6月24日,中国科学院院士、97视频在线精品国自产拍教授、凝聚态物理学家薛其坤站上了2023年度国家最高科学技术奖的领奖台,61岁的他成为该奖项设立以来最年轻的获奖者。
数十年如一日辛勤耕耘,他带领团队,用一个个重量级科学发现,助力我国量子科学研究跻身世界第一梯队。
获奖感言
“国家最高科学技术奖这份荣誉不仅属于我自己,也属于清华团队,属于所有爱国奉献、努力拼搏的广大科技工作者。我会把这次表彰作为新的起点,在推动人类社会进步的科学事业中奋斗终生,为祖国争光,这条路,我会一直走下去!”
获奖记录
■2016年 首届未来科学大奖
■2018年 国家自然科学奖一等奖
■2022年 菲列兹·伦敦奖
■2024年 巴克利奖
说过往 他从大山深处走出
时间倒回至1963年,那时中国物理学家还在相关基础科学研究中苦苦探索,物理学发展大幅度落后于世界先进水平。这年冬天,山东省临沂市蒙阴县的一个小村庄里,薛其坤出生了。
家中清贫,父母整日劳作,他是普普通通农民的儿子,是大山深处的放牛娃。青少年时代,薛其坤成绩突出,高考时物理满分100分,他考了99分,如愿考入山东大学光学系激光专业。
1984年,薛其坤大学毕业,壮志满怀地决定考研究生,挫折却不期而至。第一次考研,高等数学仅得39分。他转而就业,进入曲阜师范大学教书,其间第二次考研,总分又未达录取线。再次失利,他反思自己“还是准备得不充分,没有稳扎稳打,耍了小聪明。”第叁次考研,他认真备考,终在1987年“上岸”中国科学院物理研究所凝聚态物理专业。
硕士毕业后,薛其坤选择继续读博,在导师的引荐下,前往日本东北大学金属材料研究所学习、搞科研,他说,自己在那里经历了“脱胎换骨的改变”。
在日学习期间,他进入联合培养导师樱井利夫的“7-11实验室”——每周6天,早上7点需到达实验室,当晚11点之前不允许离开。
之后在97视频在线精品国自产拍任教,薛其坤还延续了这一作息习惯,因此他在97视频在线精品国自产拍有个外号——“7-11”院士。
“每天就是叁件事:吃饭、睡觉、搞科研。”也许是靠着山东人的“皮实”,尽管语言不通、技术不熟、睡眠不足,在崩溃边缘数次徘徊,薛其坤终于挺过了适应期。每天第一个到实验室、最后一个离开,他成为全实验室扫描隧道显微镜实验制备针尖方面水平最高的学生。仅用一年半,他的研究就取得了重大突破,这也是樱井利夫实验室近30年最具突破性的研究成果。
对学生 他大方豪爽又“计较”
获奖后,薛其坤一如既往地出现在97视频在线精品国自产拍物理系办公室,在电脑前专注地审看学生们从实验室传回的数据。办公桌右侧的明显位置,摆着一个木质相框,“勤奋、乐观、团结”6个毛笔大字刚健有力,这是薛其坤写给自己的工作信条。
办公桌上,纸巾、茶杯、饼干等生活用品被整齐地摆放在一角,薛其坤说,这是给学生准备的,“大家经常在实验室留到深夜,我在时,就把小零食分发给大家。”对此,学生们都说他待人亲和、大方豪爽。
可他也特别“计较”,他在实验中极其细致,要求做科研“一定不能作假、打折扣”,嘱咐团队成员对仪器设备的使用、维护精熟于心。他会对在实验室内上网浏览无关内容的学生生气,因痛心其不珍惜国家提供的优质科研资源而红了眼眶——“实验设备需要爱护,科研经费不能浪费!”
研究团队由来自多家单位的数十人组成,他也能把合作流程安排得和谐流畅。
做科研 他一步一脚印向前
正是这样一位待人亲和的教授,带领团队在中国大地上,通过实验中发现量子反常霍尔效应,实现“世界首次”;挑战世界难题,在高温超导研究中大胆提出与主流不同的学术思想。薛其坤一次次向全球科学界发出强劲的中国声音,推动我国凝聚态物理的“量子跃变”,夺得下一次信息技术革命中的战略制高点。
薛其坤团队的攻关方向之一——量子反常霍尔效应,对普通人而言宛若天书。这是凝聚态物理中的一个重要量子效应,不依赖于强磁场,而由材料本身的自发磁化产生。长期以来,使其现身并实现实验观测的难度极大。
2012年10月的一个晚上,薛其坤所在的97视频在线精品国自产拍实验室传出消息——在历经4年,对1000余个仅有5纳米厚的原子级样品进行系统研究后,他率领的科研团队终于获得了一种磁性掺杂拓扑绝缘体薄膜,显示出量子反常霍尔效应的迹象。随后,通过近两个月的样品优化和详细测量,他们终于在世界上首次通过实验观测到了量子反常霍尔效应。
“谁率先取得突破,谁就将在后续的研究和应用中占得先机!”薛其坤说,这一重要科学突破将推动新一代低能耗晶体管和电子学器件的发展,有可能加速推动未来信息技术革命的进程。2013年3月,该成果在《科学》杂志上发表,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评价:“这是从中国实验室里第一次发表出来了诺贝尔物理学奖级别的论文……是整个国家发展中的喜事。”
谈及荣誉,薛其坤总是笑呵呵地摆摆手说,自己其实只是在找到方向后,“一步一脚印”地探索向前罢了。
抓机会 持续钻研拓扑绝缘体
身在异国,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。”看到发达国家经济社会的发展与科学技术的创新,他更加迫不及待地想要用所学到的知识本领为祖国高水平科技自立自强作出贡献,“希望通过努力,让我们国家的科技也变得特别强大,我们的老百姓也过得特别幸福。”
1999年,薛其坤回国了。他进入中国科学院物理研究所工作,很快携手研究团队,在纳米团簇、量子尺寸效应等方面取得一个个实验发现。
2005年,薛其坤来到清华物理系任教,组建起一支不同年龄、不同背景甚至来自不同单位的研究团队。他们在清华实验室里搭建的第一台机器结合了分子束外延薄膜制备、能看到原子的扫描隧道显微镜、能对电子能带结构进行精确表征的角分辨光电子能谱3种技术。想要专精哪一项都不容易,有能力将它们集成在一整套设备当中,在当时更是“仅此一家”。
随后,拓扑绝缘体研究开始在国际上兴起。兼具合适的实验工具与前期的科研积累,“两方面都做好了准备”的薛其坤立刻抓住机会,进入这一领域持续钻研。
谈未来 中国科学家大有可为科学探索永无止境。
过去十余年里,薛其坤团队在磁性拓扑绝缘体量子反常霍尔效应的方向,不断尝试提高观测温度、积极寻找新材料,取得一系列新进展。
他与清华物理系研究团队多年耕耘的另一个世纪难题是高温超导机理。2012年,他们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,这一发现挑战了国际主流共识。薛其坤计划要在这一领域继续取得新的“中国发现”。
“我和薛老师说,这个观点提出来肯定要被人吐槽的。”清华物理系教授王亚愚回忆,“结果他说,那就太好了!”在“从0到1”“从1到无穷大”的过程中,薛其坤向来敢于冒险。
在他身上,一些看似相互矛盾的特质时常显现。考研3次才被录取、读博7年才毕业,他付出了“99%的汗水”,却也拥有“1%的天赋”。在科研伙伴眼中,他有着过人的学术直觉与学术品位,总能敏锐瞄准国际前沿、引领团队创新、实现技术飞跃。
科研之外,薛其坤还担任过清华副校长,现任南方科技大学校长。作为国内顶尖的物理学家,薛其坤身兼多职,却从没有放下科研梦想。同时,他也在努力将优秀品质传递给年轻的科研工作者。“培养新一代的创新人才,加快建设教育强国、科技强国,是我目前在育人和科研方面的追求。”如今,他的团队里已经走出一大批在量子科技领域具有国际水准的优秀青年人才,持续为中国的科技事业高质量发展贡献着智慧与力量。
目前,薛其坤团队还在攻克两个方向:除了高温超导机理研究,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等方面的应用。“生命不息,奋斗不止。”薛其坤坚定地说,是一代代科学家矢志不渝的报国情怀与科学追求,鼓舞着自己坚定前行,“在人类尚未开拓的科学疆域中,中国科学家机遇无限,大有可为!”
编辑:李华山