中华新史 第二章 浴火重生 第十六节 科技

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导读:中华新史 第二章 浴火重生 第十六节 科技
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苏鹏和李明除了开会和指导安装美国进口的设备,就几乎没有离开过巴布延岛的基地。


094艇上大量的技术人员几乎都成为了他们最有力的骨干。


周威因为在洞库施工中的突出表现,现在已经是负责火药制造方面的带头人了。他目前接受的任务是:研究和制造黄色炸药、TNT安全炸药、发射药(无烟火药)的工艺。


在这个年代,诺贝尔发明的黄色炸药和雷酸汞雷管已经得到普遍的应用,而TNT炸药(三硝基甲苯)也已经开始出现了。


周威顺着诺贝尔的“老路”,开始了他的“发明”:


第一步:将甘油慢慢加到浓硝酸与浓硫酸的混酸溶液中,充分反应后将全部物料倒入水中,分离出底部的油状物,再用水洗去残留的酸,就制得了一种无色油状液体——硝化甘油,它具有猛烈的爆炸性能,由于它受到震动就会发生爆炸,故不易控制,无法应用。


这些工作耗费了他大量的时间和精力:首先是两大酸,经过近一个月的等待,从美国进口的成套生产硫酸的设备才到,接着又请了几个094艇上搞化学的(也只是理论上的)“半吊子”专家用了半个月时间安装、调试、生产,总算等来了他盼望已久的东西。内格罗斯岛就有硫黄矿,原料充足。


硝酸的生产麻烦了一点儿:首先在实验室里电解纯水生产出氢气和氧气,然后用氢和氮气在600℃200大气压下合成了氨,再按实验条件进行中试(中型试验,化工生产前的必须环节),然后完成工业化设计,建立了一套年产1000吨氨的小型生产装置,用氨氧化法可生产3000吨硝酸,利用这些硝酸可以制造出3500吨烈性炸药TNT。


甘油倒没有发愁,这种东西哪里都有,为了节约时间,他们暂时放弃了建设甘油加工厂的计划,而是进口了一部分。


第二步:将硅藻土与硝化甘油按1:3混和,就得到了被称为黄色炸药的安全炸药。然后他使用含氮低的火棉(硝化纤维)与硝化甘油混合,经过几次实验就制出了胶质炸药。这种新型胶质炸药不仅有高度的爆炸力,而且更加安全,既可以在热辊子间碾压,也可以在热气下压制成条绳状。


第三步:混合无烟火药顺利研制成功。


这些东西都是在他们那时侯的中学化学课本上就有的。


周威不禁想起了一句话:我是站在巨人的肩膀上才成功的!只有经历过其中的困难,才能体会到其中的辛酸。他想起了看过的架空小说中的人在古代制造炸药成功的故事,也只能送给他们一句:瞎编!


任何的发明都是一个时代几乎所有技术的共同作用力的结果:制造硫酸和硝酸需要的机械设备、各种防腐蚀材料、动力设备、实验用的橡胶和玻璃仪器等都是古代所没有的。如果这些不能从美国进口,那他也就只能拿着诺贝尔的配方发呆了。也许给他十年时间也没有办法造出那些需要使用各种金属的设备来。


周威的TNT炸药(三硝基甲苯)研制因为缺乏有机化工的知识而陷入了困境。一直到半年后,化学家任鸿隽被刘思扬说服,从美国来到这里,才帮助他解决了原料提纯和工业化设备制造的难题。专家就是专家,仅靠书本上的一点理论知识,看来还是远远不够的!


好在已经有黄色炸药、胶质炸药和无烟火药供应他们的军火生产,他并没有耽误大事。


周威后来在化学家任鸿隽的帮助下,按照自己记忆中的知识又制造出粉状硝铵炸药。


这是一种适用于无瓦斯、无矿尘爆炸危险场合的新型粉状硝铵炸药。其特点是采用轻质多孔膨松硝铵作为氧化剂。由于这种硝酸铵孔隙特别多,甚至可以渗入到金属内部,所以表面积大、易粉碎、易混匀。将此硝酸铵经简单破碎就可以获得高细的粒度,再辅以优选的、易铺展的高热值油相材料及少量其它添加剂,就得到了高起爆感度、高爆速、高威力的炸药。


它的低成本性能使之很快得到推广,应用于世界各地的民用工程上,使周威成为“世界级炸药专家”,这种产品也成了革命军的摇钱树。当然,他没有忘记加上任鸿隽的名字,也没有忘记在世界各国申请专利。


任鸿隽,化学家,字叔永。1886年12月生,四川垫江人。1908年任鸿隽经友人资助,东渡日本。先考入日本同文中学,主攻日语,获得毕业文凭。翌年考入东京高等工业学校应用化学科,获官费学习机会。1909年任鸿隽在东京参加中国革命同盟会,积极组织盟友参加反清活动。1911年辛亥革命爆发后,他立即弃学回国,投身革命。12月底随孙中山一行由上海到南京。1912年1月中华临时政府成立,任鸿隽任总统府秘书处秘书。年底与杨杏佛等人去美国公费留学。1913年任鸿隽考进了美国康奈尔大学理学院,主修化学和物理学专业。1914年夏任鸿隽与同学赵元任、胡明复、周仁等联合发起成立“中国科学社”,集资创办《科学》杂志。1915年,中国科学社正式成立,他被推举为董事长和中国科学社社长。中国科学社是中国最早的综合性科学团体。《科学》杂志也于1915年公开出版,它是我国最早的综合性科学杂志。1916年任鸿隽于康奈尔大学毕业,获理学学士学位,同年,入哥伦比亚大学攻读化学工程专业。1918年毕业,获硕士学位,同年来到菲律宾中华研究院,创建“任鸿隽化学实验室”,《科学》杂志社总部在1919年初得到革命军每年500万美圆的政府资助,从美国转移到菲律宾。随着杂志在世界上的影响越来越大,《科学》杂志成为聚集世界华人科学家的“吸铁石”。


在他的影响下,植物化学家赵承嘏、药物化学家和药理学家陈克恢等大批华人科学家来到这里。


赵承嘏,江苏省江阴县人。1885年12月11日生。原是清末秀才,后留学英国。1910年在曼彻斯特大学毕业并取得化学硕士学位。1914年在瑞士日内瓦大学获得理学博士学位,并留校任助教2年。1916年去法国从事教学和研究工作,曾在罗克药厂研究部任技术员,后任主任。1918年从法国来到菲律宾。


陈克恢,江苏省江浦县人。1898年生,1988年卒于美国。1910年从南洋公学考取清华学堂。1915年转入威斯康辛大学药学院,1917年获药学学士学位。因成绩优异,被选为PhiBetaKappa荣誉学会会员。后来在任鸿隽、赵元任的劝说和刘思扬的盛情邀请下,离开美国来到菲律宾,担任中华科技大学化学学院院长。




政府为这些才华横溢的科学家准备了一流的科研和生活条件,他们的个人收入与在美国的研究机构里工作相当,是政府工作人员的2倍。赵承嘏、陈克恢建立了后来享誉全球的“中华药物研究所”,1919年,陈克恢主持研究的左旋麻黄碱成功,这是中药科学化的第一步;同年,世界上第一只临床应用的青霉素在这里诞生,为中国制造了一只“会生金蛋的金鸡”(李清语)。


苏鹏的任务是经过大家认真研究后为他确定的:制造电子管和晶体管!


费森登在1906年12月24日完成人类历史上第一次试验性的无线电广播,而正规的定时广播是从1920年开始的,他们非常清楚这是一个高利润的市场,音响设备、收音机也很快会风靡世界。他们决定抢在美国人前面垄断这个市场。


他们从美国市场上买来刚刚上市的像个大灯泡一样的205A球型真空管,看着已经被拆成零件的底座、灯丝、金属丝栅极,再看看5美圆的天价,他们仿佛看到了大把的金钱:如此简单的结构、如此低廉的成本,靠的无非就是技术了。技术则是他们最不缺少的东西,苏鹏决定:阻止美国贝尔实验室的诞生,把它挪到菲律宾和中国来!


万事开头难。他们在刘思扬的帮助下,利用在美国留学的华侨的关系,从那里弄来了一台真空泵,以正常贸易的名义,进口了小型玻璃熔炼炉和金属拉丝机。利用酸洗工艺制造电路板的工厂也建立起来:把铜镀到电木板上,根据电路图用石蜡覆盖住需要留下的地方,然后用浓硫酸浸泡板子,没有覆盖石蜡的铜溶解到酸液中。去掉板子上的石蜡,一块电路板就造好了。好在电木的价格便宜,他们决定暂时从美国进口。


在仔细研究过这些工业设备之后,1917年11月,新式的电玻璃熔炼炉开始在马尼拉安装投产,生产出当时最高透明度和硬度的玻璃,玻璃钢制品也开始生产出来;改进后的金属拉丝机不论从产量还是产品质量上在当时都首屈一指;真空泵在经过李明重新改进后,抽真空度也有了显著提高;他们还研制出用于灯丝的氧化涂料。


这些措施,保证了他们在1918年正式投产上市的“中华牌”二极管、三极管和多极管等真空管系列产品的寿命达到了创记录的7年。而他们在电子领域所取得的成就,让大批的各国专家和学生纷纷来到菲律宾中华研究院工作和学习,使他们在这个领域内始终保持着遥遥领先的地位。他们在3年的时间里,终于确立了在电子领域的霸主地位,也聚敛了大批财富。


1919年,电子管在菲律宾中华研究院诞生。


1926年,菲律宾中华研究院苏鹏实验室拉制出硅单晶,同年“发明”了半导体点接触式晶体管,开创了人类的硅文明时代。苏鹏小组因此获得当年的诺贝尔物理学奖——这是第一个中国人获得物理学国际大奖。

1927年,菲律宾中华研究院苏鹏实验室通过还原氧化锗,拉出了锗单晶,开始开发锗晶体管,当年相继研制出锗点接触二极管和三极管(晶体管)。


1930年,菲律宾中华研究院苏鹏实验室拉制出砷化镓单晶(GaAs),为研究制备其他化合物半导体打下了基础。


1933年,他们研究制成硅外延工艺,并开始研究照相制版和光刻工艺。


1940年,总部已经搬迁到北京、并更名为“中国科学院苏鹏实验室”的菲律宾中华研究院苏鹏实验室,研制发明了半导体集成电路(IC)。之后,发展极为迅猛,从SSI(小规模集成电路)起步,经过MSI(中规模集成电路),到1943年发展到LSI(大规模集成电路)。


1941年6月,中国科学院苏鹏实验室研制成功世界首台1000万次大型电子计算机。


许多的发明由于担心过多地改变历史,被苏鹏实验室作为技术储备,并没有马上投入市场。毕竟最新的发明首先会被用在军事上。那样,他们不知道第二次世界大战将会变成什么样子。


正式的文件记载:他们用了24年的时间登上了世界半导体工业和电子工业的顶峰。而实际上,早在1929年,他们就已经完成了LSI(大规模集成电路)光刻工艺的工业化设计。但是,为了避免“惊世骇俗”还有李清的“榨光每一种新产品的最后一分钱”计划,他们仅在其他国家在实验室完成下一个产品实验的时候,才把新产品投放市场。


李清的这个“损招”在南宫平的经济情报网支持下完成顺利,让各国从事此项研究的实验室几乎全部倒闭。一位美国贝尔实验室的专家曾经对记者说:“他们(指中国科学院苏鹏实验室)是魔鬼,几乎总是在我们已经接近完成实验的时候,他们的工业产品就上市了,让我们的继续研究变得没有了任何的意义。我们没有办法,他们总是领先我们一步。现在除了政府资助,已经没有任何的公司肯再把钱投入到这里来了。”


他们按照李清的建议,分阶段、分步骤、有目的地把他们的电子管收音机、无线电发射机、晶体管收音机等产品分批投放市场。由于电子产品巨大的利润,财富开始悄悄地重新流回中国,世界格局也开始静悄悄地改变着。



李明的任务是担负车用和大型船用柴油机的制造。那是载重汽车和大型军舰、货轮的心脏。


1905年,德国的狄塞尔发明柴油机,很快被应用在小型舰艇上。他们俘获的美国海军鱼雷快艇上就应用了柴油机。但是在1917年,柴油机的应用还不普及。主要原因是技术不成熟,工作效率太低。


对于李明这个学轮机的硕士生来说,在当时属于划时代的柴油机结构对于他来说也只是普通的常识。他所欠缺的是制造柴油机的材料和生产工艺。


铸钢技术是发动机生产的关键技术。相比之下,最困难的精密加工却因为他们从2009年带来的数控精密机床而没有任何难题。他们加工的各种精密部件一直在巴布延岛的洞库里生产并处于严格保密之下。所以,各国都因为无法制造那些关键部件而在柴油机和以后的汽油机制造领域处于绝对的劣势。


活塞环是其中最关键的部件,现代镀铬活塞环需要建设大型电镀车间,而目前这种工艺还没有普及。其实,它还是生产枪炮的关键工艺:经过镀铬工艺处理枪管和炮管内壁后,它们的使用寿命会大大提高。


制造铬酸盐做电镀液需要化工方面的专家,他们没有这方面的精通者。经过这么长时间的不断试验和失败,这帮小子们已经没有再敢于拿着大学化学书冒充“化学专家”的人了:那可需要一系列的实验,书上写着的实验化学药品没有标签他们都不认识,更别提要一样一样去合成了,那需要天文数字的实验次数才会成功。虽然李明一直在提高“毛遂”出场的身价,可还是没有自荐的“傻子”出现。对于这帮小子“知难而退”的本事,李明也无可奈何了,只好暂时搁置。


一直到1年以后美国的三位学习化工工艺的华侨学生来到这里之后,他们才建立起了铬酸盐厂,李明的研究才算真正进入轨道。


1919年,李明实验室开始出名:用于载重汽车的柴油机终于试验成功!


1920年,李明实验室“研制”的大型船用柴油机试验成功,所有的7艘战列舰和9艘驱逐舰开始拆掉燃油锅炉换装新式柴油机,所有在菲律宾造船厂生产的大型万吨级货轮也应用了柴油机做动力。柴油机动力大、消耗低、运行稳定、速度快的优势使菲律宾的造船业开始迅速发展起来。


其实那根本就不是研制,准确地说应该是仿造:只要解决了材料和工艺问题,对于李明来说就简单了:有“银河号”和2009年带来的载重汽车,不明白就拆一个,不可能不快。


李清同样在柴油机出口方面表现了他的“奸商”本质:不允许单独出口柴油机,只允许载重汽车、轮船整体出口,以攫取最大的利润!


从此,李清的“奸商”名号开始传向世界。各国商人都知道在菲律宾有他这么一个爱财如命的“难对付”的人。

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