最年輕的國家最高科學技術獎獲獎者薛其坤:我要對得起國家和百姓的支持

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  薛其坤,這是一個(ge) 無論在國內(nei) 還是國際科學界,都叫得響亮的名字。國家自然科學獎一等獎、菲列茲(zi) ·倫(lun) 敦獎、未來科學大獎、巴克利獎;35歲當教授,42歲成為(wei) 中國科學院最年輕的院士之一,50歲攻克量子世界難題……亮眼的履曆今天又增加了一項,61歲獲得國家最高科學技術獎,成為(wei) 國家最高科學技術獎史上最年輕的獲獎者。

△薛其坤

△薛其坤

  從(cong) 山村少年到國際舞台

  笑臉盈盈,熱情謙遜,質樸的山東(dong) 口音……這是薛其坤給人的第一印象。這位出生在山東(dong) 臨(lin) 沂的山村少年自稱“沂蒙山下的孩子”,當科學家的種子早早在他心裏種下。

△薛其坤(中)與(yu) 高中同學合影

△薛其坤(中)與(yu) 高中同學合影

  夢想的起步很順利,薛其坤以高考物理近乎滿分的成績被山東(dong) 大學光學係激光專(zhuan) 業(ye) 錄取。但考研的挫折讓他“始料未及”。第一次考研,高等數學39分,薛其坤不甘心,再考,再失敗,再考……到1987年,他總算通過了考試,進入中國科學院物理研究所學習(xi) 。他總結自己的考研經驗:“不能耍小聰明”。

  薛其坤:我準備考研的時候,因為(wei) 都是自己準備,還是有點小聰明,實際上是不行的,一定要把各個(ge) 知識點、知識麵複習(xi) 全麵、複習(xi) 深入了。

  在科研上,薛其坤也從(cong) 不耍“小聰明”。對物理充滿熱情、吃苦耐勞的他在讀博期間獲得去日本仙台的東(dong) 北大學深造的機會(hui) 。在這裏,薛其坤眼界和心境受到巨大衝(chong) 擊。當時,即便已經在北京做科研,他也沒有見過日本這般先進的實驗條件。

  薛其坤:我比較有戀家的情結,看著這種巨大的差別的時候,心裏就是期盼著能不能通過我們(men) 的努力,我們(men) 國家的科技各個(ge) 方麵也像他們(men) 那麽(me) 強大。這種親(qin) 身的體(ti) 會(hui) 會(hui) 激發你樹立一種強大的信念,要為(wei) 國家的強大做點貢獻。

△薛其坤(左一)在日本求學期間與(yu) 導師櫻井利夫(左二)合影

△薛其坤(左一)在日本求學期間與(yu) 導師櫻井利夫(左二)合影

  導師櫻井利夫以嚴(yan) 厲著稱,實驗室號稱“7-11實驗室”:早上7點得到,晚上11點之前不許離開。“每天就是三件事:吃飯、睡覺、搞科研。有的時候困得坐在馬桶上都能睡著。”抱著要做出成績的信念,薛其坤不僅(jin) 不說苦,更分外珍惜每分每秒吃苦的機會(hui) ,終於(yu) 在化合物半導體(ti) 砷化镓和氮化镓的一些基本規律方麵做出了世界領先的科研突破。這是日本東(dong) 北大學近三十年裏最重要的成果,也讓薛其坤的科研之路更加清晰。

  “7-11”院士:我要對得起國家和百姓的支持

  薛其坤:我一直在思考是不是我們(men) 能做更大一點的事情,像一些我們(men) 非常崇拜的科學家一樣,能做出震驚世界的成果,能取得0到1的突破。

  出國深造是為(wei) 了什麽(me) ?他從(cong) 未忘記。1999年,不到36歲的薛其坤已頗有名氣。他通過中國科學院“百人計劃”回國,正式加入物理所工作。2005年起,他擔任清華大學物理係教授。他瞄準的一個(ge) “0到1的突破”就是“量子反常霍爾效應”。如何解釋這個(ge) 最前沿也很難懂的科學概念?薛其坤有自己的辦法。

  薛其坤:在材料中,電子從(cong) 一個(ge) 地方到另一個(ge) 地方,是不知道走哪條路的,它沒有感情。量子反常霍爾效應就是不同於(yu) 量子霍爾效應,不需要外加磁場這個(ge) 條件下,電子仍然能像高速公路的汽車一樣高度有序、一往直前運動的這麽(me) 一個(ge) 規律。

  自1988年起,不斷有理論物理學家提出各種方案,但在實驗上都沒有取得任何實質性進展。全世界頂尖的研究組都想攻克這個(ge) 難題,薛其坤團隊也是其中之一。

△薛其坤在清華大學的實驗室

△薛其坤在清華大學的實驗室

  一進入位於(yu) 清華大學的實驗室,薛其坤的雙眼閃閃發光。眼前,不亞(ya) 於(yu) 日本的實驗條件讓他止不住內(nei) 心的激動。能在自己的國家,挑戰最難也是自己最向往的科學問題,何等幸福?他“7-11”的作息規律延續至今,隻要泡在實驗室,他不敢浪費任何一點時間。作為(wei) 薛其坤的學生,清華大學物理係副教授馮(feng) 硝回憶,薛老師有次“突擊”實驗室,發現有學生沒有盯著數據采集,而是在上網閑逛,深感痛心。

  馮(feng) 硝:薛老師給我們(men) 打過比方,實驗室裏麵無論是掃描隧道顯微鏡,還是一些輸運測量設備,都需要一個(ge) 極低溫的環境,這個(ge) 環境是需要用液氮和液氦來維持的,液氮的價(jia) 格可能還便宜一點,幾塊錢一升,但是液氦就很貴,幾百塊錢一升,消耗的資源是非常大的,你要再不珍惜這樣的實驗條件,他會(hui) 非常痛心。

  在薛其坤眼裏,這個(ge) 世界一流的實驗室裏每台昂貴的儀(yi) 器都是來自國家的支持,也是老百姓的支持。他要對得起這份支持。

  薛其坤:我們(men) 確實把實驗室的儀(yi) 器用到了我們(men) 這個(ge) 團隊能力的極限,一定要非常努力地工作,不分晝夜地工作,爭(zheng) 取不枉花國家一分錢,對得起國家對我們(men) 這個(ge) 實驗室的支持。

△薛其坤指導學生做實驗

△薛其坤指導學生做實驗

  4年時間裏,團隊前後製備了1000多個(ge) 樣品,經曆了無數次的失敗。但薛其坤並不認為(wei) 這叫失敗。

  薛其坤:真正的迷宮可能有99條,隻有一條是通的話,你必須要把不通的路給它探索到,這也算是科學上的一種貢獻,這樣的失敗實際上是一次成功。

  年輕的學子遇到瓶頸難免鬱悶。馮(feng) 硝說,薛老師常常帶著夜宵給學生們(men) 補充體(ti) 力,加油鼓勁,科研指導上,也總能“一語驚醒夢中人。”

  馮(feng) 硝:他會(hui) 提出很多特別有創造性的想法,讓學生們(men) 進一步去嚐試。學生們(men) 聽完了之後,就覺得還有重大的科學問題沒發現,又有了一個(ge) 新的發力點,就會(hui) 像打雞血一樣。

  成功發現量子反常霍爾效應 震驚全球物理界

  2012年10月的一個(ge) 晚上,薛其坤收到學生的短信:“量子反常霍爾效應出來了。”他抑製住興(xing) 奮,迅速返回實驗室,組織團隊成員,設計方案,多次重複驗證。經過2個(ge) 月的集中測試,團隊得出了完美的實驗數據。他帶了兩(liang) 瓶香檳,和團隊成員一起慶祝。這一成果在《科學》雜誌上發表,在國際物理學界引起轟動,質疑也隨之而來。

  薛其坤:大家認為(wei) 我們(men) 中國科學家不可能做出這種這麽(me) 重要的成績來,對我們(men) 產(chan) 生懷疑,這種鬱悶持續了一年多。我們(men) 的實驗結果最後終於(yu) 得到了科學界的驗證。作為(wei) 一個(ge) 效應,將來會(hui) 誕生一個(ge) 科學的名詞,永遠留在人類科學史上,它是一個(ge) 自然界的基本規律,就應該在任何地方存在。這就說明了過硬的實驗技術多麽(me) 重要,嚴(yan) 謹的學風有多麽(me) 重要。

△團隊慶祝科研取得進展

△團隊慶祝科研取得進展

  量子反常霍爾效應這項震驚全球物理界的科學發現,讓薛其坤迎來了一係列高光時刻:2016年,首屆未來科學大獎;2018年,國家自然科學獎一等獎;2022年,菲列茲(zi) ·倫(lun) 敦獎;2024年,巴克利獎……拿獎拿到手軟。物理學家楊振寧評價(jia) 說,這是“第一次從(cong) 中國實驗室裏發表的諾貝爾獎級的物理學論文”。

  “嚴(yan) 厲”又“和藹” 對科研永葆熱情

  外人麵前的薛其坤和藹可親(qin) ,學生眼中的薛其坤嚴(yan) 慈相濟,清華大學物理係教授王亞(ya) 愚眼中的薛其坤,是個(ge) “天生的樂(le) 天派”,也是個(ge) “矛盾統一體(ti) ”。

  王亞(ya) 愚:他平時是大大咧咧的,可是他在做研究的時候是無比的心細,對待科研工作,真的是一絲(si) 不苟。從(cong) 某種意義(yi) 上他是很正統的人,但另一方麵作為(wei) 科學家,他又非常不傳(chuan) 統,他的想法經常跟大家都不一樣,有點離經叛道那一麵。

△薛其坤工作照

△薛其坤工作照

  沒有薛其坤的“離經叛道”,或許就沒有這項科學發現。他常被問起,這個(ge) 科學發現有什麽(me) 應用價(jia) 值?

  薛其坤這樣回答:發現新的科學效應和科學規律,是基礎研究皇冠上的明珠,改變人的認知。一個(ge) 國家強大,我們(men) 一定要創造出世界上真正的科學發現的東(dong) 西。一個(ge) 新的科學原理給未來的應用奠定基礎非常重要,要不然的話你幹了半天原理是錯的,所以科學家做的一個(ge) 更重要的事是給應用提供科學上的支撐。至於(yu) 哪天走上應用,還要考慮它將來是不是有更加經濟、更加實用的材料。

  科研之外,薛其坤還擔任過清華大學副校長,現任南方科技大學校長。讓做基礎研究成為(wei) 一種“幸福”,是他任校長時首先著手的任務。作為(wei) 國內(nei) 頂尖的物理學家,薛其坤沒有放下科研夢想,目前團隊還在攻克兩(liang) 個(ge) 方向:一個(ge) 是探索量子反常霍爾效應及其有關(guan) 的量子態在拓撲量子計算等方麵的應用,另一個(ge) 是高溫超導機理研究。身兼多職,薛其坤似乎從(cong) 無疲憊之感,隻有逐夢的快樂(le) 和幸福。

  薛其坤:我是個(ge) 幸運兒(er) ,趕上了中國教育、科技包括人才發展的一個(ge) 黃金時期,能趕上這樣一個(ge) 時代,還能到清華大學當老師,這對我來講是一個(ge) 無窮的鼓勵,所以碰到一點小困難,在我麵前都是小意思了。

發布時間:2024年06月24日 12:04 來源:央視新聞 編輯:何碧霄 打印