​国家最高科学技术奖得主薛其坤:“慢步子”迈出的量子大家

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0161岁的薛其坤获得国家最高科学技术奖,成为历史上最年轻的国家最高科学技术奖得主。

02薛其坤曾在3次考研后才进入中国科学院物理研究所学习凝聚态物理专业,读博7年未取得数据,后前往日本东北大学金属研究所求学。

03归国后,薛其坤选择量子反常霍尔效应科研方向,带领团队在世界范围内首次实验上实现量子反常霍尔效应。

042013年3月,该成果于《科学》杂志发表,审稿人称之为“凝聚态物理界一项里程碑式的工作”。

05薛其坤对未来国家量子技术的发展充满信心,认为中国将在量子科技、量子信息技术发展方面成为世界上重要的力量。

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中国青年报客户端北京6月24日电(中青报·中青网记者 杨洁)今天,不满61岁的薛其坤获得国家最高科学技术奖,成为历史上最年轻的国家最高科学技术奖得主。
在获得中国科学院院士、清华大学教授、南方科技大学校长一串头衔之前,薛其坤的脚步似乎“太慢了”。 3次考研方能“上岸”,前往中国科学院物理研究所学习凝聚态物理专业;读博7年,苦于硕博5年间没有得出一套能够支撑论文的数据,前往日本东北大学金属研究所求学,“每天就是三件事:吃饭、睡觉、搞科研”。
归国后,薛其坤选择的量子反常霍尔效应科研方向也要走“慢步子”。因量子反常霍尔效应不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生。长期以来,要使其“现身”并实现实验观测的难度极大。全世界无数的科研工作者苦苦追寻而始终不得。
这位“慢步子”先生却带领团队在世界范围内首次实验上实现量子反常霍尔效应。2012年年底,这一重要科学突破让中国夺得了新一轮信息技术革命中的战略制高点,走向了推动未来信息技术革命“快跑道”。
2013年3月,该成果于《科学》(Science)杂志发表,审稿人称之为“凝聚态物理界一项里程碑式的工作”;诺贝尔物理学奖得主杨振宁予以高度评价:“从中国实验室里第一次发表出来了诺贝尔奖级别的物理学论文……是整个国家发展中的喜事。”
“如果成功的路上,迷宫有99条,只有一条路是通的话,那么你必须要把不通的路都探索到。”薛其坤说。
2005年,从薛其坤来到清华大学物理系任教起,他组建起一支不同年龄、不同背景、不同单位的研究团队。回顾20多年的“无人区”前行之路,薛其坤总是用积极、激励性的语言给成员鼓劲加油。他说:“我们始终快乐、积极地在每一个可能性的方向上穷尽努力,在能力范围内实现科研突破。”
清华大学物理系教授王亚愚是薛其坤量子反常霍尔效应研究的合作者之一。他对薛其坤的印象是,“从第一天见薛老师起,我就不怕他。我觉得这个人特好玩”。
薛其坤自己常给大家讲的一个“段子”是:一次,薛其坤受邀去国外参加报告会。演讲完毕,一位听众立刻上前握手,问:“薛老师,您是山东人吗?”薛其坤常拿自己开玩笑,称自己的“English”,不是“英lish”而是“山lish”。
作为一名在凝聚态物理领域享有国际声誉的实验物理学家,曾两次受邀在诺贝尔论坛作特邀报告。此外,他所获得的凝聚态物理最高奖——奥利弗·巴克利奖和国际低温物理最高奖——菲列兹·伦敦奖,均是第一次颁给中国籍的物理学家。
清华大学副校长姜培学称其“是改革开放以来我国在基础研究领域取得国际引领性重大科学突破的杰出科学家之一”。
薛其坤还有一个响亮的外号——“7-11先生”。姜培学知道背后的缘由——薛其坤从早上7点开始就在实验室埋首工作,晚上11点才离开。“薛其坤院士长期坚持刻苦钻研、超常付出。”姜培学称赞薛其坤具有极强的敬业精神、严谨求实的治学态度和注重原创的学术作风。
“薛老师是非常注重细节的人。”如今已经是薛其坤院士团队成员、清华大学物理系教授的何珂,仍记得在学生时代做实验,薛其坤在实验室时,会检查学生做实验时是否佩戴口罩、手套,甚至观察他们在超真空系统上拧螺丝的方式是否正确。
因做扫描隧道显微镜实验需要一步步精准地调节针尖的状态,才能获得具有原子分辨的显微图。那时,何珂常常看到开完会的薛其坤,穿着西装、打着领带、拎着包就来实验室检查。有时候对图像不满意,他就自己上手调节针尖状态,以获得满意的图像,经常一坐就是两个小时。
但如果学生正在操作仪器,薛其坤就会一言不发,等待操作完毕之后再做指导。薛其坤说:“他在做实验,你不能去打扰他。即使你是再厉害的人,你也不能去打扰他做实验。”
与众多荣誉相比,最不值一提的是,薛其坤还是做扫描探针针尖的能手。要做好扫描隧道显微镜实验,必须要拥有制备很好的扫描探针针尖的能力。早在薛其坤读书期间,他每天至少要试做3个针尖,两年下来就做了1000多个针尖。那时,实验所购买的针尖并不好用,做出一个既尖又皮实又稳定的针尖,“当时全世界可以做好的不到十个人,我是其中之一”。后来,在实验室里,学生都不敢和薛其坤比赛做针尖。
一个人要有所成就,薛其坤认为,第一靠1分天分,第二要靠99分的努力。“如果我能做一点成绩的话,我是极其努力的。”
在他看来,科学研究具备极大的不确定性。如果想把不确定变成确定性,把偶然变成必然,那么就要穷尽几乎所有的可能性。“也就是在科学发展中,你不能漏掉一个环节。你不一定能做到,但是你一定要朝这个方向努力。”
王亚愚跟薛其坤一同出差,有时晚上11点多返程到达后,薛其坤直接去了实验室。有一位老院士曾评价薛其坤,“吃苦耐劳异于常人”。
2005年11月,薛其坤成为了中国科学院当批年纪最小的“新科院士”。在来到清华物理系后,他与研究团队开始对一个世纪难题——高温超导机理展开攻关。在重重质疑面前,一度“发论文都很难”。2012年,薛其坤团队发现单层硒化铁与钛酸锶衬底结合而产生出界面高温超导,颠覆了国际主流共识。薛其坤计划,要在这一领域继续取得新的“中国发现”。
“我常说,要挑战国际上的权威,做科研需要持有批判的态度,坚定自己的方向,才能把工作继续往前推进。”薛其坤认为,在每一步的攻关之中做到极致,这是开展高质量科学工作必须要具备的精神。
“全世界物理领域中,最有挑战性、适合我们做的东西,我们都要去努力。”薛其坤说:“对科学的追求是无限的。”
未来薛其坤还要追寻新的课题。一方面要探索高温量子反常霍尔效应以及有可能的应用。另外,还要探索量子反常霍尔效应及其有关的量子态在拓扑量子计算方面的应用。此外继续开展高温超导机理研究。薛其坤进一步解释,“人们仍然没有理解高温超导的机理,可以说,这是个凝聚态物理学的世纪难题。我们的研究团队目前一个重要科学目标就是高温超导机理。”
站在国际会议演讲台上,做报告的薛其坤越来越有底气:“我们的学术成果确实是世界一流的,经受住了国际同行的考验。”当全世界科学家对团队成果进行高度赞赏时,“让他们信服中国的科学进展、见证中国的科学发展,是作为一个科学家最朴素的职责”。
对未来国家量子技术的发展,薛其坤充满了信心。他说:“在量子科技、量子信息技术发展、量子信息革命方面,中国将会成为世界上一个重要的力量。”
来源:中国青年报客户端