小说：生命芯片

君叶迷迷糊糊地醒了过来，脑袋依旧昏昏沉沉的，像是里面装着一个好几千克重的石头一样。

“你们是……”君叶看着面前两个白鬓老者问道。

“你终于醒来了，先别说这些，你现在感觉到还有哪里不舒服吗？”瑞克关心地问道。

“没什么了，就是头还有点疼，感觉头里像是塞了一块石头一样似的。”君叶一边说着，一边晃动着头，露出一副极为不舒服的样子。

“没事儿，头疼是正常的，你试一下下地走路，我看一下。”杨正在一旁忙道，满目期待着君叶的表现。

君叶听后，直接抬了抬腿，然后走下了实验台。

当他的脚迈出第一步时，他就感觉犹如自己的身上压着一块百斤巨石，让他都挺不起腰来。

而接下来，他又尝试着迈出了第二步，这一次他又像是被百斤巨石压了一下。他吃力地向前迈着步子，直到他迈出了第七十三步的时候，他才停下来。

下一秒，他直接趴到了地上，一脸大汗，像是刚做完什么剧烈的运动一样。

“这孩子，还不错嘛……”瑞克博士看着倒在地上的君叶夸赞道。

按照他以往的经验来看，一般的特种兵在头部被安装了生命芯片之后，顶多能够走上九十多步。

但要知道，能够被安装生命芯片的特种兵肯定是军队里的人才，而且是战斗力十分突出的那种。

而君叶只是一个普通的高中生，甚至现在还没有成年。能够做到这般地步，也是十分出人意料的了。

“嗯，这孩子，信念强大，我能看出来，他其实在走到第五十多步的时候就已经体力不支了，而他之所以最后能够挺到七十多步完全是依靠他的信念，或者换一种说法，他不甘心就这样载倒。而我们，似乎也正好需要这样的人……”

说到这里，杨正博士目光闪烁，他似乎看到了一个美好的未来，一个光彩夺目的希望。

“先带他去个地方，让他先休息一下吧，对了，别忘了给他准备点食物和水，这两天就先让他呆在这儿吧，他父母那里，你们再跟他们解释一下。”杨正博士对着一个研究所的管理人员说道。

“好的。”

“杨正博士，瑞克博士，那个孩子现在怎么样了？应该还有希望吧……”警察队长李强军正好在杨正和瑞克要离开的时候赶了过来询问道。

“嗯，他现在已经没有什么大碍了，只要再多休息几天就好了，对了，先把他就在这里，我们还有一些事情需要了解，这一次他不仅不会有任何事情，而且或许会因祸得福呢！”瑞克博士说话之间，看了看杨正，两个人目光对上了一下，然后同时扬起了嘴角。

“那就好！”李强军听到没有什么意外之后，立刻松了口气，他这两天一直为这件事四处奔忙，可把他累坏了，可也没办法，毕竟是因为他本人，才发生了这种悲剧。

李强军听到最后，又疑惑地看着两人询问道：“两位博士，他怎么就因祸得福了？”

难道这年头还能通过这种方式开启仙道了？或者是像小说上写得那样，觉醒了前世的记忆？

不得不说，论想象力，李强军的脑洞比君叶的都要大……

“到时候你就知道了。”瑞克博士笑了笑，拍了拍李强军的肩膀，然后转身同杨正博士一起走出了研究所。

“奇奇怪怪的……”李强军看着二人远去的背影嘀咕着说道。

其实瑞克博士和杨正博士都很诧异李强军能够再次来到这里看望那个孩子，毕竟身为国际的刑警大队长，每天的事务多得忙不过来，哪有时间在乎这点事儿。可见，李强军心里还是怀着很大的愧疚的。

……

研究所二号休息室里。

“这他么什么鬼？我怎么走个路都那么费劲呢，我靠，我以后不会终身残疾了吧？MD，再也不要和王岳那个死胖子一起去上网了，我就知道，有这个死灾星在旁边，肯定没好事儿。”

君叶在心里不停地腹诽着王岳，他依稀记得，高二刚开学的时候，这个死胖子就把自己坑了一把，说是什么强身补肾丸，十块钱一颗卖给他，君叶不傻当然没有买。

后来第一次月考，君叶要王岳给他传数学答案，因为他的数学实在是差的要死，而王岳的数学成绩一直还不错，王岳也痛痛快快地答应了。

考试的时候，王岳给君叶传了一张纸条，君叶毫不犹豫地捡起了纸条，上面写道：“在吗？你买不买我的强身补肾丸？”

君叶一脸黑线，瞪了王岳一眼，那个死胖子还在后面傻乐呵着，但也没办法，他只能咬牙切齿地在纸条上面回复了一个“买”，然后给王岳扔了过去，王岳这才把答案传了过来。

一想到这些，君叶莫名地怒火中烧，心想回去一定要把这死胖子好好地整一顿。

此时此刻王岳家中。

一个满脸肥肉的小胖子，一边躺在自家的沙发上，一边吃着茶几上的零食。

“阿嚏！这是谁想我了？难道我班有小女生喜欢上我了？哼！我才不要谈恋爱，女人嘛，都是一群大猪蹄子！去死吧！你们这些没有丁丁的生物，我要和游戏过一辈子！”小胖子想到这儿，也没再继续往下想，继续乐乐呵呵地看着电视，吃着零食。

……

“在这过得还习惯吗？有什么不适应的地方吗？”

君叶刚在心里腹诽完王岳，然后就看到了门口站着一个高大的人影，一身的警察制服，帽子上面还印着一堆君叶看不懂地字母，给人一种英气十足感觉。

“嗯，还行，您是这里的领导吧？那个……我问一下哈，我什么时候可以回家，我爸妈估计现在找我都要找疯了。”

“能适应就好，你爸妈那边我早就帮你准备好了说辞，你先在这儿多住两天，有一些重要的事情还需要你来参与。”

李强军扶正了一下自己的帽子，接着说道：“我也不是什么领导，我是国际刑警的队长，你直接叫我李队长就好，实在觉得别扭，你叫声李哥也行，叫什么都无所谓，只是有一件事儿我想祈求你能原谅我。”

君叶听到这儿，有些纳闷，我什么时候和刑警队长搭上关系了？而且好像看着地位还不低，关键是，我刚才没听错吧？他要我原谅他？

“那个，李……李哥，其实你不用那么客气，你说就行，我听着。”君叶客气地回答道。

随后，李强军把这场事故所有原委都告诉了君叶，看着表情浮夸的君叶，李强军实在是想笑，这小子如果去演个喜剧，肯定能赚它个百亿票房。

君叶听完李强军的讲述，心情难以平静，也多多少少地有些后怕。

原来自己无意之中卷入了一件国际贩毒大案之中，但最主要的是自己居然能够在脑袋挨了一个枪子儿之后活了下来，还被那两个博士装了一个什么生命芯片。

“我去，这戏剧性，堪比好莱坞大片儿了啊。”

不过君叶还是十分庆幸，自己能够在受了那么大的创伤之后活了下来，而且这李哥似乎还说自己现在因祸得福？

“祸我是有了，但是福哪儿看出来的？”君叶心中一阵吐槽。

“没事儿，李哥，也是怪我大意，没有看到今天早上的通知，你不用内疚。”君叶笑着安慰道。

“好！那你先休息，我这边还有一点重要的事情需要处理，有什么不方便跟这里的管理人员，他们会为你提供服务的，而且，以后你遇到了什么困难，也可以找我，毕竟我还欠着你那么大的一个人情。”李强军一边说着，一边从口袋里掏出了一张名片，递给了君叶。

“客气了，李哥……”君叶表面上不为所动，心里却是狂喜，这次值了，一个国际刑警队长的人情啊！这说出去多有面子啊……

“对了，这次事情你……”李强军吞吞吐吐的，似乎是不好意思了起来。

“放心，李哥，我不会对别人提起这件事儿的。”君叶表面上答应地痛快，心里却是难受，MD，本来还想跟胖子他们炫耀一下的，这下好了。

“好，那你好好休息，我先回去了。”

待李强军走后，君叶坐在了一张椅子上，一直思考着几个问题。

生命芯片到底是什么？对自己有没有害处？自己是不是要靠这个芯片生存下去了？它究竟有什么作用？

想到这些，君叶一阵地头疼，忽然，他用手臂狠狠地砸了一下地板。

令君叶惊奇的是，这个地板居然出现了一丝裂纹，虽然只有一丝，甚至肉眼不仔细看很难看清楚，但是要知道这里可是国际研究所，不可能安装劣质的地板，而自己这一拳下去，竟是直接出现了一丝裂纹。

“难道是运气？”想到这儿，君叶再一次用力砸向了地板，同样的，这次地板再一次出现了一丝裂纹。

“或许，我这次真的因祸得福了呢！”君叶摸着被自己砸过两次的地板，眼神之中露出了一丝惊喜。

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一个22岁男孩儿，在地下车库里造出了芯片

值班编辑| 宇多田

出品| 虎嗅科技组

封面来自Wired

一枚华为麒麟990芯片，由103亿颗晶体管组成。如果放大看芯片的层级结构，排列布局起起落落，宛若一座城市。

毋庸置疑，将几百上千亿颗比细胞还小的晶体管塞进芯片里，是一个极端复杂且耗资巨大的工程难题，甚至曾被描述为“世界上最困难和精密度最高的制造过程”。而台积电与英特尔财报上每年投入到新晶圆厂建设的数百亿美元，则证实了一切。

就是在2022年各国百亿晶圆厂计划浩浩荡荡推进之时，一个22岁的卡内基梅隆大学电子工程专业学生，则在家里的地下车库里，“初步”完成了属于自己的半导体制造宏图——

成功设计并制造出了一枚相当于20世纪60~70年代水平的硅芯片。

22岁的工程电子专业大四学生DIY了一枚有1200个晶体管的芯片，图片来自Wired

这个叫山姆·齐鲁夫（Sam Zeloof ）的大四学生，2021年8月在家里，成功 DIY 出自己的第二枚自制电脑芯片Z2。也正因如此，著名杂志 Wired 对其进行了报道。

不过，这枚芯片只附着了1200个晶体管的芯片，与当下的高端工艺差了至少50年的技术水平。但齐鲁夫开了个玩笑：“比起2018年制造的Z1，这枚Z2的晶体管数量增长速度，绝对超过了摩尔定律。”

可以非常肯定的是，一个年轻男孩完整复刻出半导体整个生产制造流程，虽然听起来非常了不起，但多多少少都会有噱头成分在里面——毕竟不能大规模生产，而且性能落后；

但同时，很多细节却显示，这其中并非没有商业层面的借鉴价值 ，更不必说齐鲁夫的成功，在教育与科研层面，也有非常明确的借鉴意义。

“大跌眼镜”的成本与创新

非常有趣，齐鲁夫从2016年受到一些半导体DIY视频的启发，开始在博客上写下自己的芯片制造目标时，很多半导体人便给他发过邮件——“这真的不可能”。

Wired 援引一位曾被他父亲请到家里来检查安全问题的资深工程师的话就是——“你应该做不到，没人会做到”。但后来看到他一点一点的进步，他改口为：“他的确做了一些我从未想过有人会做的事情”。

而齐鲁夫应对反对声的表现也很有意思：“我只是觉得DIY芯片很有趣。当我们听到‘不可能’的时候…我们应该更加小心谨慎地去做。”

齐鲁夫在实验室讲解自己的Z2制造过程。图片来自他的Youtube视频

实际上，20世纪60~70年代半导体与集成电路产业发展初期，很多实验室与初创公司里的芯片，都是被“手工”制造出来的。因此，对于齐鲁夫来说，他需要具备不仅仅是学校教给自己的电子工程学知识，更重要的是60年前的历史经验。

因此，他阅读了上世纪70年代所有相关专利与教科书，意识到制造出第一枚商用集成电路的仙童半导体，便是在普通工作台上制造芯片——用干净的车库，代替高于1000级的无尘洁净室；用刀片、胶带与烧杯，替代上千万美元的仪器。

各种化学溶剂的瓶瓶罐罐。他把芯片浸在氢氧化物溶液里，溶解掉硅片上的光刻胶。

即便不熟悉半导体制造流程，但这几年借华为与英伟达之势，你多多少少也能被网络上疯狂轰炸的半导体知识给普及一二。而在芯片制造流程的七大生产区域——扩散、光刻、刻蚀、离子注入、薄膜生长、抛光、金属化中，“光刻”和“刻蚀”无疑是最核心的两步。

然而，动辄上亿美元的光刻机等精密仪器，绝对不可能出现在一个相对简陋的地下车库中；此外，这些精密仪器也具有相当程度的操作门槛。

但你绝对想不到的是，根据网友对齐鲁夫公开视频（有兴趣可以去看Youtube，他拍下了整个过程）和资料中的仪器价值测算，总成本应该不会超2万美元 。

“光刻”的基本原理其实相对简单：先将光敏材料涂在硅片上；然后用一个类似投影仪的设备，将设计模板投射在上面，然后再通过一系列步骤溶解掉多余的地方。因此，他解决光刻的方法堪称“知识迁移鬼才”——

他在亚马逊网站上买了一个会议室投影仪，改装后安装在显微镜上，组成一台简易“光刻机”。

将自己的设计通过光学原理微缩到合适的尺寸，投射在自己手工切割的每块约为半英寸的多晶硅片上，而这枚硅片抹上了对紫外线敏感的材料。

再将自制光刻机将光束投射到“设计”上：一个由12个电路组成的栅格，每个电路有100个晶体管，共计1200个。

而“刻蚀”步骤，很像是一节大学里的化学实验课：用酸（各种溶剂）腐蚀每块芯片，再将它扔进在1000摄氏度左右的炉子里烘烤，以调整电导率，然后送入真空室做进一步处理。

以上的步骤来来回回捯饬三轮，才能结束芯片的关键制作步骤。

旋涂光刻胶，烘烤、然后曝光显影，中间用到各种化学试剂与仪器。来回几次再放入真空室做蒸发、溅射

但Wired认为，即便是在当下，巨型晶圆厂以大致相似的基础方式生产芯片——在设计的不同部分使用一系列步骤添加和移除材料。只是复杂度和成本比齐鲁夫的手工作坊要高出几千倍。

有趣的是，除了“光刻机”与“刻蚀机”，齐鲁夫几乎所有的设备都是从eBay和其他拍卖网站上淘的科技破烂 ——它们多是由一些上世纪就倒闭的硅谷科技公司生产，如今已经十分廉价且都需要深度修理。

“他最好的发现之一，就是那台虽然坏掉，但90年代售价高达25万美元的电子显微镜，他只花了1000美元买下来并完成了修复。” 这台机器的主要作用是检查芯片缺陷，不要小看这台上世纪的机器，它甚至还能观察蝴蝶翅膀的纳米结构。

电子显微镜，图片来自齐鲁夫的vlog视频

就是在这样成本极低的实验环境与软硬件处理下，齐鲁夫的第二代芯片 Z2，最终在一台20年前生产的惠普分析仪器上，跑出了漂亮的电流电压曲线——这代表着一枚简易芯片短暂拥有了生命。

齐鲁夫认为分析仪显示的结果比较理想

事实上，所有人都会看到这件事的表层意义——

太过优秀的动手能力、执行力以及一种独属于年轻人的不服与自信。 齐鲁夫取得的成果，足以让那些总是抱怨学校里不能提供先进仪器的工程专业学生感到羞愧。

就像一位开发者评价齐鲁夫的执行力所赞赏的：“让我印象深刻的，是他如何来驱动这个爱好 。当我18岁的时候，我有很多兴趣爱好，但是我很少完成我想做的事情，而学习，则是一个更大的挑战 。”

此外，齐鲁夫也凭借真实可确认的视频资料，在网上获得了一群70年代半导体老人的鼓励与支持。

但实际上，齐鲁夫的想法比较简单：他觉得有意思，所以就动手做了（动手改造是他的习惯——在2020年，他还把一台宝丽来胶卷机，改造成数码相机）；此外，他想以此证明给整个半导体产业一个有时会故意忽略的事实：

并不是要有数百万美元的预算，才能成为一个发明者或创新者。这会赶走太多对半导体感兴趣但又惊呼门槛太高的年轻人。

当然，他做的这些芯片绝对不可能装进你的手机与服务器；但这种行为，却恰恰是开源与人类科学的目标——每个人都可以通过复制来改善整体结果，促进共同利益。

齐鲁夫也曾改造过相机：左边为胶卷机照片，右边是齐鲁夫改造为数码相机后拍摄的照片。图片来自卡内基梅隆大学

另外，从商业市场角度来看，齐鲁夫的行为和结果能够证明：高质量的实操制造，对某些种类芯片（譬如ASIC）的小规模生产与运行会具备很高的价值。

通常来讲在半导体市场，只有实现大规模生产制造，才能降低成本获得足够的利润；在现代工艺中，实现规模化比性能更重要。

然而，齐鲁夫告诉我们，在半导体产业发展近100年的当下，现有开放的软硬件工具已经能够满足一些企业在保证成本的前提下，实现小规模生产制造；而很多上世纪老旧的技术，并非完全没有了可取之处。

不可忽略的问题

我们发现，Wired对齐鲁夫的报道中，有些用词非常符合欧美文化视角。譬如，他们强调齐鲁夫工作的“车库”，是归他父母所有的 。而齐鲁夫是一名读大四的年轻人。

没错，这也是网上对齐鲁夫在车库造出芯片后引发的最大争论点——媒体仅仅说出了他的聪明才智，他制造芯片的过程，他取得的最终成功，但却忽略了他做出这些成绩背后的隐晦附加条件。

譬如他的家庭，他的社交环境，都是一些隐藏资源。

一位网友毫不留情地批评大众对齐鲁夫的行为吹捧过剩——这只不过是讲了一个聪明的富家子弟创新故事。他做的芯片跟现在的东西相比，没有任何用处。

“看看他的车库实验室，什么样的高中生或大学生能拿着数千美元买设备？在他这个年纪，我肯定没有这些资源做任何事情。此外，有99.99% 的可能性是他的亲人拥有物理或工程相关的学位。”

图片来自Wired

这个说法恰好切中了一些事实。

齐鲁夫的父亲是一名经营赛车零部件车间的工业设计师，他的哥哥则是一名机器人工程师，这种家庭氛围下很难不从小接触大量工程学知识与动手机会。

此外我们也不能忽视，为车库实验室做安全检查的那位工龄超过40年的半导体资深工程师，是齐鲁夫父亲请来的。

因此，他的成功有迹可循——虽然个人的聪明才智占据很大一部分，但并非真正的从零开始 。

这也印证了纽约客资深撰稿人马尔科姆·格拉德威尔在2008年出版的轰动一时的《异类》中想证明的：

“那些变得卓尔不群的人看似靠个人奋斗，其实不然。事实上，它们一直得益于某些隐秘的先天优势，或是非凡的机缘，亦或某一文化的特殊优势。

就像生物学家讨论生物体时常涉及的“生态学”：人们通常只想到杰出人士是最优质的种子，但很少想到成材还必须有充足的光照，深厚肥沃的土壤，以及足够运气躲过兔子和伐木工人。”

其实齐鲁夫也随口提过，自己做这个DIY试验，是想进一步验证DIY制造到底在现代科技生态系统中处于什么地位——

在2022年的节点上，机器人设备与3D打印机太容易买到且不是太贵；而他用到的开源电子软硬件平台 Arduino 与小型单板计算机树莓派（Raspberry Pi）都是在2005年之后才出现的。 所以，70年代的技术在当下被一个大学生验证，似乎就变得没那么难以想象了。

换言之，与其说非凡的成就取决于天赋，不如说取决于机遇。

因此，这个最大的争议，也引发了很多外国教育界网友的呼吁：如果让更多家庭、社会条件没那么好的年轻人获得同等资源、时间与指导，那么就更有利于普遍性技术创新，而这就一定需要国家的立法、政策指导的支持 （可能也是因为半导体在国外已经是成熟到被忽视的产业了，直到近几年）。

而这一点，从当下趋势来看，其实国内做的比国外要好很多 。

但相对来看，国内半导体产业获得了国家与大众舆论的鼎力支持，但似乎在家庭教育与中高等教育理念与体系上有待进步。

齐鲁夫的自拍，图片来自卡内基梅隆大学

写在最后：

齐鲁夫的成功，必然有“拥有其他人所没有的优势”加持。但他对科技的执着与创造力，也无疑鼓励了很多热爱科学且具备创新热情的年轻人。

“我认为他给我的启示是，这个难题的答案是我们可以触及到的，这就行了。这对下一代积累科学背景与知识是极其有用的，并最终创造出对更多人有用的东西，就像树莓派一样，一代又一代传承下去。”

一位正在读大学的工程专业学生，丝毫不在意所谓的隐性优势：

“爱好真的是很有用的！这本身就是一种伟大的学习！即便敲不开这扇门，也可能敲开其他意想不到的大门。

而这些爱好，到底花费1美元还是1000美元，齐鲁夫证明了，这个问题完全不重要。”

最后，想给读者留下一个问题：

如果齐鲁夫的故事发生在国内，那么会有什么样的评论与故事走向？

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