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國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者薛其坤:我要對得起國家和百姓的支持
2024-06-24 15:20:00
央視新聞
作者:

  薛其坤,這是一個無論在國內(nèi)還是國際科學(xué)界,都叫得響亮的名字。國家自然科學(xué)獎一等獎、菲列茲·倫敦獎、未來科學(xué)大獎、巴克利獎;35歲當(dāng)教授,42歲成為中國科學(xué)院最年輕的院士之一,50歲攻克量子世界難題……亮眼的履歷今天又增加了一項(xiàng),61歲獲得國家最高科學(xué)技術(shù)獎,成為國家最高科學(xué)技術(shù)獎史上最年輕的獲獎?wù)摺?/p>


△薛其坤

  從山村少年到國際舞臺

  笑臉盈盈,熱情謙遜,質(zhì)樸的山東口音……這是薛其坤給人的第一印象。這位出生在山東臨沂的山村少年自稱“沂蒙山下的孩子”,當(dāng)科學(xué)家的種子早早在他心里種下。


△薛其坤(中)與高中同學(xué)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大學(xué)光學(xué)系激光專業(yè)錄取。但考研的挫折讓他“始料未及”。第一次考研,高等數(shù)學(xué)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(jìn)入中國科學(xué)院物理研究所學(xué)習(xí)。他總結(jié)自己的考研經(jīng)驗(yàn):“不能耍小聰明”。

  薛其坤:我準(zhǔn)備考研的時候,因?yàn)槎际亲约簻?zhǔn)備,還是有點(diǎn)小聰明,實(shí)際上是不行的,一定要把各個知識點(diǎn)、知識面復(fù)習(xí)全面、復(fù)習(xí)深入了。

  在科研上,薛其坤也從不?!靶÷斆鳌?。對物理充滿熱情、吃苦耐勞的他在讀博期間獲得去日本仙臺的東北大學(xué)深造的機(jī)會。在這里,薛其坤眼界和心境受到巨大沖擊。當(dāng)時,即便已經(jīng)在北京做科研,他也沒有見過日本這般先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)條件。

  薛其坤:我比較有戀家的情結(jié),看著這種巨大的差別的時候,心里就是期盼著能不能通過我們的努力,我們國家的科技各個方面也像他們那么強(qiáng)大。這種親身的體會會激發(fā)你樹立一種強(qiáng)大的信念,要為國家的強(qiáng)大做點(diǎn)貢獻(xiàn)。


△薛其坤(左一)在日本求學(xué)期間與導(dǎo)師櫻井利夫(左二)合影

  導(dǎo)師櫻井利夫以嚴(yán)厲著稱,實(shí)驗(yàn)室號稱“7-11實(shí)驗(yàn)室”:早上7點(diǎn)得到,晚上11點(diǎn)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?!北е龀龀煽兊男拍?,薛其坤不僅不說苦,更分外珍惜每分每秒吃苦的機(jī)會,終于在化合物半導(dǎo)體砷化鎵和氮化鎵的一些基本規(guī)律方面做出了世界領(lǐng)先的科研突破。這是日本東北大學(xué)近三十年里最重要的成果,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能做更大一點(diǎn)的事情,像一些我們非常崇拜的科學(xué)家一樣,能做出震驚世界的成果,能取得0到1的突破。

  出國深造是為了什么?他從未忘記。1999年,不到36歲的薛其坤已頗有名氣。他通過中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”回國,正式加入物理所工作。2005年起,他擔(dān)任清華大學(xué)物理系教授。他瞄準(zhǔn)的一個“0到1的突破”就是“量子反?;魻栃?yīng)”。如何解釋這個最前沿也很難懂的科學(xué)概念?薛其坤有自己的辦法。

  薛其坤:在材料中,電子從一個地方到另一個地方,是不知道走哪條路的,它沒有感情。量子反?;魻栃?yīng)就是不同于量子霍爾效應(yīng),不需要外加磁場這個條件下,電子仍然能像高速公路的汽車一樣高度有序、一往直前運(yùn)動的這么一個規(guī)律。

  自1988年起,不斷有理論物理學(xué)家提出各種方案,但在實(shí)驗(yàn)上都沒有取得任何實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。全世界頂尖的研究組都想攻克這個難題,薛其坤團(tuán)隊(duì)也是其中之一。


△薛其坤在清華大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室

  一進(jìn)入位于清華大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室,薛其坤的雙眼閃閃發(fā)光。眼前,不亞于日本的實(shí)驗(yàn)條件讓他止不住內(nèi)心的激動。能在自己的國家,挑戰(zhàn)最難也是自己最向往的科學(xué)問題,何等幸福?他“7-11”的作息規(guī)律延續(xù)至今,只要泡在實(shí)驗(yàn)室,他不敢浪費(fèi)任何一點(diǎn)時間。作為薛其坤的學(xué)生,清華大學(xué)物理系副教授馮硝回憶,薛老師有次“突擊”實(shí)驗(yàn)室,發(fā)現(xiàn)有學(xué)生沒有盯著數(shù)據(jù)采集,而是在上網(wǎng)閑逛,深感痛心。

  馮硝:薛老師給我們打過比方,實(shí)驗(yàn)室里面無論是掃描隧道顯微鏡,還是一些輸運(yùn)測量設(shè)備,都需要一個極低溫的環(huán)境,這個環(huán)境是需要用液氮和液氦來維持的,液氮的價(jià)格可能還便宜一點(diǎn),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(shí)驗(yàn)條件,他會非常痛心。

  在薛其坤眼里,這個世界一流的實(shí)驗(yàn)室里每臺昂貴的儀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:我們確實(shí)把實(shí)驗(yàn)室的儀器用到了我們這個團(tuán)隊(duì)能力的極限,一定要非常努力地工作,不分晝夜地工作,爭取不枉花國家一分錢,對得起國家對我們這個實(shí)驗(yàn)室的支持。


△薛其坤指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)

  4年時間里,團(tuán)隊(duì)前后制備了1000多個樣品,經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗。但薛其坤并不認(rèn)為這叫失敗。

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

  年輕的學(xué)子遇到瓶頸難免郁悶。馮硝說,薛老師常常帶著夜宵給學(xué)生們補(bǔ)充體力,加油鼓勁,科研指導(dǎo)上,也總能“一語驚醒夢中人?!?/p>

  馮硝:他會提出很多特別有創(chuàng)造性的想法,讓學(xué)生們進(jìn)一步去嘗試。學(xué)生們聽完了之后,就覺得還有重大的科學(xué)問題沒發(fā)現(xiàn),又有了一個新的發(fā)力點(diǎn),就會像打雞血一樣。

成功發(fā)現(xiàn)量子反常霍爾效應(yīng)

震驚全球物理界

  2012年10月的一個晚上,薛其坤收到學(xué)生的短信:“量子反常霍爾效應(yīng)出來了?!彼种谱∨d奮,迅速返回實(shí)驗(yàn)室,組織團(tuán)隊(duì)成員,設(shè)計(jì)方案,多次重復(fù)驗(yàn)證。經(jīng)過2個月的集中測試,團(tuán)隊(duì)得出了完美的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。他帶了兩瓶香檳,和團(tuán)隊(duì)成員一起慶祝。這一成果在《科學(xué)》雜志上發(fā)表,在國際物理學(xué)界引起轟動,質(zhì)疑也隨之而來。

  薛其坤:大家認(rèn)為我們中國科學(xué)家不可能做出這種這么重要的成績來,對我們產(chǎn)生懷疑,這種郁悶持續(xù)了一年多。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果最后終于得到了科學(xué)界的驗(yàn)證。作為一個效應(yīng),將來會誕生一個科學(xué)的名詞,永遠(yuǎn)留在人類科學(xué)史上,它是一個自然界的基本規(guī)律,就應(yīng)該在任何地方存在。這就說明了過硬的實(shí)驗(yàn)技術(shù)多么重要,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)有多么重要。


△團(tuán)隊(duì)?wèi)c祝科研取得進(jìn)展

  量子反?;魻栃?yīng)這項(xiàng)震驚全球物理界的科學(xué)發(fā)現(xiàn),讓薛其坤迎來了一系列高光時刻:2016年,首屆未來科學(xué)大獎;2018年,國家自然科學(xué)獎一等獎;2022年,菲列茲·倫敦獎;2024年,巴克利獎……拿獎拿到手軟。物理學(xué)家楊振寧評價(jià)說,這是“第一次從中國實(shí)驗(yàn)室里發(fā)表的諾貝爾獎級的物理學(xué)論文”。

“嚴(yán)厲”又“和藹”

對科研永葆熱情

  外人面前的薛其坤和藹可親,學(xué)生眼中的薛其坤嚴(yán)慈相濟(jì),清華大學(xué)物理系教授王亞愚眼中的薛其坤,是個“天生的樂天派”,也是個“矛盾統(tǒng)一體”。

  王亞愚: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(xì),對待科研工作,真的是一絲不茍。從某種意義上他是很正統(tǒng)的人,但另一方面作為科學(xué)家,他又非常不傳統(tǒng),他的想法經(jīng)常跟大家都不一樣,有點(diǎn)離經(jīng)叛道那一面。


△薛其坤工作照

  沒有薛其坤的“離經(jīng)叛道”,或許就沒有這項(xiàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)。他常被問起,這個科學(xué)發(fā)現(xiàn)有什么應(yīng)用價(jià)值?

  薛其坤這樣回答:發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)效應(yīng)和科學(xué)規(guī)律,是基礎(chǔ)研究皇冠上的明珠,改變?nèi)说恼J(rèn)知。一個國家強(qiáng)大,我們一定要創(chuàng)造出世界上真正的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的東西。一個新的科學(xué)原理給未來的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)非常重要,要不然的話你干了半天原理是錯的,所以科學(xué)家做的一個更重要的事是給應(yīng)用提供科學(xué)上的支撐。至于哪天走上應(yīng)用,還要考慮它將來是不是有更加經(jīng)濟(jì)、更加實(shí)用的材料。

  科研之外,薛其坤還擔(dān)任過清華大學(xué)副校長,現(xiàn)任南方科技大學(xué)校長。讓做基礎(chǔ)研究成為一種“幸?!保撬涡iL時首先著手的任務(wù)。作為國內(nèi)頂尖的物理學(xué)家,薛其坤沒有放下科研夢想,目前團(tuán)隊(duì)還在攻克兩個方向:一個是探索量子反?;魻栃?yīng)及其有關(guān)的量子態(tài)在拓?fù)淞孔佑?jì)算等方面的應(yīng)用,另一個是高溫超導(dǎo)機(jī)理研究。身兼多職,薛其坤似乎從無疲憊之感,只有逐夢的快樂和幸福。

  薛其坤:我是個幸運(yùn)兒,趕上了中國教育、科技包括人才發(fā)展的一個黃金時期,能趕上這樣一個時代,還能到清華大學(xué)當(dāng)老師,這對我來講是一個無窮的鼓勵,所以碰到一點(diǎn)小困難,在我面前都是小意思了。

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