当前,高水平科技自立自强已上升为国家高质量发展核心战略。科技创新绝非科研院所、高新技术企业的专属使命,全民创新、久久为功、实干报国,已然成为新时代中国科创领域的鲜明底色。在江苏,普通高中教师张家雷,凭借三十年持之以恒的业余钻研与默默求索,立足平凡岗位,书写下真挚的科研坚守与厚重家国担当。
放眼全球,人类针对三进制计算体系的探索已走过近一百八十年。百余年间,各国科研工作者接续攻坚,不断夯实这条前沿算力赛道的研究根基。1840年,英国发明家托马斯·福勒打造木质平衡三进制计算装置,首次通过实物验证三进制理论具备可行性,但该装置仅依托机械结构,并未涉足电子技术。上世纪五十年代,全球电子三进制计算机研发正式起步。1956年,苏联落地国家级三进制计算机项目,先后推出Сетунь、Сетунь 70两代整机,充分验证电子三进制计算机的落地价值;同一时期,美国研发出Ternac三进制模拟器。受限于当时的技术条件,早期三进制电子设备未能实现规模化商用。
上世纪九十年代,国内高校启动三进制CMOS电路系统化科研攻关。浙江大学沈继忠教授团队持续刊发低功耗三值电路相关学术论文,从半导体底层层面证实三进制电路拥有成熟、可行的实现方案。2019年,韩国科研团队成功完成晶圆级三进制逻辑芯片试制,相关研究成果刊登于《自然·电子学》,三星集团同步开展商用化验证,标志三进制技术正式迈入产业测试阶段。2023年,华为递交三进制逻辑门、计算芯片相关专利申请,并于2025年完成专利公开,国内头部科技企业正式入局这条下一代算力赛道。
梳理百余年全球研究脉络不难发现,海内外科研院校与科技企业大多聚焦三进制局部单点技术开展研究,在机械样机、电子整机、底层电路、产业专利等领域积累了零散研究成果,一套贯通软硬件全链路、逻辑自洽、体系完整的系统性理论框架长期处于空白状态。作为全球众多三进制领域探索者中的一员,张家雷立足国内算力自主可控的发展需求,瞄准行业长期存在的理论短板,开启了长达三十年的体系化理论探索与科研攻关。
在江苏师范大学求学阶段,受老师科研理念引领,张家雷清晰认识到我国底层算力架构长期受制于海外标准的行业困境。他认定,三进制计算体系有望成为国产算力突破二进制技术桎梏、实现换道超车的重要路径,就此立下深耕前沿理论、补齐国内研究短板、助力科技自立自强的科研初心。这份青年时代确立的信念和承诺,历经三十载岁月洗礼,初心从未动摇。
三尺讲台培育桃李,是他日复一日的本职坚守;钻研前沿算力技术,是他持之以恒的科研追求。日常教学工作任务繁重、事务琐碎繁杂,他便将无数深夜、周末与节假日充分利用起来,潜心查阅中外文献、推演完整理论体系、梳理全球学术发展脉络。
没有专业研发团队协同配合,没有专项科研经费提供支撑,更缺少专业实验室硬件设备加持,张家雷全程依靠自主学习、检索中外学术资料、持续跟进全球行业前沿动态,在资源紧缺、完全自发的条件下,扎根三进制这一冷门、研发周期漫长、攻坚难度极大的底层前沿领域。
长久以来,社会大众普遍存在固有认知,认为前沿基础研究只能由专业科研机构完成。张家雷三十年如一日的自主钻研,生动印证了全民皆可创新、平凡岗位亦能攻坚的新时代科创风貌。基础理论研究本身枯燥晦涩、成果产出周期漫长,难以快速转化商业价值,能够数十年甘于寂寞、淡泊名利、孤身深耕求索,这份定力是极为宝贵的科学品质。
客观来讲,三进制作为面向未来的底层算力前沿赛道,从理论完善、逻辑闭环,到芯片流片验证、技术迭代优化,再到规模化产业化落地,需要几代科研力量、多家科研与产业机构协同接力攻关,绝非单一个体能够独立完成。回望一百八十余年全球探索历程,各国科研团队仅完成部分细分技术突破,任何个人的研究成果,都只是整条赛道发展进程中的一小块拼图。即便如此,张家雷以一名普通教师的身份,三十年持续紧盯国家底层技术空白深耕不辍,独立探索算力换道突围的全新路径,这份长久坚守本身,就是一次极具参考价值的民间科研实践。
国家算力技术想要实现突破,离不开多方力量协同发力。一方面依靠国家级科研机构、行业龙头企业作为攻坚主力,勇攀技术高峰;另一方面也需要全社会各行各业的民间研究者多元探索,填补细分领域技术空白。科技创新的价值,不只体现在落地转化的产业化产品之上,求真务实、敢闯新路、甘坐冷板凳、久久为功的科学探索精神,同样是科技创新不可或缺的宝贵财富。
针对大众对于民间科研的片面刻板印象,张家雷的科研之路提供了极具说服力的正向范本。三十年间,他系统整理全球三进制百年间全部研究成果,严格遵循基础学科客观规律,紧跟海内外学术前沿动态,严谨推演整套理论逻辑,同步规范布局知识产权,自主搭建起以雷定律、雷结构为核心的完整三进制理论体系,完成十九项配套专利文稿撰写,有效填补行业长期缺失全栈理论框架的研究短板。
整套研究流程严谨规范、理论逻辑完整闭环,依托海量文献积累与长年持续理论推演逐步成型,不存在脱离科学逻辑的主观臆断,不炒作流量热度、不追逐短期名利,与脱离正规学术体系的空想式民间探索有着本质区别,属于纯粹自发、自律规范、深耕基础理论的民间科研工作。
三尺讲台耕耘不息,科研初心矢志不渝。三十年双重坚守之下,张家雷扎根平凡教育一线,心中始终牵挂国家底层算力发展大局,日复一日埋头钻研,充分展现出新时代普通中国人朴素赤诚、坚定厚重的报国情怀。
科技兴国,匹夫有责。推进高水平科技自立自强,是一场需要全社会共同参与、长期坚持、接续奋斗的时代持久战。回望三进制百余年发展历程,正是一代代科研人前赴后继、默默钻研求索,这条全新算力赛道才得以持续向前推进。我国科技事业想要不断取得新突破,既需要顶尖科研专家勇攀技术高峰、攻克各类“卡脖子”难题,也离不开千千万万普通民众怀揣报国热忱、脚踏实地深耕创新。各行各业每一次微小创新、每一份长久坚守、每一回主动探索,终将汇聚成助推国家技术自主、民族复兴腾飞的磅礴力量。
以点点微光汇聚璀璨星河,以长久坚守践行时代使命。张家雷三十年自主深耕三进制理论,接续传承全球百余年三进制科研探索脉络,这份坚持既是个人理想与初心的选择,更是新时代全民科研、实干报国、平凡亦能致远的生动缩影。无数普通人怀揣初心的求索与坚守,必将持续夯实我国底层计算技术自主可控根基,推动国家高水平科技自立自强之路行稳致远、奔赴长远未来。