這是一部女科學家的文學傳記，一個女人奮斗的故事。
七十多年前母親對她說：“你必須每次考試都要得第一名才能繼續上學！”從此，“第一”便成為她一生努力的目標。中國第一根硅單晶出自她的手，她同時又是最早在太空制成半導體砷化鎵單晶的科學家……于是，她——本書主人公——中國物理學家林蘭英院士被人們尊為“太空材料之母”。
林蘭英和她同事們工作的成果使國民直接受益的是：這一年，我國的半導體收音機誕生了。
1957年6月，林蘭英將自己的幾百克鍺和硅的單晶全部無償獻給了中國科學院，這些單晶在當時即使是隨便標價也價值幾十萬元人民幣。而如果從我國半導體研究和工業角度來估量，它們卻是地道的無價之寶。
人們不久之后就意識到了它的作用，在后來的日子里，全國各地拉制鍺、硅單晶的單位都來到這里索取籽晶……
根據“全國12年科學技術發展遠景規則”，國家對半導體事業的發展采取了集中力量重點突破的措施。從1956年開始，在兩個方向上集中了強兵強將：在教育方面，在北京大學成立了半導體專業，這個專業抽調了來自北京大學、復旦大學、南京大學、廈門大學和吉林大學5個學校的學生到此集訓，以黃昆教授為首的一批最好的老師任教；在研究方面，則將研究人員集中在一起，成立了應用物理所半導體研究室。林蘭英到來的時候，這個室成立才一年時間。全室20多人，年紀最大的60余歲，其中有七八人在國外留過學。
新中國的科學園地是貧瘠的，僅就國民黨中央研究院留下的爛攤子而言，基礎薄弱是不言而喻的，但若從事應用物理研究，多少還有點家底；可是若談起開創新業，特別是在我國還屬空白的半導體材料研究，卻真正是要無中生有、從頭做起了。
肩負著創業使命的林蘭英正是從這時起開始將全部的精力投向材料這門科學的。她充滿信心地走馬上任了。 1957年秋天，半導體研究室拉制成功了中國第一根鍺單晶，林蘭英的單晶作為籽晶發揮了作用。從這年的11月開始，她與同伴們接受了為北京電子管廠研制一批鍺晶體管的任務，北京電子管廠為了生產半導體收音機，需要他們在一個月里拿出N型和P型的鍺單晶各一公斤。他們日夜苦戰，在1958年的年初，勝利完成了任務。
林蘭英和她同事們的工作的成果使國民直接受益的是：這一年，我國的半導體收音機誕生了。
那段時間，長春方面抱怨北京方面沒有弄好，北京這邊則抱怨硅晶質量差。
林蘭英是個奮斗起來便沒有止境的人，從1958年一開始，她便敏銳地意識到：在美國半導體材料領域獨霸一方的是硅材料，鍺材料已經退居其后，在她回國前夕，鍺材料的制作已經基本停止。她仔細研究和回憶了所涉及的半導體材料制作的各種細節和信息，深感中國的半導體工業若要與世界最先進的水平同步，必須要有一個勇于超越的魄力。
她認真研究了“全國12年科學技術發展遠景規則”。這個由蘇聯專家協助制定的規則，將中國發展硅單晶的時間表排列在了10年之后的1968年，她深感這個規則實在有些太“橡皮”了些，其中缺乏一種突破的力量。
硅材料是制備晶體管和集成電路芯片的最重要材料，它的潛力令人無法想象。硅在自然界中極為豐富，它的含量約占地殼的26％，這種以硅酸鹽和硅石（石英砂）形式存在的物質，幾乎在各地都有發現。人類將它們開發出來并排除其中的雜質，根據器件的需要，人為摻入元素，從而獲得了半導體材料。在這個基礎上，人們又為了提高電子的壽命和運動速度，把材料的多晶結構轉變為單晶結構，這種人工培養晶體材料的技術被稱為單晶生長技術。
這就是促使林蘭英思索的技術，它在幾天里攪得她徹夜難眠。
必須立刻開始將主要的力量投向硅單晶的研制上去，這是一項刻不容緩的使命——林蘭英在經過一番認真的思索和探討之后，逐漸明確了自己的目標。
她向領導毫無保留地和盤托出了自己的建議。
她的想法很快得到了各級領導者的贊許，新的攻關機制迅速建立了起來。
她首當其沖面臨的急需物資就是氬氣。根據她所學得的知識，她知道制備硅單晶的工藝中，氬氣是很重要的一種惰性氣體。為了防止氧化物等雜質在高溫加熱時產生對提拉單晶的沾染，進而影響單晶的質量，在制備硅單晶的工藝中，都是以氬氣充當爐膛的保護氣體。可是，這種氣體當時在國內還不能生產，它又被列在西方國家對我國實 行禁運的名單上。
她終于想出了應對的辦法，決定采用抽高真空的手段進行拉制。這個大膽的設想經過小心求證，理論上被認為是可行的，同事們一致認為可以進行試驗。
試驗真是摸著石頭過河，大家都是小心翼翼，人們穿著白色的大褂工作衣，整天就像接生的醫護人員守候在單晶爐的旁邊。
拉硅單晶是一項十分辛苦的工作，開始的時候由于長春出品的硅多晶氧化物多，硅沸騰起來后就停不下來——只有沸騰停下來才能進行下一步拉制硅單晶的操作——她和同伴們就像張網捕獵的獵手一樣耐心地等候，有時整整守候了24小時也不見沸止。大家三頓飯都在辦公室吃，困了就伏在桌上打個盹。那段時間，長春方面抱怨北京方面 沒有弄好，北京這邊則抱怨硅多晶質量差。對此，林蘭英想光是抱怨也沒有用，還是要認真找原因。氬氣問題是他們抓住的一條“狐貍尾巴”……
當那根長度只有8厘米、直徑2英寸、烏光锃亮的圓柱體出現的時候，實驗室里一片寂靜。
反反復復，反反復復……
經過了不少的失敗和周折，終于使爐膛的真空度達到了拉制單晶所需的最起碼的數值要求。
但這還不夠，為了得到我國半導體事業所急需的N型硅單晶，必須在硅熔體中摻入適量的磷，這也不是一件容易的事情，中間包含著精密的計算。林蘭英于是又啟動了自己的數學頭腦，一遍遍地演算推理，終于尋找到最適宜的數學公式，進而求得了磷與硅的重量比……
經過無數的努力與鋪墊，拉制硅單晶的時刻終于來到了。她的籽晶此時充分顯示了自己的價值———它作為中國硅單晶的種子被精心置于爐內，在它的上方，嚴密地罩著她發明的保護罩。
石英坩堝里放上了硅多晶，那晶瑩的灰色晶體被搗成塊狀物質， 安然進入爐內。
開始了。
升溫，熔化。多晶體在一點點地變化著。
時間一分一秒地緩緩移動著腳步，在長達幾個小時的時間里，林蘭英真有一種度時如年的感覺，她與同事們懷著緊張激動的心情等待著，等待著……
她帶著黑色的護目鏡，一動不動地俯在觀察孔前，目不轉睛地觀察著晶體的熔變、蒸騰，那烏亮的光澤急劇地抖動著，鋒芒銳利，她感到自己的心情也被裹挾在其中了……
硅多晶的熔化一切正常，開始拉制硅單晶了。
籽晶的保護罩被輕輕地除去，它緩緩地進入熔完的熔液之中。
它開始凝結了。那絕妙的對稱按照林蘭英頭腦的設計在迅速地排列組合著，新的物質就這樣處在令人激動和不安的誕生中。每個人的面部表情都顯得興奮和神秘，仿佛世界上現在只有他們——只有科學家存在著，他們與那奇妙的晶體同在……
幾個小時中濃縮著漫長的歷史——個人的，國家的——并非誰都可以享有這幾小時等待的心情，這幾小時中凝聚著學者們囊螢映雪、懸梁刺股的奮斗，凝聚著多少人含辛茹苦、忍辱負重的情結！
……
當那根長度只有8厘米、直徑2英寸、烏光锃亮的圓柱體出現的時候，實驗室里一片寂靜。
這是人們與自己的創造物的第一聲對話，這種對話是不可以用語言來表達的。
成功了！
第一根！中國的第一根硅單晶誕生了。
摘下黑眼鏡的人們用熬得通紅的眼睛彼此打量著，然后他們笑了。
這是1958年的初秋。與這一年幾乎同時的全國大煉鋼鐵一樣，林蘭英和她的伙伴們10月1日向年輕的共和國生日做了“獻禮”。所不同的是：她的禮物雖輕卻重如千鈞；雖小卻生命恒久——幾十年過去了，各種事物以及對事物的解釋都可以改變，然而誰也無法改變的是這樣一個事實：中國從此有了自己的硅單晶。
這是一個非凡的成果，在中國，它“了不起”的程度可以同當時或稍晚些時候的自制數控系統、第一條（克拉瑪依——獨山子）原油管道、萬噸水壓機甚至原子彈、人造衛星相媲美。它使中國成為繼美國和蘇聯之后世界上出現的又一個可以自己拉制硅單晶的國家，使自己在這一領域一下站在與世界比肩的地步。幾乎是同時，東瀛日本也 拉出了他們的第一根硅單晶。
