文 ｜ 《中國科學報》見習記者 江慶齡

1995年，69歲的徐元森把研究方向從集成電路轉向生物芯片。

很多人對此不解。徐元森解釋：“現在是信息時代，接下來可能進入生物時代。兩個領域有著相通之處，都是要弄清楚各自研究對象的信息。”

這位和“信息”打了大半輩子交道的科學家，在生活中卻不愛記錄。晚年被問及長壽秘訣時，他用了“健忘”一詞，“生活中的煩心瑣事發生了，過去了，就要忘記”。

遺憾的是，這次對話幾年后，他因病去世，享年87歲。5月22日，是中國工程院院士、中國科學院上海微系統與信息技術研究所（以下簡稱上海微系統所）研究員徐元森的100歲誕辰。

回望徐元森的一生，“健忘”二字或許意蘊深遠。他心有家國、矢志篤行，雖看淡個人得失，卻銘記國家之急難、科研之瓶頸、前行之方向。

徐元森

01

想開小作坊的他，成為多領域開拓者

1926年5月22日，徐元森出生在浙江省江山市一戶普通農家。

少年時代，他就十分聰慧，很早便展現出很強的分析問題、解決問題的能力。但戰亂年代，終究難以安放下一張安靜的書桌。步行10多個小時上學、在寺廟中讀書、在擺放骨灰的祠堂中睡覺，是他兒時最深的記憶。

1946年，徐元森考入浙江大學化學工程系。多年后談起選擇化工系的原因，他的回答十分樸素：“為了畢業以后‘有飯吃’，能開個小作坊，做做肥皂之類。”

1950年本科畢業后，徐元森進入中國科學院工程實驗館（上海微系統所前身，以下簡稱工程實驗館）工作。彼時，新中國工業建設百廢待興，許多關鍵技術都要從頭摸索。

徐元森接下的第一個重要任務，是球墨鑄鐵。當時國外已有相關技術，但不符合我國生產條件，必須探索適合中國國情的新方法。那段時間，徐元森經常圍著小化鐵爐反復試驗，任憑汗水打濕衣服、模糊眼睛。1950年底，經過近百次試驗，徐元森和同事終于掌握了球墨鑄鐵的生產和熱處理工藝。相關成果隨后在全國推廣，為新中國工業建設提供了重要支撐。

首戰告捷，而屬于徐元森的科研拓荒之路才剛剛開始。

接下來10多年，工程實驗館緊跟國家鋼鐵工業建設戰略布局，聚焦國內冶金產業短板開展了系列研究。

作為團隊骨干，徐元森先后參與包頭白云鄂博礦、攀枝花釩鈦磁鐵礦高爐冶煉相關問題研究，解決了煉鐵史上含鈦和含氟鐵礦冶煉的兩大難題。

一系列科研成果不僅為我國鋼鐵工業的建設提供有力支撐，也在理論上豐富了煉鐵學和冶金過程物理化學研究體系。相關項目3次獲國家自然科學獎。徐元森也成為我國冶煉新工藝的重要開拓者之一。

如果徐元森一直留在冶金領域，也完全能夠成為一位成績卓著的科學家。但20世紀60年代初，美制U-2高空偵察機事件給他帶來強烈觸動——飛機控制單元中使用的是集成電路，而中國在這一領域幾乎是空白。

徐元森主動請纓，擲下一句“科學人要帶頭搞技術，要開路”，將研究方向轉向集成電路。1965年，不到40歲的徐元森作為負責人，帶領多家單位科研人員組成的攻關小組開展會戰。經過5個月苦戰，團隊掌握了PN結隔離等關鍵技術，成功研制中國第一塊雙極型集成電路。

此后數十年，徐元森帶領團隊持續攻關，開發了多個系列、百余種集成電路，分別裝備于國內第一臺集成電路計算機、500萬次高速計算機和1000萬次大規模集成電路計算機。這些工作補齊了國產核心集成電路器件短板，為我國突破計算瓶頸、自主發展國產大型計算機提供了重要的技術支撐與硬件保障。1985年，“高速超高速雙極型數字集成電路項目”獲國家科學技術進步獎一等獎，徐元森排名第一。

徐元森（右一）和同事在討論問題。

在推動集成電路學科發展的同時，徐元森也十分重視產業應用。

“集成電路不能在研究所里關著門做，一定要和其他研究所、高校以及生產企業進行對接。”“第一研究室是以應用研究為主的，理論研究再深奧，產品出不來還是沒用。”徐元森的這些思想，指導著自己的實踐。他取得的每一項集成電路研究成果均投入實際應用。身份證、一卡通等的最初構想，正是徐元森所提，后續由他的學生落地實現。

1995年，徐元森當選中國工程院院士。這一年，已經69歲、在冶金和微電子兩個領域碩果累累的他又一次轉身，踏入陌生的生物芯片領域。“生物芯片技術的發展和應用已經迫在眉睫，否則在一個新的科技前沿領域，我們又將失去話語權。”他說。

當時，國內生物芯片基本是空白，國際上也剛剛起步。在徐元森的倡導下，中國科學院上海冶金研究所（上海微系統所前身，以下簡稱上海冶金所）成立生物芯片課題組，開展乙肝、丙肝、結核檢測診斷芯片研制，生物電子也逐漸成為研究所新的科研方向之一。

徐元森終究沒能開成“小作坊”，卻在一個個關鍵領域開辟道路，讓更多人有了向前發展的底氣。

02

能解決問題的他，習慣先找準問題

在同事眼中，徐元森“鬼點子”很多，很擅長解決問題。比“解決”更可貴的是，他能先把真正的問題找出來。每當工作被“卡”住時，他總習慣從繁雜的數據和現象中梳理出關鍵問題，再有目的地尋找解決方案。

包頭白云鄂博鐵礦冶煉就是典型例子。白云鄂博礦的礦石中含有大量氟，進入高爐會引發許多麻煩。氟化物會不會腐蝕爐體？排放會不會污染草原和黃河？這些問題不解決，包鋼建設就難以推進。

高氟礦石高爐冶煉沒有成熟的經驗可資借鑒，連經驗豐富的蘇聯專家都不敢貿然行事。當時不到30歲的徐元森判斷，最關鍵的是弄清鐵礦進入高爐后究竟發生了哪些變化。為此，他提出建一座容積1立方米的微型實驗高爐，并在爐體不同位置安裝取樣設備，用于追蹤氟的變化。

這座小而“五臟俱全”的實驗高爐，成為破解難題的切入口。徐元森和同事據此開展了一系列實驗，逐步摸清氟的變化規律，進而找到破局方法。這項工作后來被冶金專家評價為“在當時世界上是獨一無二的開拓性工作，也是出類拔萃的”。

之后的攀枝花釩鈦磁鐵礦，更是被專家判定為不適合高爐冶煉的“呆礦”。徐元森接下攻關任務，帶領團隊進行了長達兩年的艱苦實驗。

他先從冶煉難度大的癥結入手——鐵礦中鈦含量過高，冶煉過程中形成的高鈦熔渣在高溫下極不穩定，非常容易變稠，粘在爐內，堵死爐缸。

過去的做法是加大分母，通過在爐料中加入大量廢渣、廢磚等材料，降低二氧化鈦占比。然而，這是一種得不償失的辦法。徐元森從改造實驗高爐開始，走出了一條極具普及性的新路線。利用徐元森摸索出的方法，冶煉得到的生鐵質量和釩的回收率均明顯提高。至今，這套方案仍在使用。

1981年，我國鋼鐵界權威人士一致認為，該成果“為攀枝花釩鈦磁鐵礦高爐成功出鐵提供了理論依據，為以后的研究和生產奠定了基礎”。

這種找準關鍵問題的做法，也延續到集成電路研究中。

集成電路制造涉及幾十道工序，任何一個環節不合格就會前功盡棄。當時，在實驗室做成一塊樣品已屬不易，若要大規模應用，還必須保證成品率。

“首先遇到的困難是除塵。”徐元森在一篇回憶性文章中寫道，“這些塵粒大都在3微米以上，和電路的線條粗細相當，塵粒落在硅片上，既污染了電路，又破壞了平面圖形。”

1973年，在徐元森的建議下，上海冶金所考慮改建潔凈室。起初，圍繞要不要建、如何建，所內存在不同意見。徐元森用實驗數據和實際對比結果，逐步統一了大家的認識。

徐元森（中）在介紹潔凈室。

當時，全所沒有建筑和凈化方面的專業人員。上海冶金所便組建了一支以工人為主體，干部、技術人員共同參加的“潔凈室改建組”。在徐元森的領導下，他們邊學邊干，自行設計、施工，僅用16個月就建成100級潔凈室，滿足了大規模集成電路工藝要求。后來，這一經驗被推廣到國內許多單位。

退休后，徐元森仍保持著對關鍵問題的敏銳度。

20世紀80年代末至90年代初，徐元森多次赴美國和歐洲考察，針對我國集成電路研制與西方差距擴大的現實建言獻策。轉向生物芯片領域后，他又像學生一樣大量閱讀專業資料，帶著筆記本去高校旁聽相關課程，并在與醫生的交流中尋找來自臨床一線的“真問題”。

03

曾領航行業的他，隱于時代浪潮下

2006年，徐元森80周歲。上海微系統所計劃為他舉辦慶祝會，他聽說后再三推辭。直到所領導說明慶祝會的主要目的是紀念我國第一塊半導體雙極型集成電路誕生40周年，讓年輕科研人員更好地傳承科學精神和學術傳統，徐元森才勉強同意。但他仍反復叮囑：“簡單點，再簡單點。”

他不習慣站在聚光燈下。取得重要成果后，很多記者想采訪徐元森，他卻很少答應，因為“不愿被捧得很高，更不想也不會借機吹噓自己”。即便接受采訪，他也堅持兩個原則：實事求是，未開鑒定會的不報道、鑒定結果出來前不報道；宣傳集體，不突出個人。

這種自我“退后”，幾乎貫穿了他的科研和生活。每次申報科研項目時，他總堅持把每一位參與者的名字都署上；審閱媒體報道時，他常常刪去突出自己的語句，代之以對集體力量的強調。

徐元森一生中絕大部分精力都花在學術研究和指導學生上。多位學生后來成為我國微電子領域的中堅力量，也有人走上政府或企業的重要崗位。而他本人當過最大的“官”就是研究室主任。他常提醒學生：“既然選擇了做學問，就不要三心二意。又想做學問，又想當官，學問是做不好的。”

徐元森在觀察實驗數據。上海微系統所供圖

80多歲時，徐元森仍堅持每天上班。上海微系統所提出給他配車，他一口回絕，“不想增加單位負擔”。研究所領導去看望他，問他有什么需要幫助，他總是連聲說“沒有沒有沒有”，生怕給組織添麻煩。

2011年7月住院后，徐元森明確表示不希望所領導前去探望。但只要在科研上有了新想法，他又會把相關所領導、研究室主任叫到醫院，交流科研發展的最新動態和自己的思考。接受治療期間，他甚至把病情指標的變化繪成曲線圖，作為“第一手活標本”，要求學生查資料、作對比研究。

“科學有險阻，苦戰能過關。求實又求真，才能有所獲。”這是徐元森寫給同事和學生的；他留給子女的則是“求是求實，為國為民”。前一句是治學方法，后一句是人生底色。

一個人能在一個領域做出成績，已屬不易。徐元森卻在冶金、集成電路、生物芯片3個看似相去甚遠的領域，從頭開路并取得累累碩果。今天再看，芯片已經成為全球科技競爭中的關鍵詞，生命健康檢測也成為前沿交叉領域的重要方向，這更凸顯了徐元森當年所走的路的艱難和重要。

時代浪潮繼續向前，最初鋪路的人常常隱入深處。而浪潮之所以能夠奔涌，是因為有人曾在更早的時候俯下身，把第一塊基石放穩。

《中國科學報》 (2026-05-22 第1版 要聞)

文章轉載自“中國科學報”公眾號