國家最高科學技術獎 | 薛其坤:堅持20年的「朝7晚11」 在中國實驗室里取得諾獎級成果

2024-06-24     新民晚報

圖說:2023年度國家最高科學技術獎獲得者、清華大學教授薛其坤 來源/東方IC(下同)

今天上午,2023年度國家最高科學技術獎揭曉,中國科學院院士、清華大學教授薛其坤榮獲國家最高科學技術獎。61歲的他,也成為國家最高科學技術獎史上最年輕的獲獎者。

多年來,薛其坤帶領團隊從事基礎研究、探索物質世界,在科研創新之路上從未止步。在他心中,從事科學工作,除了實事求是,還要做到追求極致,踏踏實實走好每步路。

從0到1不能「跳躍」

量子反常霍爾效應未來可能應用於發展新一代低能耗電子器件,它是凝聚態物理中的一個重要量子效應。長期以來,使其「現身」並實現實驗觀測的難度極大,是眾多研究者一生奮力追求的科學目標。

2009年起,薛其坤聯合清華大學物理系、中國科學院物理研究所、美國史丹福大學的多個研究組組成攻關團隊,開始從拓撲絕緣體方向嘗試突破。2012年底,在克服一道又一道難關後,薛其坤團隊終於成功在實驗中觀測到量子反常霍爾效應。該成果於2013年發表在國際頂級期刊《科學》(Science)上,被審稿人稱為「凝聚態物理界一項里程碑式的工作」。諾貝爾獎獲得者楊振寧稱:「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!」

2015年,團隊首次觀測到量子反常霍爾效應的零電導平台;2017年,團隊將量子反常霍爾效應觀測溫度提高了一個數量級,並首次實現量子反常霍爾效應多層結構;2018年,團隊與合作者首次發現一種內稟磁性拓撲絕緣體,開啟了國際上一個熱點研究方向……

目前,薛其坤團隊正沿著兩個方向開展攻關,一個是量子反常霍爾效應以及拓撲絕緣體的相關領域研究,另一個是高溫超導相關研究。「這是國際凝聚態物理領域最關注的研究方向,有利於推動物理學基礎理論和相關學科發展,我們站在世界前沿。」他對此十分堅定。

一項技術的應用前景越大,涉及的科學技術問題往往越具有挑戰性,原創性越強,其顛覆性意義也越大。這是21世紀基礎研究的重要特點之一。在薛其坤看來,作為基礎研究的團隊,必須做好基礎研究應該做的工作,為未來的應用打好科學基礎。

「基礎研究要有一種愚公移山的精神,堅持一代人、兩代人,甚至幾代人,把一件事情做好。」薛其坤不止一次地說,「從事基礎研究不能跳躍。科學工作,最重要的是實事求是。在具體的科研工作中,一定不能作假、不能打折扣。」

「每個人都要有一種信念」

出生於山東蒙陰的薛其坤,說話時帶有一些鄉音。他曾自比為「一艘從沂蒙山區駛出的小船」,從家鄉駛向無垠的大海,一路上經歷不少風吹浪打。

年少時,他從來也沒有想到過將來自己會成為物理學家。1980年,薛其坤考入了山東大學光學系。關於專業的選擇,他只記得那時候物理成績考得好,老師給他推薦了幾個系,他就照著填,其中就包括光學系。讀大二的時候,有一天薛其坤看到學校的報欄上貼著一些招生宣傳資料,一看就挪不動步子了。他想,如果當了研究生也許就能做科學家,這是多麼幸福的一件事啊。於是,懷著對科學樸素的嚮往,他決心考研。頭兩回考的分數不好,薛其坤並沒有氣餒,終於如願考入中科院物理所。

「回看自己的人生歷程,我感受到,每個人都要有一種信念。」 薛其坤堅信,當前開展原創性基礎研究,需要一批樂於從事基礎研究、敢於衝擊科學難題的傑出人才。他覺得,傑出人才要具備紮實的理論基礎,要有卓越的科學直覺,要有對探究自然奧秘或者思考科學問題的濃厚興趣,要有百折不撓、追求極致、挑戰極限的品質品格等。同時,還需要有為國家富強、民族復興獻身的遠大抱負和理想。

不睡覺的時候基本都在工作

薛其坤有一個出了名的外號,叫「7-11院士」。熟悉他的人都知道,早上7點進實驗室,一直干到晚上11點離開,這樣的作息,薛其坤堅持了20年。「要把一個實驗做得完美,可能會花費很長時間,有時甚至會通宵工作。想做好高質量的工作,離不開艱苦的奮鬥。」

薛其坤經常和學生講起當年自己「做針尖」的故事。攻讀碩士期間,他用的實驗儀器是場離子顯微鏡,樣品是金屬針尖。在導師的嚴格監督下,每天至少要試做3個針尖,先後做了1000多個,最終能在短時間內製作出接近實驗要求的完美針尖。「科學精神的培養需要日積月累,需要高強度的反覆訓練和意志的磨鍊,需要精益求精、腳踏實地做好每一次實驗,不斷挑戰新的極限。」後來,在量子反常霍爾效應實驗的樣品製備測試過程中,薛其坤團隊用5台精密儀器,製備測試了1000多個樣品,幾乎每天都在重複同一個實驗,歷時4年多才最終完成。

2020年11月起,薛其坤擔任南方科技大學校長。身兼科學研究、人才培養、行政管理等多項職責,他更忙碌了。「我只要不睡覺的時候,基本上都在工作。」薛其坤笑言,「夜深人靜時,與自然界、與文章打交道,那種感覺是幸福的。」

新民晚報記者 馬亞寧 整理

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-cn/dd1ab659a7ef4c7eaa26f4b47a212951.html