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科技报国,一生只为中华需要 | “山区小船”攻克量子世界难题

日期: 来源:扬子晚报收集编辑:扬子晚报

谁是薛其坤

他是凝聚态物理领域著名科学家,取得多项引领性的重要科学突破。

他率领团队首次实验观测到量子反常霍尔效应,在国际上产生重大学术影响。

他率领团队在异质结体系中发现界面增强的高温超导电性,开启了国际高温超导领域的全新研究方向。

薛其坤,这是一个无论在国内还是国际科学界,都叫得响亮的名字。国家自然科学奖一等奖、菲列兹·伦敦奖、未来科学大奖、巴克利奖……35岁当教授,42岁成为中国科学院最年轻的院士之一,50岁攻克量子世界难题。如今他亮眼的履历今天又增加了一项,61岁获得国家最高科学技术奖,成为国家最高科学技术奖史上最年轻的获奖者。

高数39分,考研3次才“上岸”

1963年,中国物理学似乎还困顿于黎明前的黑暗之中,相关基础科学研究大幅度落后于世界先进水平。

这一年冬天,山东省临沂市蒙阴县的一个小村庄里,薛其坤出生了。当科学家的种子早早在他心里种下,薛其坤梦想的起步也很顺利,他以高考物理近乎满分的成绩被山东大学光学系激光专业录取。但是,考研的挫折让他“始料未及”,第一次考研高等数学39分。薛其坤不甘心,再考,再失败,再考……直到1987年,他终于通过了考试,进入中国科学院物理研究所学习。

1992年至1999年的八年间,他先后在日本东北大学金属材料研究所和美国北卡莱罗纳州立大学物理系学习和担任访问助理教授。可身在异国的薛其坤始终无法安心:“我没有忘记自己是从沂蒙山区走出来的孩子”。

1999年,不到36岁的薛其坤已颇有名气。他通过中国科学院“百人计划”回国,正式加入物理所工作。

“中国实验室发出诺奖级论文”

2005年起,他担任清华大学物理系教授。瞄准的“0到1的突破”,就是量子反常霍尔效应。

量子科技是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。量子反常霍尔效应,被认为是量子霍尔效应家族最后一个重要成员。在实验中观测到量子反常霍尔效应,是多国科学家竞逐的目标。然而,量子反常霍尔效应观测难度极大,自1988年被理论预言之后的20多年里,国际物理学界没有任何实质性实验进展。

薛其坤带领团队分秒必争,历经4年时间,先后制备测量1000多个样品,破解一系列科学难题。终于在2012年底,他们在实验中观测到量子反常霍尔效应。

世界首次!这项成果在国际学术期刊《科学》发表后,诺贝尔奖获得者杨振宁说:“这是从中国实验室里,第一次发表出了诺贝尔奖级的物理学论文!”

“7-11”教授:除了睡觉就是实验

薛其坤和团队抓住的另一个重大科学机遇是高温超导。超导是一个典型的宏观量子现象,因巨大的应用潜力而备受关注。

2012年,薛其坤和团队首次发现了界面增强的高温超导电性,这是1986年铜氧化物高温超导体被发现以来,常压下超导转变温度最高的超导体,同时也为探究高温超导机理开辟了全新途径。

“成果的取得,得益于我国科技实力的持续壮大和基础研究的长期深厚积累。荣誉属于团队中的每一位研究者,更属于国家。遨游在世界科学的海洋,我始终是一艘从沂蒙山区驶出的小船。”他乡音未改,初心依旧。

如今,薛其坤仍奋战在科研第一线,带领团队为解决高温超导机理、高温量子反常霍尔效应和拓扑量子物态的应用、拓扑量子计算的实现等前沿科学问题持续攻关。

留学期间,薛其坤就养成了早7点到晚11点的工作习惯,除了睡觉,就是在做实验,而这种努力的工作作风,也成为了他一直以来的遵循,因此,团队的学生打趣地称他为“7-11”教授。

如今,薛其坤还担任了另一个对他来说重要又充满挑战的职务,南方科技大学校长。一直以来,他都将培养科研人才作为自己科研过程中的一个重要任务,能够荣获科学技术领域的国家最高奖励,他感受到作为一名中国科学家,十分幸福。“中国科学家是最幸福的,国家给我们这么高的荣誉,会激发我更加努力工作,为国家的发展、人民的幸福作出更大的贡献。

扬子晚报/紫牛新闻记者 徐媛园

编辑 刘丽

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