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赵忠贤:五十年磨一剑 铸就超导强国梦

发布时间:2017-01-10 09:01查看:1220

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【文章导读】2016年度国家最高科学技术奖、两次国家自然科学奖一等奖、两次国家自然科学奖二等奖、第三世界科学院物理奖……未见到赵忠贤之前,记者想象的是一位头顶光环、不苟言笑、讲着普通人听不懂的高深理论,被人仰视的大人物。

2016年度国家最高科学技术奖、两次国家自然科学奖一等奖、两次国家自然科学奖二等奖、第三世界科学院物理奖……未见到赵忠贤之前,记者想象的是一位头顶光环、不苟言笑、讲着普通人听不懂的高深理论,被人仰视的大人物。

然而出现在记者眼前的,是一位满头银丝,身穿黑色夹克和黑裤子的长者。落座前,老人朝年轻的记者们半鞠躬。忆及热爱的超导事业,他滔滔不绝。他说:“我不是什么大官儿,也别把我报道成劳模,我只是在做本职工作。”

这位朴实无华的老人就是中国科学院院士、中国科学院物理所研究员赵忠贤。

中科院物理所所长王玉鹏评价说:“几十年来,我国高温超导研究从追赶到引领世界,在这一历史进程中,赵忠贤是主要的倡导者、推动者和践行者。他有无私奉献的精神和国际领先的成果,是新中国培养的科学家的杰出代表,为高温超导研究扎根中国并处于国际前列做出了重要贡献。象征着最高荣誉的国家最高科学技术奖授予赵忠贤,是对我国基础物理研究和科研人员的巨大鼓舞,表明国家期待着受赵忠贤影响的几代青年科学家能在前人基础上更进一步,在未来第三次高温超导突破中做出新成就,为祖国科技发展事业贡献力量。”

“研究热的时候坚持,冷的时候也要坚持”

赵忠贤,1941年生,辽宁新民人。1964年从中国科学技术大学毕业,分配到中科院物理所工作至今。从1976年起,开始高临界温度超导体研究。

超导,全称超导电性,是指某些材料在温度降低到某一临界值(即超导临界温度)以下时,电阻突然消失的现象,具备这种特性的材料为超导体,其在信息通讯、生物医学、航空航天等领域有着巨大应用潜力。

事实上,超导就在我们的身边:医院里使用的1.5T和3T的核磁共振成像仪的核心部件是1.5特斯拉或3特斯拉的超导磁体;北美地区有几千台高温超导滤波器服务在手机基站上,与传统基站相比大大改善了通信质量;2012年发现“上帝粒子”的欧洲核子中心的大型对撞机中,几十公里长的超导加速环和多个有几层楼高的超导探测器都是关键部件……

高温超导体,指临界温度在40K(约零下233摄氏度)以上的超导体。物理学家麦克米兰根据获1972年诺贝尔奖的BCS理论计算,认为超导临界温度不大可能超过40K,他的计算得到了国际学术界的普遍认同,40K因此被称作“麦克米兰极限”。超导临界温度极低,广泛应用受到限制,寻找高温超导体至今仍是全世界科学家的梦想。

50多年前,年轻的赵忠贤进入中科院物理所工作时,我国的超导研究才刚起步,寻找高温超导更是天方夜谭。如今,当年的小伙子已青丝为霜,而中国的高温超导研究也赶超到世界前列,古稀之年的赵忠贤培养和影响了一大批领先全球的中国高温超导研究优秀人才。

1986年,柏德诺兹和缪勒发表了“在Ba-La-Cu-O体系可能存在35K超导电性”的文章。赵忠贤是国际上最早认识到铜氧化合物超导体重要意义的少数科学家之一。1986年底到1987年初,赵忠贤和同事们夜以继日奋战在实验室中。饿了,煮面条;累了,轮流靠在椅子上打个盹。“那个时候做起研究来,能整宿整宿不睡觉。”在最困难的时候,他们充满信心,相互鼓励:“别看现在这个样品不超导,新的超导体很可能就诞生在下一个样品中。”

终于,赵忠贤带领中科院物理所团队在钇钡铜氧中发现了93k的超导转变,中科院数理学部宣布发现了液氮温区超导体,并在国际上首次公布其元素组成为Ba-Y-Cu-O。国际上很多实验室验证了中国的工作,推动了世界范围的高温超导研究热潮。这项成果于1989获国家自然科学一等奖。

随后,全世界科学家对高温超导材料的探索陷入迷茫期,一些研究者纷纷“转向”,国内高温超导研究也受到了影响。

超导研究难度极高,道路曲折漫长。赵忠贤反复提及的就是——坚持、坚守。“这项研究热的时候坚持,冷的时候也要坚持。”他说。

“当时虽然遇到了瓶颈,但我坚信,高温超导研究有潜力,未来必将有重大突破。”他决心坚守这块阵地。

无数次实验、失败、从头再来……

直至2008年,赵忠贤团队发现了系列50K以上的铁基超导体,并创造了大块铁基超导体55K的世界纪录,为确认铁基超导体为第二个高温超导家族提供了重要依据,实现了高温超导研究领域的第二次突破。

研究过程中,他虽已67岁,但仍带领年轻人通宵工作,完成了最关键的三篇论文。

美国《科学》杂志评论他的研究成果说,“中国如洪流般不断涌现的研究结果标志着,在凝聚态物理领域,中国已经成为一个强国。”

咬定青山不放松的赵忠贤,花了将近20年时间,终于重新把高温超导的“冷板凳”坐热了。

2013年,时隔24年,赵忠贤团队再次凭借高温超导研究问鼎国家自然科学奖一等奖。此前,这一奖项已连续空缺3年。

“如果要说遗憾,就是我们国家研究超导起步时的条件实在太艰苦了!因为经费有限,项目组使用的基础设备都是老装备或者自己动手造的,虽然很土,但很管用。”忆往思今,赵忠贤感慨万千。“磨刀不误砍柴工,现在,我国的超导研究已经是世界一流水平,已经具备原创性突破的基础和能力。”

自1911年人类发现超导以来,在国际超导研究领域,已有10人获得了5次诺贝尔奖。赵忠贤40余年来淡定坚韧的心态不免令人好奇。“获得诺贝尔奖很好,但这不是我的目标”,这位古稀老人将手一摆,“高温超导的成果犹如一滴水,滴水成绢,汇聚到人类文明的长河之中。一代人做一代人的事。我愿做铺路石子,让年轻的朋友大展宏图。为实现中华民族伟大复兴的中国梦、为人类的文明进步做出新的贡献”他说。

“能做自己愿意做的事,我很快乐!”

一辈子坚守一件事枯燥吗?在困难条件下坚持研究苦吗?

“我觉得,我一辈子就做了一件事,但是并不枯燥,因为超导研究充满挑战与发现。能将个人的兴趣与生计结合起来,是最理想的选择,这有多快乐!”赵忠贤说。

“科研工作者,最幸福的就是每天都在逼近真理。”赵忠贤说,“我每研究一段时间后就能看到新的东西,就是一个崭新的世界。每个人对幸福的感觉不一样。能够看到崭新的世界,我就感到很幸福,很高兴。虽然有时生活苦一些,干活累一些,但我在做自己愿意做的事,就感到很快乐。”

“给你举个不太恰当的例子。中国人逢年过节喜欢打麻将,胡了很高兴。我们做科研也一样,有时有小 胡 ,有时有大 胡 。”谈起超导研究为他带来的快乐,赵忠贤的眼中闪烁着光芒,脸上露出孩子般真诚的笑容。不难看出,这位古稀老人对科学研究事业,至今仍有着不变的赤子之心。

作为我国高温超导研究领域的奠基人之一,赵忠贤的面庞带有科学家的严谨、严格与严肃。然而言谈中,乡音不改的赵忠贤将东北人的乐观与幽默挥洒地淋漓尽致。

“在1987年的美国物理学年会上,为几千人作演讲,向世界展示中国超导研究的重大突破,我感到光荣与骄傲。但回到家,赶上没有蜂窝煤了,我脱了西装,蹬上板车去买煤。当时我儿子刚好拿到一架宝丽来相机,用它试拍的第一张照片就是我蹬板车。虽然形象反差有点大,但在生活里我就是个普通人。而且在那个年代,买蜂窝煤太正常了,物理所的领导干部一样也去冬储大白菜。”直爽的言语令采访现场笑声不断。

“未来超导研究如有新突破,定有中国人的身影”

“忠诚超导数十载,后学尽忙挠耳腮。哲贤升温铜雀台,人皆仰止齐喝彩。前征途中觅铁开,楷法自然非意外。辈辈概从磁中猜,模模均朝机理开。”这是中科院物理所超导八组全体成员恭贺赵忠贤七十寿辰时的祝辞。

赵忠贤的学生,对他尊敬、崇拜而又亲近。

“我和年轻人之间没有太大的距离,上世纪80年代去美国开会,中国的留学生都跑到我的房间来看电视。”赵忠贤笑道。

超导研究经常要自己磨样品,在毫米量级甚至更小的样品上接引线,“我现在眼花了、手也抖,这些活就算在显微镜下也做不好。现在也不敢熬夜了,身体受不了,干不动了。”

赵忠贤说,“我经常跟年轻人们说,假如有一天发现我有老年痴呆的迹象了,赶紧告诉我。”

他称,如今的工作重点有两个,一是凝练学科方向,二是尽可能地为年轻人营造良好的学术氛围。激发年轻人的创造性,鼓励大家解放思想。

“初生牛犊不怕虎,年轻人有胆识,有激情、肯吃苦、能战斗、可信赖,思想也不容易受到限制,我鼓励他们解放思想,敢于提不同意见,同时为他们创造好的科研环境,使他们能冲出来。”赵忠贤对研究后辈饱含感情。

赵忠贤勉励后辈,做科学研究要有远大的目标,脚踏实地工作。“现在社会上各种诱惑很多,但既然选择了科研这条道路,就要安下心来,不要心猿意马。不一定非像我一样坚持四、五十年,但坚持十年总是可以做到的。坚持就一定会有收获。”

在赵忠贤看来,超导研究和应用有着光明的前景。

超导研究有重要的科学意义,推动着量子理论的发展。超导体在能源、医疗、信息、交通等领域具有重要的应用价值,是21世纪战略性技术储备之一。一旦超导技术得到广泛应用,将为人类创造难以估量的效益。

对于中国超导研究的未来,赵忠贤充满信心。“超导研究在中国深深地扎了根。假如有一天,超导研究又有新突破,一定还会有中国人的身影。相信在不远的未来,中国科学家会找到一种适合于广泛应用的超导体,为人类文明进步做出新贡献。”赵忠贤说。

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国家“千人计划”入选者,美国阿肯色大学医学博士,美国病理科执业医师。

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浙江省海外高层次人才联谊会副会长,教授级高级工程师,入选浙江省高级专家库;杭州信核数据科技有限公司执行董事。

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