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国家最高科学技术奖 | 薛其坤:坚持20年的“朝7晚11” 在中国实验室里取得诺奖级结果为防止学生犯花痴,教科书插图真是费尽心机,历史名人年轻照太帅(图说中国)薛其坤访谈,

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2024-06-28 20:19:24 

 

图说:2023年度国家最高科学技术奖获得者、清华大学教授薛其坤 来源/东方IC(下同)

今天上午,2023年度国家最高科学技术奖揭晓,中国科学院院士、清华大学教授薛其坤荣获国家最高科学技术奖。61岁的他,也成为国家最高科学技术奖史上最年轻的获奖者。

多年来,薛其坤领导团队从事基础研究、探索物质世界,在科研创新之路上从未止步。在他心中,从事科学工作,除了实事求是,还要做到追求极致,踏踏实实走好每步路。

从0到1不能“跳跃”

量子反常霍尔效应未来可能应用于发展新一代低能耗电子器件,它是凝聚态物理中的一个重要量子效应。恒久以来,使其“现身”并实现实验观测的难度极大,是众多研究者一生奋力追求的科学目标。

2009年起,薛其坤联合清华大学物理系、中国科学院物理研究所、美国斯坦福大学的多个研究组组成攻关团队,开始从拓扑绝缘体方向实验突破。2012年底,在克服一道又一道难关后,薛其坤团队终于乐成在实验中观测到量子反常霍尔效应。该结果于2013年发表在国际顶级期刊《科学》(Science)上,被审稿人称为“凝聚态物理界一项里程碑式的工作”。诺贝尔奖获得者杨振宁称:“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!”

2015年,团队首次观测到量子反常霍尔效应的零电导平台;2017年,团队将量子反常霍尔效应观测温度提高了一个数量级,并首次实现量子反常霍尔效应多层结构;2018年,团队与合作者首次发现一种内禀磁性拓扑绝缘体,开启了国际上一个热点研究方向……

目前,薛其坤团队正沿着两个方向开展攻关,一个是量子反常霍尔效应以及拓扑绝缘体的相关领域研究,另一个是高温超导相关研究。“这是国际凝聚态物理领域最关注的研究方向,有利于推动物理学基础理论和相关学科发展,我们站在世界前沿。”他对此十分坚定。

一项技术的应用前景越大,涉及的科学技术问题往往越具有挑战性,原创性越强,其颠覆性意义也越大。这是21世纪基础研究的重要特点之一。在薛其坤看来,作为基础研究的团队,必须做好基础研究应该做的工作,为未来的应用打好科学基础。

“基础研究要有一种愚公移山的精神,坚持一代人、两代人,甚至几代人,把一件事情做好。”薛其坤不止一次地说,“从事基础研究不能跳跃。科学工作,最重要的是实事求是。在具体的科研工作中,一定不能作假、不能打折扣。”

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“每个人都要有一种信念”

出生于山东蒙阴的薛其坤,说话时带有一些乡音。他曾自比为“一艘从沂蒙山区驶出的小船”,从家乡驶向无垠的大海,一路上经历不少风吹浪打。

年少时,他从来也没有想到过将来自己会成为物理学家。1980年,薛其坤考入了山东大学光学系。关于专业的选择,他只记得那时候物理结果考得好,老师给他推荐了几个系,他就照着填,其中就包罗光学系。读大二的时候,有一天薛其坤看到学校的报栏上贴着一些招生宣传资料,一看就挪不动步子了。他想,如果当了研究生也许就能做科学家,这是多么幸福的一件事啊。于是,怀着对科学朴素的向往,他决心考研。头两回考的分数欠好,薛其坤并没有气馁,终于如愿考入中科院物理所。

“回看自己的人生历程,我感受到,每个人都要有一种信念。” 薛其坤坚信,当前开展原创性基础研究,需要一批乐于从事基础研究、敢于打击科学难题的杰出人才。他觉得,杰出人才要具备扎实的理论基础,要有卓越的科学直觉,要有对探究自然秘密或者思考科学问题的浓厚兴趣,要有百折不回、追求极致、挑战极限的品质品格等。同时,还需要有为国家富强、民族复兴献身的远大理想和理想。

不睡觉的时候基本都在工作

薛其坤有一个出了名的外号,叫“7-11院士”。熟悉他的人都知道,早上7点进实验室,一直干到晚上11点离开,这样的作息,薛其坤坚持了20年。“要把一个实验做得完美,可能会花费很长时间,有时甚至会通宵工作。想做好高质量的工作,离不开艰苦的奋斗。”

薛其坤经常和学生讲起当年自己“做针尖”的故事。攻读硕士期间,他用的实验仪器是场离子显微镜,样品是金属针尖。在导师的严格监督下,每天至少要试做3个针尖,先后做了1000多个,最终能在短时间内制作出接近实验要求的完美针尖。“科学精神的培养需要日积月累,需要高强度的反复训练和意志的磨炼,需要精益求精、脚踏实地做好每一次实验,不停挑战新的极限。”后来,在量子反常霍尔效应实验的样品制备测试过程中,薛其坤团队用5台精密仪器,制备测试了1000多个样品,几乎每天都在重复同一个实验,历时4年多才最终完成。

2020年11月起,薛其坤担当南方科技大学校长。身兼科学研究、人才培养、行政管理等多项职责,他更忙碌了。“我只要不睡觉的时候,基本上都在工作。”薛其坤笑言,“夜深人静时,与自然界、与文章打交道,那种感觉是幸福的。”

新民晚报记者 马亚宁 整理

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