薛其坤 新華社發(fā)
6月13日,,清華大學(xué)低維量子物理國家重點實驗室,,薛其坤與學(xué)生討論實驗工作。李宙攝/清華大學(xué)供圖
薛其坤,1963年12月生,,山東蒙陰人,。中國科學(xué)院院士,,清華大學(xué)教授,、南方科技大學(xué)校長。凝聚態(tài)物理領(lǐng)域享有國際聲譽(yù)的實驗物理學(xué)家,,改革開放以來我國在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得國際引領(lǐng)性重大科學(xué)突破的杰出科學(xué)家之一,。他率領(lǐng)團(tuán)隊取得量子反常霍爾效應(yīng)和界面高溫超導(dǎo)兩項原創(chuàng)性科學(xué)發(fā)現(xiàn),,均在國際上產(chǎn)生巨大學(xué)術(shù)影響,。作為第一完成人,他榮獲2018年度國家自然科學(xué)獎一等獎,;作為首位中國籍科學(xué)家,,他榮獲國際凝聚態(tài)物理最高獎——奧利弗·巴克利獎(2024)和國際低溫物理最高獎——菲列茲·倫敦獎(2022)。
“每個人都要有一種信念,。當(dāng)你有了信念,不管遇到多大的困難,、經(jīng)受著什么樣的考驗,,都會因為有堅定的信念而篤定向前、樂此不疲,?!?/strong>
——薛其坤
巍巍蒙山高,,潺潺沂水長,八百里沂蒙見證華夏滄桑,。
44年前,,一位志氣少年,手捧大學(xué)錄取通知書,,走出沂蒙大山,,投身科學(xué)世界;44年后,,雖已年過花甲,,他仍精力充沛、熱情不減,,享受著逐夢帶來的快樂和滿足……
他就是中國科學(xué)院院士,、清華大學(xué)教授、南方科技大學(xué)校長薛其坤,。
他曾謙遜地自比為“從沂蒙山區(qū)駛出的小船”,,如今這艘“小船”,不僅在世界科技的海洋里劈波斬浪,,更駛向了國家最高科學(xué)技術(shù)獎的領(lǐng)獎臺——
他帶領(lǐng)團(tuán)隊首次在實驗上觀測到量子反?;魻栃?yīng),是新中國成立以來我國基礎(chǔ)研究領(lǐng)域科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的最重要科學(xué)效應(yīng)之一,,是國際凝聚態(tài)物理領(lǐng)域十余年最重大的科學(xué)突破之一,;他帶領(lǐng)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)界面增強(qiáng)高溫超導(dǎo),是近年來高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的重要突破,,在國際上開辟了高溫超導(dǎo)的全新研究方向……
追求極致,,為國家多作貢獻(xiàn)
提起薛其坤,“勤奮”,,幾乎是所有同事和學(xué)生對他的第一印象,。
在追尋量子反常霍爾效應(yīng)的征程上,,薛其坤把這種勤奮研究的“拼命勁”發(fā)揮得淋漓盡致,。
中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)理學(xué)院原院長朱邦芬曾感嘆:“其坤有著遠(yuǎn)超普通人的旺盛精力,。我有一次和他出差,,飛機(jī)到北京已經(jīng)快晚上12點了,他還要到實驗室去看學(xué)生在做什么,,有沒有新的發(fā)現(xiàn),。”
因早上7點就在實驗室埋首工作,、晚上11點才離開,,薛其坤被清華園的師生親切地喚為“7-11先生”,。
1992年,作為中日聯(lián)合培養(yǎng)博士生,,29歲的薛其坤到位于日本仙臺的東北大學(xué)櫻井利夫?qū)嶒炇?,學(xué)習(xí)當(dāng)時國際上最先進(jìn)的掃描隧道顯微鏡技術(shù)。
“二十世紀(jì)八九十年代,,我們的科研水平跟世界還有較大差距,,特別是實驗儀器和條件?!毖ζ淅せ貞?。
就是在那里,他開啟了“7-11式”的工作節(jié)奏,,形成了嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng),。
“要想把一項實驗技術(shù)學(xué)好很不容易。我非常珍惜這樣的學(xué)習(xí)機(jī)會,?!痹谘ζ淅た磥恚媲缶?、追求極致,,是熟練掌握和發(fā)展研究工具和方法的訣竅,更是提高研究創(chuàng)新能力的有效途徑,,而這在量子反?;魻栃?yīng)實驗的樣品制備測試過程中,得到很好體現(xiàn),。
反?;魻栃?yīng)的量子化,需要材料性質(zhì)同時滿足3項非??量痰臈l件,,如同要求一個人同時具有短跑運(yùn)動員的速度、籃球運(yùn)動員的身高和體操運(yùn)動員的靈巧,。
“我們利用5臺精密儀器,,制備測試了1000多個樣品,幾乎每天都在重復(fù)同一個實驗,。每次失敗后,,我們優(yōu)化樣品、改進(jìn)方法,;又失敗了,,再優(yōu)化、再改進(jìn)。歷時4年多才最終完成,。”薛其坤平靜地說,。
為什么必須追求極致,?薛其坤的答案很簡單:“迎來上大學(xué)的機(jī)遇,對我來講,,已經(jīng)是非常幸福的事情了,。感謝黨和人民的培養(yǎng),感謝國家給我提供的平臺,,使我這艘小船,,能到世界科學(xué)的汪洋大海里航行探索?!?/p>
在他看來,,科學(xué)研究有著很大不確定性,“把不確定性變成確定性,,把偶然變成必然,,需要窮盡幾乎所有可能性,不能漏掉任何一個環(huán)節(jié)”,。
每每憶及留學(xué)期間的所聞所見,,薛其坤總是難掩內(nèi)心的激動:“看著家鄉(xiāng)與國外的巨大差距,心里就升騰出一個想法,,那就是通過我們的努力,,為國家強(qiáng)大做點貢獻(xiàn),讓我們中國老百姓越來越幸福,?!?/p>
勤奮為槳、信念為帆,,這艘“小船”不懼風(fēng)雨,、無畏險阻,錨定航向,、奮楫向前,。
奮發(fā)圖強(qiáng),發(fā)出中國科學(xué)家最強(qiáng)音
去年10月,,國際凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的最高獎巴克利獎花落中國,,薛其坤成為70年來首位中國籍獲獎?wù)摺?/p>
“獲得巴克利獎,說明我們的成果已經(jīng)得到了世界物理學(xué)界的高度認(rèn)可,,說明我們的成果經(jīng)過10多年的發(fā)展,,經(jīng)受住了科學(xué)的考驗?!毖ζ淅ふf,。
量子反?;魻栃?yīng)是凝聚態(tài)物理中的一個重要量子效應(yīng)。長期以來,,使其“現(xiàn)身”并實現(xiàn)實驗觀測的難度極大,,這是許多研究者奮力追尋的科學(xué)目標(biāo)。
時間回到2009年,。從那一年起,,薛其坤聯(lián)合清華大學(xué)物理系、中國科學(xué)院物理研究所,、美國斯坦福大學(xué)的多個研究組組成攻關(guān)團(tuán)隊,,開始從拓?fù)浣^緣體方向嘗試突破。
2012年底,,在制備測試1000余個樣品,、闖過一道道難關(guān)后,薛其坤團(tuán)隊終于成功在實驗中觀測到量子反?;魻栃?yīng),。該成果于2013年發(fā)表在國際期刊《科學(xué)》上,被審稿人稱為“凝聚態(tài)物理界一項里程碑式的工作”,。
山一程,,水一程,抵達(dá)一個里程碑,,只是下一段征程的開始:2015年,,團(tuán)隊首次觀測到量子反常霍爾效應(yīng)的零電導(dǎo)平臺,;2017年,,團(tuán)隊將量子反常霍爾效應(yīng)的觀測溫度提高了一個數(shù)量級,,并首次實現(xiàn)量子反?;魻栃?yīng)多層結(jié)構(gòu);2018年,,團(tuán)隊與合作者首次發(fā)現(xiàn)一種內(nèi)稟磁性拓?fù)浣^緣體,,開啟了國際上一個熱點研究方向……
目前,薛其坤團(tuán)隊正沿著兩個方向開展攻關(guān),,一個是量子反?;魻栃?yīng)以及相關(guān)拓?fù)淞孔游飸B(tài)的應(yīng)用,一個是高溫超導(dǎo)機(jī)理研究,。
“作為一名科學(xué)家,,一定要有為我們國家的高水平科技自立自強(qiáng)努力作貢獻(xiàn)的擔(dān)當(dāng)和責(zé)任。”他說,。
初心不改,,讓基礎(chǔ)研究之根扎得更深
無論是在世界范圍內(nèi)首次觀測到拓?fù)湮镔|(zhì)中的量子反常霍爾效應(yīng),,還是在世界難題面前勇于提出與主流相悖的觀點,,薛其坤和研究團(tuán)隊探尋物質(zhì)世界的初心從未改變。
在他看來,,基礎(chǔ)研究是整個科學(xué)體系的源頭,根扎得越深,,科技創(chuàng)新之樹才會越枝繁葉茂,。
“開展原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究,需要一批樂于從事基礎(chǔ)研究,、敢于沖擊科學(xué)難題的杰出人才,。”當(dāng)被問到這些人才需要具備哪些特質(zhì)時,,薛其坤一一歷數(shù):要具備扎實的理論基礎(chǔ),,要有卓越的科學(xué)直覺,要有對探究自然奧秘或者思考科學(xué)問題的濃厚興趣,,要有百折不撓,、追求極致、挑戰(zhàn)極限的品質(zhì)品格……“最重要的是服務(wù)國家富強(qiáng),、民族復(fù)興的遠(yuǎn)大抱負(fù)和理想,。”
科學(xué)研究之路沒有坦途,。遇到團(tuán)隊士氣低落時怎么辦,?遇到研究停滯不前時怎么辦?“這時我會找團(tuán)隊成員聊聊天,,關(guān)鍵時刻把這些孩子‘拽回來’,。”
錢學(xué)森先生曾說過,,“常常是最后一把鑰匙打開了門”,。在薛其坤看來,這至少包含兩層哲理:一是在找到開鎖鑰匙之前,,要堅持不斷試錯,;二是堅信總會有一把鑰匙能把鎖打開。
他經(jīng)常跟團(tuán)隊成員分享“失敗是成功之母”這句話對于基礎(chǔ)研究的意義:“如果我們的科學(xué)研究達(dá)不到預(yù)期目標(biāo),,只能證明我們的學(xué)術(shù)判斷不一定正確,,這是改進(jìn)學(xué)術(shù)判斷、提高學(xué)術(shù)能力的一個好機(jī)會。即使失敗,,那也只是說明此路不通,,也算是科學(xué)上的一種貢獻(xiàn),是在探索正確路上的一次努力,?!?/p>
“回看自己的人生歷程,我感覺,,每個人都要有一種信念,。”薛其坤說,,“當(dāng)你有了信念,,不管遇到多大的困難、經(jīng)受著什么樣的考驗,,都會因為有堅定的信念而篤定向前,、樂此不疲?!?/p>
(本報記者 張勝)
編輯: 馬穎
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