2023年度國家最高科學技術獎6月24日在京揭曉,61歲的薛其坤院士站上了領獎臺,成為該獎項設立以來最年輕的獲獎者。
在頒獎現場,他真誠地說,會把這次表彰作為新的起點,在推動人類社會進步的科學事業中奮斗終身,為祖國爭光,“這條路,我會一直走下去!”
“皮實”性格使他一路走到今天
早在這次獲獎之前,薛其坤就有了一系列高光時刻:41歲成為中國科學院院士;49歲發現界面增強的高溫超導電性;50歲發現量子反常霍爾效應;60歲獲得國際凝聚態物理領域的最高獎——巴克利獎……
薛其坤的科研道路粗看起來平順,細看卻充滿坎坷。
薛其坤第一次考研,因高等數學考了39分而失敗;第二次物理考了39分,再次失利。“三戰”才終于考上中國科學院物理研究所。攻讀博士學位,他用了7年時間。
碩士期間和讀博前兩年,薛其坤沒有得出一套能夠支撐論文的數據。后來,薛其坤只身遠赴日本東北大學金屬研究所學習,這對他來說是個難得的機遇,但也面臨著莫大的挑戰,比如語言不通、學習倍加困難、工作強度極大等,甚至看不到研究取得進展的希望。不少人受不了煎熬“逃”了回來,薛其坤卻硬是堅持了下來。他憑借扎實的功底和勤奮付出,取得了所在實驗室30年來最大的科研成果,也從此完成了人生“逆襲”,科研之路越來越順暢。
生于山東的薛其坤坦言,沂蒙山區艱苦的環境造就了他堅強的性格、積極的人生態度,讓他變得“皮實”。憑借這種“皮實”、不怕困難、不服輸的精神,他帶領研究團隊攻克一個個難題和挑戰。
2008年,他開始帶領團隊研究量子反常霍爾效應。在長達4年多的時間里,1500多個日日夜夜,他們不斷嘗試,不斷失敗。1000個樣品,他們反復測量,一次次不順利、調整,再測量……
2013年,薛其坤的團隊終于發現了量子反常霍爾效應。論文發表在美國《科學》雜志上,引起世界物理學領域的轟動。著名物理學家楊振寧予以高度評價:“這是從中國實驗室里,第一次發表出了諾貝爾獎級的物理學論文!”
量子反常霍爾效應是凝聚態物理中的一個重要量子效應。“如果把電子比作人,計算機芯片里的電子運動是無規律的,就像人走在亂糟糟的農貿市場,總會走彎路、碰到人,導致效率不高。而量子霍爾效應就是一條高速路,電子可以分車道、分方向前進。遺憾的是,它的產生需要非常強的磁場,且成本昂貴,這一缺點阻礙了其在現實生活中的應用。”薛其坤說,量子反常霍爾效應不同于量子霍爾效應,它不依賴于強磁場,而由材料本身的自發磁化產生,因此在應用方面比量子霍爾效應要方便得多。
成才路上,勤奮排在聰明前面
薛其坤有個外號,叫“7-11院士”,即早上7時進實驗室,一直干到晚上11時離開,這是他在日本留學時養成的習慣。這樣的作息,他堅持了20年,每年工作天數超330天。
薛其坤認為,成才路上,勤奮排在聰明前面。“我自己屬于非常勤奮的人。在我創造力最好的階段,我從來沒休過一個假期,一天工作十五六個小時,沒有周末也不過節。”薛其坤說,“可以說,我今天取得的成就,是三分靠天分、七分靠努力。”
操著一口濃重的山東沂蒙口音,薛其坤自我調侃:“我剛到北京的時候,連普通話都說不標準,又怎么能說出流利的英語呢?”勤能補拙,薛其坤憑著勤奮補齊了語言的短板,也為自己打開了更廣闊的物理世界的大門。
讀研期間,薛其坤被邀請在美國物理學會年會上作報告。為了克服語言問題,他把20分鐘報告要講的每個英語單詞、每句話寫下來,模擬練習了80多遍,對時間的把握到了出神入化的程度,基本上能精確到提前5秒鐘結束。
當聽到掌聲與贊揚時,薛其坤覺得“像夏天渴時喝了冰水一樣,很舒服”。那是一個轉折點,自此,他通過接觸和了解世界物理領域的前沿信息,開闊了科研視野。
科研要扎扎實實做到極致
在薛其坤看來,科學研究需要長期扎扎實實地在每一步攻關之中做到極致,這是開展高質量科學工作必須具備的精神。
他自己的求學經歷就是最好的例子。研究生期間,薛其坤花了將近6年時間,做了上千個掃描探針針尖樣品。之后,他熟練掌握了實驗技術,可以高效地做出高質量的掃描探針針尖,成為世界范圍內該領域實驗技術的佼佼者,也為之后的科研之路打下堅實基礎。
在日本櫻井利夫實驗室時,一位導師讓薛其坤花3天時間,把數萬個螺絲釘按照分類擺放整齊,他很不理解。后來,他慢慢意識到這種追求極致的態度,恰恰是科研最需要的態度。
追求極致,也成為薛其坤對自己、對學生和團隊的要求。“我培養學生強調兩點:一是在科學研究中學會合作,學會為人處世;二是要把對實驗技術的掌握做到極致,這是基本功。”薛其坤說。
寫報告時不能有一個標點符號錯誤;要把燒杯洗到自己認為最干凈的程度;大型物理實驗儀器要閉著眼都能操作無誤……在實驗技術與科研訓練中,他對學生的要求到了近乎苛刻的地步。
在他的言傳身教下,他的學生個個都追求極致,許多學生成為國內高校的教授。
薛其坤曾謙遜地自比為“一艘從沂蒙山區駛出的小船”。如今,這艘“小船”駛向了世界的大海,薛其坤也成為“掌舵人”。未來,薛其坤還要追尋新的課題:一方面要探索高溫量子反常霍爾效應以及有可能的應用;另一方面,還要探索量子反常霍爾效應及其有關的量子態在拓撲量子計算方面的應用。此外,他還要繼續開展高溫超導機理研究。薛其坤解釋:“人們仍然沒有理解高溫超導的機理,可以說,這是個凝聚態物理學的世紀難題。”
本版圖片來源:新華社
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