这对身处“文革”时期的黄敞是一种保护。

直到1987、1988年回北京，黄敞在这里全身心投入微电子和微计算机的研究工作。

黄迪惠便在那时跟随父母到了临潼。在他的记忆里，临潼生活艰苦，父母都是南方人爱吃大米，但每个月三十斤粮食领到手的只有白面和红薯，用煤全靠自己把煤粉和成煤块，做成蜂窝煤再晒干使用。

曾在771所工作过的张太峰也在回忆文章中写道，当时条件很艰苦，主食主要是红薯和玉米，每月半斤肉、半斤油，用蜂窝煤取暖和做饭，但黄先生毫无怨言，与大家同甘共苦。

夫人杨樱华支持黄敞的选择，也跟着吃苦。她是香港人，因为海外关系，一个哈佛大学应用物理系毕业的博士很长一段时间只能在资料室工作。

“我外公去世很早，外婆在六十年代来过几次，‘文革’后就完全没有联系了，到了70年代末，我父母才经过朋友转信给在香港的外婆。”黄迪惠说，“我父亲一直很尊重我母亲，他知道母亲为了他牺牲了很多。”

黄敞在回国后即开始培养研究生，“文革”期间中断。1978年恢复研究生教育制度后，他率先在771所组织了以他为首的导师组，开始招收和培养硕士、博士研究生，同时还在西安电子科技大学、北京师范大学带研究生。

当时，国内半导体专业能够带研究生的导师仅是个位数，除了黄敞，其他还有李志坚，林兰英，王守武、王守觉兄弟等。

萧硕、陈南翔，以及后来担任过771所总工程师的刘文平、民族证券总工程师的马光悌是同届，都是在1982年到的临潼。

从北京初到临潼，萧硕眼前一片荒凉，“那里除了有华清池和秦始皇陵两处名胜，其他地方和农村基本一样。关键是刚到那，我们就被告知不能走了，这辈子都只能在那儿，很失望和沮丧。”

转变发生在他看到771所的设备以后，“我们所里的设备在全国是一流的。当时国际最先进的4英寸生产线对中国禁运，国内一共有3条3英寸线，一条就在771所，从日本进口。”

更大的幸运是他们遇到了一位在专业上造诣深厚、有实际工作经验，同时具有国际视野的导师。

黄敞的教学方式让学生颇难以接受，其严厉更是让学生“胆战心惊”。只是到了后来，说起黄先生的教学方式和人生影响，他们表达了比感激更为复杂的情绪。

按当时的航天部规定，学生到研究所报到后，都要到哈工大去读第一年的基础课。但黄敞坚决不干。

“他说的话把我们给气坏了，他说，‘我培养的是工程师，我不培养科学家。你们读那么多书没用，我来给你们上课。’”陈南翔回忆。

大学毕业好不容易读了研究生，竟然碰上一位不让读书的导师，学生们一时很愤怒。

陈南翔等人到研究所报到将近一个月，黄敞才给上了第一堂课，讲解一本关于“VLSI设计”的英文书。

“这么厚的一本书，他从头到尾一个下午给我们讲完了。”陈南翔拿手比划着书的厚度，“他先把数字逻辑给你讲了，把逻辑门的结构给你讲了，再把门之间的搭配能做出什么东西给你讲。基本上一本书的核心是什么，你就全听明白了。”

过去大学老师上课常常要在黑板上板书，但黄敞只写一些关键词、专业词汇。上完课还要考试，逼着学生回去继续啃厚厚的英文书，这被陈南翔形容为“一场灾难”。

黄敞授课几乎都是带着学生学习进口书、英文文献。他还给学生讲授英文课，一口流利的英语给学生留下了深刻印象。

事实上，黄敞只要求学生上两门课，一门叫做基础课，由他自己教学；另一门叫做实践课，他定了四个字——“摸爬滚打”。

五

说到黄先生教会的东西，他的学生不约而同地提到“动手能力”。

不允许学生到哈工大去上基础课，取而代之，黄敞要求学生全部到生产线上“摸爬滚打”。学生的第一年全泡在生产线上，久而久之都练成了熟练工。

譬如，陈南翔和刘文平先是分到了专做双极集成电路的研究室，这个研究室后来走出了中兴通讯的老领导张太峰、侯为贵。

两人从打杂开始。“那时的净化服是上身一件、裤子一件，底下穿个拖鞋，袜子露在外头，清洗硅片的时候经常有酸、碱溅到身上，把袜子烫的全是洞。”陈南翔回忆。

两个月后每个工段都要考试，“氧化做过，扩散做过，光刻做过，蒸发我也做过，给我评定级别最高的就是光刻了，相当于一个五级工。”

这还不够，黄敞要求学生每人做一台设备。之后的两个月，陈南翔要从实验室的犄角旮旯里找到氧化炉所需的各种材料——炉管、炉丝、温度控制器等等，拼搭、清洗，再拉恒温区，然后做氧化、测试、C-V（电容-电压）测量。

到了第二个学期，陈南翔和刘文平又被安排到线路班，做芯片的反向设计。他们学习把AMD开发的四位处理器AM2903开封，拍照，接着把pin（管脚）、I/O（输入、输出）一个个翻译，把整个电路图弄清楚，然后画版图、刻虹膜。

萧硕也说道，黄先生要求学生一定要有动手能力，而不是坐在那学理论、做计算。

“我们到生产线上和研究员一起做各种各样的实验、测试，当时觉得没有太大意义，现在来看，那些771所毕业的学生理论结合实际的能力很强，这和当年黄先生的教学方法分不开。”

中科院计算所研究员、龙芯处理器负责人胡伟武今年在反思中兴通讯事件时说，中国当下2600多个计算机专业点，都在教学生怎么用计算机而不是教怎么造计算机，就好像一个汽车专业只教出了一堆驾驶员。放到黄先生的“课堂”上，这是完全不存在的。

到写毕业论文时，找文献、做实验，搭建实验用的设备等工作，学生就都能轻易掌握了。

赵元富还回忆起黄敞给学生改论文的一个细节。

“黄先生给我们改文章的时候，第一一定是改题目，第二是改前言跟结尾。他改完后，你立马觉得文章上了一个层次，他能找到你这做这项工作的意义跟定位。”

多年后赵元富在带研究生时，延续了导师的思路。“我要求学生，不管做哪方面研究，一定先写一篇综述。你可能只做了一颗螺丝钉，但你要知道这颗螺丝钉在整个系统里的地位跟作用，那样你才不会看到螺丝钉而自大，也不会因为只做了螺丝钉而自卑。”

黄敞想把他的学生都培养成工程师而不是科学家。

他曾向陈南翔解释，工程师和科学家的思维方式不一样，工程师遇到问题的做法，是把复杂问题简单化、简单问题再解决；科学家则是把简单问题复杂化，复杂之后寻求新知识上的突破。

“他希望我们有工程师的思维方式，遇到问题时简单化再加以解决，朝前走。”陈南翔说，“中国产业界现在最需要的是一大批优秀的工程师。大学教育都冲着培养科学家去，这不行。”

六

到今天，中国航天微电子已基本实现了自主可控，部分宇航集成电路产品已进入国际市场，实现了从依赖进口到出口的重大转变。

在赵元富看来，航天微电子领域经过几十年努力得以取得突破的原因，一是因长期被“禁运”只能自力更生，二是得益于国家长时间重点支持，三是黄敞等老一辈科研工作者坚守岗位，培养了一批人前仆后继。

那个深植家国情怀的年轻人渐渐不再年轻，也渐渐在他的学生心中埋下信念。

“黄敞的学生满世界跑，再跑也是以半导体为生。”陈南翔说。

黄敞给学生打开了半导体的世界，灌输给他们从事这个行业的职业感和自豪感。

2015年年底，华创投资联合华润微电子发起对美国仙童半导体（Fairchild Semiconductor）的收购，在业内引起巨大反响。

“收购美国仙童的时候，我给陈大同（华创投资投委会主席）讲了一个故事。他问，‘你想好了？’我说，‘我真想好了。’”陈南翔讲起。

这个故事说的是，在一次文献课上，学生念错了“San Jose”的发音，黄敞特意把它写到黑板上，问，“这是什么？”大家答不上来。

黄敞在“San Jose”的下面写上“Silicon Valley”，再下面写“Fairchild”。然后，他指着“San Jose”说，这是个拉丁语发音的地名，叫圣荷西，美国的硅谷就在这个城市，硅谷是全世界做半导体的圣地，而这个圣地里的一个明珠企业，叫做仙童半导体。

“我们这些同学有一个特点，就是出国走向全世界各地，但最终一定要去硅谷。总有一种感觉，硅谷是做半导体的圣地，有如名川大河，不可不去，但不可久留。”陈南翔谈到，“实事求是说，这是黄敞老先生给埋下的。”

2002年，陈南翔从硅谷回来，决意在中国打造出一个成功的IDM商业模式。

就在前一年，他的师弟武平联手陈大同等人回国创业，展讯通信一度成为全球同行业的引领者。

“不同的人回国的原因不一样。一方面中国半导体行业创造了机会，另一方面这些人也有报国的想法，黄先生的经历对大家有影响。”武平坦言。

黄敞在不多的几次受访中多次强调，自己是“为国家做事”。

武平曾在一篇回忆文章中写道，在国内的行业内，获得过国家科学技术进步奖一等奖，就已经有相当的资格评上院士。先生获得国家授予的科学技术进步奖特等奖，获国外多个院士头衔，并且先生还是“文革”后，于1979年第一位在国际顶尖专业杂志IEDM上发表论文的国内专业人士，但他却一直没有被评为院士，我们多位弟子也很替先生不平。但先生非常淡然，多次说，回国就是“为国家做事”。

谈到黄敞带来的影响，武平还提到了做事的激情和敬业。

“他是行政领导，又是科研带头人，同时还带了一大批研究生，要上课、指导论文，几乎没有星期天。经常外地出差回来，吃过饭之后就召集学生，我们当时有个词叫‘黄先生召见了’。我跟他很多的讨论，几乎都是在晚上，甚至在深夜。”

萧硕则提到了对学术的执着严谨和对事业孜孜不倦的投入。

“我们一方面做技术，一方面也为中国半导体行业做很多事情；不仅操心公司事务，也操心中国的半导体事业如何发展。这些都是受黄先生的影响。”萧硕说。

七

1996年从原航天部科技委退休后，黄敞仍未停止研究工作与人才培养工作，也依然关心航天微电子与微计算机事业的发展。

黄迪惠很晚才知道父亲整日里在忙些什么，“退休以后，他有时才得意洋洋地讲起过去的事情，说到两弹一星上面的电路、计算机，很多是他们做的。”

“他多多少少也有一些遗憾，国内微电子水平没有能够达到世界先进水准，但他也是用一生尽量为国家做点事情。”黄迪惠说。

赵元富谈起，黄敞退休后仍在做研究工作，琢磨如何把自己的想法变成现实。

“有一次我去看他，他拿出他做的笔记，那么大年龄了还在演算公式，记了厚厚的一本。他退休后还申请了一些专利，最后都赠送给了771所。”赵元富说。

2010年10月，黄敞回到当年奋斗过的771所，发表了热情洋溢的演讲，鼓励年轻人为中国航天事业的壮大发展做出更大贡献，并将退休后与夫人杨樱华等人研究取得的“偶载场效应管及其集成电路”、“三维场效应管及集成电路”等专利和成果赠给了771所。

中国半导体之路在何方？黄敞在1958年曾以行动作答。

黄敞和同事白元根在2009年发表署名文章《一个前沿科技的艰难崛起》，其中回忆了中国在1961年初，为赶上国际尖端科技，首次提出的微型固体组件（即集成电路）研究项目——“0515”微型电路研制项目。

1961年，“0515”项目组研制出了中国第一块锗集成电路，次年又开始了硅集成电路的研究工作。

“我们应当记住历史：当年物理所（同计算所合作）研制出的那小小的第一块锗集成电路，实际上标志着我国微电子技术的崛起，是它完成了开创我国早期微电子技术的历史性使命，并为后来我国微电子技术发展打下了先行基础。”黄敞写道。

2018年，在硝烟弥漫的中美贸易摩擦中，集成电路首当其冲。

“集成电路产业是一个国家工业实力的象征。”陈南翔说。

他举例道，如果美国不让硫酸进来，中国的12寸线基本瘫痪，说明化工工业不行；硅片不行，说明材料工业不行；金属靶材不行，说明冶金工业不行；很多生产装备做不了，说明机械加工能力也不够。集成电路是一个化工、材料、装备、冶金等多学科交叉的产业。

他认为，现下发展集成电路产业，器件、技术、装备都得从美国进口。这意味着，中国要做好集成电路，需要的是工业基础的整体强大。

武平也坚定认为，“要提升中国的工业水平，实现经济转型、产业转型，那么半导体产业就一定要做。现代工业如果芯片不做起来，就别想成为强国。”

一代人有一代人的使命。

黄敞和同事的顽强，为中国现代工业的发展找到了一把钥匙。60年后，他的学生将站在他的肩膀上，继续求索。

澎湃新闻记者卢梦君