“量子追梦人”薛其坤：他拿出了“拼上性命的努力”

儿时脑海里朦胧的科学家梦想，开始变得真切了。

2024年夏，国家最高科学技术奖在北京颁发，量子物理学家薛其坤院士获此殊荣，成为该奖项创立以来最年轻得主。此前，他还获得国际凝聚态物理领域的最高奖——巴克利奖，成为70年以来首位中国籍的获奖者。

薛其坤并非天才，他历经3次才考研成功，读博花了7年，却在41岁成为中科院最年轻的院士之一，50岁攻克了量子世界难题。这位来自沂蒙山区的寒门子弟，有着怎样的人生和家庭故事？

考研三次，他依然追求心中的梦想

薛其坤出生于山东临沂市蒙阴县西峪村，他曾多次提到，自己是“一艘从沂蒙山区驶出的小船”。作为家中老大，薛其坤从小勤奋好学也很能吃苦。七八岁时，他放学后就帮家里割麦子、喂牲口了。父母没什么文化，薛其坤优异的成绩全靠他的努力和自律。他放学后不光认真写作业，还主动去放牛，拾柴，帮母亲烧灶火……小小年纪，就力所能及地分担家务。

因家境贫寒，16岁那年，父母借钱供薛其坤读了高中。每次从家里去西峪县一高，他都带着母亲烙好的煎饼。有时收成不好，一年的粮食仅够全家人吃半年，母亲烙饼时就用杂面掺上花生皮糠——把花生皮磨碎了掺到煎饼里，充当粮食供一家老小填肚子。

通过学习，薛其坤知道了牛顿、爱因斯坦等科学家。他也渴望走出贫困山区，成为一名给社会带来福祉的科学家。高中时期，薛其坤梦想的小船正式启航，为了圆大学梦，他经常吃着粗糙噎人的“花生皮煎饼”，挑灯复习到深夜。1980年，薛其坤以优秀成绩考入山东大学光学系，其中物理考了99分（满分100）。去省城上大学之前，满心骄傲却一贫如洗的母亲找人借了一块布，连夜给儿子缝制出新褂子，让他的衣着不至于太寒酸。

读大学期间，薛其坤沉迷于激光物理，渐渐导致偏科。大学毕业后，他第一次考研究生，高等数学只考了39分，无奈败北。他收起“野心”，来到山东省曲阜师范大学教书。但梦想的火种无法熄灭，薛其坤心里还是想读研，让自己在光学物理方面更进一步。工作两年后，他再次考研，又是惨淡收场……不过，正如薛其坤自己所说：“我来自沂蒙山区一个小村子，山里的孩子皮实，不怕吃苦，也不怕失败。”

虽然两次败北，他并没有放弃自己的梦想，而是通过努力复习来弥补自身的不足，大不了败了再战！直到1987年，第三次奋起逐梦的薛其坤终于如愿以偿，考上了他向往的中国科学院物理研究所，学习凝聚态物理专业。

硕士临近毕业时，导师推荐薛其坤到日本东北大学读博。在日本留学期间，因为听不懂导师的指令，他经常受到严厉指责。导师和同学们一起做实验时，薛其坤不敢碰仪器，只能在一边怔怔地看。

在日本留学时，薛其坤一周工作6天，早上7点走进实验室，晚上11点之前不许离开。他每天就做三件事：吃饭、睡觉、搞科研，有时候困得坐在马桶上都能睡着。他感觉异常孤独和落寞，与家人通电话时，几乎要落泪。一年中，他心里有七八个月都想放弃，想回国，他太想家了。一次，上学前班的儿子在电话里给他背刚学的一篇课文：“我是中国人，我爱自己的祖国……”听着孩子稚嫩的童音，薛其坤忍泪振作起来：是啊，自己身为留学博士生，更要给中国人争口气！

薛其坤咬牙坚持了下来，凭借扎实功底和超常付出，取得一项“7-11实验室”30年来最大的科研成果。薛其坤体会到做科研的美妙，儿时脑海里朦胧的科学家梦想，开始变得真切了。

发现量子新效应，“拼命院士”轰动世界

因为在语言上与导师交流有障碍，薛其坤在日本读了7年博士才毕业。36岁时，薛其坤通过中国科学院“百人计划”回国，正式加入中科院物理研究所工作。

在日本艰难求学的经历，不仅磨炼了薛其坤的意志，也让他在归国后形成了“7-11”的作息习惯：每天7点开始工作，一直忙碌到晚上11点。此后的20多年里，薛其坤没休息过一个完整的假期和周末。他每年平均工作330天以上，每天15小时左右，一年下来就是约5000个小时的工作量，堪称“科研界的劳模”。

薛其坤及团队成员，主要忙于攻克一项世界性科学难题——量子反常霍尔效应的突破。简单来说，是要发现一种量子新材料，让电子在强磁场作用下，运动起来像高速公路上的汽车一样分道行驶，互不干扰，高效有序。多年来，物理学家提出各种方案，但在实验上未取得任何实质性进展。因为量子反常霍尔效应需要的材料既具备磁性又是绝缘体，而磁体通常为导体，这是一个自相矛盾的要求。

2009年起，薛其坤联合来自中科院物理所、清华大学物理系等多个研究组，组成攻关团队，一起尝试攀登这座科学高峰。“这是理论物理学家在山顶画出的樱桃，山顶有没有樱桃，没人知道。”薛其坤说，尽管一切都是未知，但那时的他一直有个念头：能不能像我们崇拜的科学家那样，做点更大的、从0到1的成果。“只要敢于正视困难，就没有过不去的坎儿。”薛其坤为团队成员加油鼓劲，“全世界都试图攻克这个难题，我们必须抓紧时间！科学发现特别是重要发现，只有第一，没有第二，我们只有冲，没有退路！”

“很多时候，大家一起从外地出差回来，已是晚上十一二点，但他还坚持去实验室……”薛其坤对科研持久的热情和努力，让清华大学物理系教授王亚愚惊叹不已。这种超乎常人的勤奋，薛其坤的体会是“累并快乐着”。他认为科学探秘就像侦探解谜一样有趣，“从事科研这么多年，我极其努力，也非常快乐。”

不过，光有勇气和兴趣还不够，薛其坤在长期的科研工作中，积累了尖端实验技术和方法。制备一个同时拥有拓扑、绝缘、磁性三种特性的薄膜，是实现量子反常霍尔效应的关键和前提，但是，在实际的材料中同时满足上述3个要求，是一个巨大挑战。这就相当于要培养一个运动员既要有短跑健将的速度，又要有举重冠军的力量，还要有花样滑冰运动员的技巧，其中的艰难可想而知。

实现量子反常霍尔效应的薄膜样品，厚度只有5纳米，相当于头发丝的十万分之一，肉眼根本看不到。制备这种薄膜材料，需要将几种元素，用分子束外延法一层一层生长起来。但具体怎样生长，几种元素如何配比，结构如何搭建，都十分复杂精妙。4年间，这样的薄膜样品，薛其坤团队生长了1000多个，每一个样品从生长到完成测试，至少需要三四天。生长、测试，失败、改进，再生长、再测试……

当试验一次次失败，负面情绪在团队中蔓延时，薛其坤作为研究团队的“大家长”，会请大家吃饭，在饭桌上讲述他人生中最难熬的留学生涯，鼓舞大家“不要被黎明前的黑暗吓倒”。幸运的是，做了20多年分子束外延生长的薛其坤，掌握了国际领先的技术储备。2012年底，他和团队终于用分子束外延方法，生长出高质量的磁性拓扑绝缘体薄膜材料，并看到了梦寐以求的实验现象。这也是世界范围内，首次在实验上观测到量子反常霍尔效应。至此，量子霍尔效应家族最后一个神秘成员，终于在实验上被发现。

消息传出后，这项科研成果和薛其坤的名字一起，轰动了全球物理学界！他也迎来了人生的高光时刻，2016年获得首届未来科学大奖，2018年获得国家自然科学奖一等奖……

41岁就成为中科院院士的薛其坤，是常人眼中的“天才”。但身边人都知道，他对科研有着“疯狂的兴趣”，为了科技兴国的梦想，他拿出了“拼上性命的努力”。

奖金交给妻子，成为母亲和家乡的骄傲

瘦削的脸上架一副眼镜，无论对谁总是笑呵呵的，在同事和学生们眼中，薛其坤平易近人，乐观又大方。在实验技术与科研训练中，薛其坤对学生们的要求更是近乎苛刻：对于实验仪器要长年累月准确无误地操作；写论文时，连标点符号也不能出现错误。薛其坤认为，这种追求极致的认真态度，是一个科研工作者不可或缺的品质。他常常对学生说，物理实验的成功是建立在扎实的基本功之上，如果没有精湛的实验技术和细致操作，就很难取得重大科研成果。在发现量子反常霍尔效应之后，薛其坤又开始率团队攻克新的科研方向，与此同时，他还是清华大学副校长。身兼多职的薛其坤似乎从无疲惫之感，只有逐梦的快乐。

但每当提及家人，薛其坤都面露愧色。自从考上高中，他这艘“沂蒙山区的小船”就驶离了家乡，在济南上大学，在北京读研，在日本留学……他与父母、妻儿聚少离多，长期缺失了对他们的亲情陪伴，这令薛其坤心存内疚。直到回国后进入中科院工作，薛其坤才把妻儿接到北京一起生活。妻子是他的大学同学，也是家里的贤内助，薛其坤生活自理能力差，他和孩子的衣食住行几乎全靠妻子打理。

一次，薛其坤登台领取一项科技大奖后，致辞感谢了许多人，却忽略了坐在台下的妻子。即将走下领奖台的他，当即折返回去，对着话筒严肃无比地说：“对不起，我刚才忘记了非常重要的一件事，领导来了，忘了介绍。”接着，他话题一转：“就是我的夫人，正是有了她，我才能过上seven—eleven（朝七晚十一地工作）的生活。”全场顿时响起会心的大笑和掌声，台下的薛夫人则羞红了脸。

薛其坤走下台，刚坐到妻子身边，就把当天获得的奖金支票交给妻子。见被摄影师的镜头抓拍到了这一幕，他急忙搓着手解释：“我怕带丢了，交给领导保管最安全。”这位大科学家的宠妻举动，令全场的男女心生敬佩和羡慕。

作为国内顶尖的量子物理学家，薛其坤可谓荣誉加身：2020年获得菲列兹·伦敦奖，并出任南方科技大学校长；2023年，获国际凝聚态物理领域的最高奖巴克利奖……2024年6月24日，2023年度国家最高科学技术奖在北京揭晓，只有61岁的薛其坤是该奖项创立以来最年轻的获得者。

“其坤，好好干啊，为咱国家作贡献！”闻知儿子获得国家最高科技奖，老母亲与薛其坤通电话时很激动，但一开口还是先叮嘱。

在山东蒙阴县高都镇西峪村，薛其坤的乡亲们高兴地刷着他获奖的视频消息，备感骄傲和自豪。“我们这个薛氏家族在薛院士的带领下，也是人才辈出，大家都非常重视子女的教育。每年其坤回家的时候，都会鼓励孩子们好好学习！”薛其坤的堂叔薛庆存介绍说，这个400多人的小山村，先后培养出1名院士、8名博士、15名研究生、30多名本科生，学子们走出家乡，在各行各业取得了非凡成就。而薛其坤院士，正是家乡孩子努力学习的榜样！

薛其坤这艘“从沂蒙山区驶出的小船”，经历了大风大浪之后，终于驶进他儿时向往的广阔海洋。而这艘小船仍会继续向前，在量子世界探索未知的黑暗，用科技造福全人类。