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薛其坤:逐梦量子 科研无界

2024-10-11宗和

科学大众(中学) 2024年9期

35 岁当教授,42 岁成为中国科学院最年轻的院士之一,50 岁攻克量子世界难题,获得过国家自然科学奖一等奖、菲列兹·伦敦奖、未来科学大奖、巴克利奖……这就是中国科学院院士、清华大学教授、南方科技大学校长、凝聚态物理领域著名科学家薛其坤的精彩人生。如今,他再次获得国家最高科学技术奖,在亮眼的人生履历中又谱写了新篇章。

沂蒙山区走出的“皮实”娃

1962 年,薛其坤出生于山东省临沂市蒙阴县的一个小山村。上小学时,课本上牛顿、爱因斯坦的故事就深深触动了他。从这些伟大的科学家身上,他看到了知识的力量。从那时起,一颗科学种子在他心中悄然埋下。他渴望走出山区,探索更广阔的知识领域,学习更多的本领。

梦想起步顺利、高考物理近乎满分的薛其坤,成功被山东大学录取。但他考研的经历充满着挫折,两度落榜后,终于在1987 年考入中国科学院物理研究所。“皮实”的性格助其在科研路上勇往直前。硕士毕业后,他继续深造,选择攻读博士学位。

1992 年,薛其坤迎来了学术生涯的转折点。日本东北大学金属材料研究所樱井利夫教授来中国访问,要从中国科学院挑选博士生,薛其坤获得了这个机会。

樱井利夫的实验室要求非常严格。一周工作6 天,早上7 点签到,晚上11 点后才能离开。这种“7-11”式的魔鬼作息,让很多中国学生因受不了而纷纷回国。

受语言不通困扰的薛其坤,虽身心俱疲,几近处于崩溃边缘,但仍然克服种种困难坚持了下来。他每天第一个到实验室,最后一个离开。一年半后,他获得了日本东北大学近30 年来科研史上最重要的成果。

薛其坤开始在国际物理界崭露头角,并于1996年受到邀请,在美国物理学会年会上发表演讲。

薛其坤在日本工作时心系祖国。1998 年回国后,他正式到中国科学院物理研究所工作。凭借超强的吃苦能力和扎实的研究能力,短短几年间,薛其坤就获得了中国青年科技奖、国家自然科学奖二等奖、中国科学院杰出科技成就奖等一批颇具分量的荣誉。

师生眼中的“7-11”院士

2005 年5 月,薛其坤进入清华大学物理系工作。同年11 月,他当选为中国科学院院士,成为当年最年轻的当选者。无论在中国科学院还是在清华大学,薛其坤始终保持着“7-11”作息,被师生戏称为“7-11”院士。科研工作有着必要的攻关过程,如果想把一件事做好,自然就可能导致通宵“作战”,也可能会长期进行超负荷的工作。

“量子反常霍尔效应”是一个基于全新物理原理的科学效应,被誉为物理学研究领域的“明珠”。自1998 年起,众多理论物理学家提出了多种方案,但在实验层面始终未能取得突破。全球顶尖研究组都渴望能够攻克这一科学难题。

2009 年,薛其坤联合多个研究组成立攻关团队,一起从拓扑绝缘体研究方向尝试去攀登这座科学高峰。4 年的时间,他们前后制备了 1 000 多个样品,经历无数次失败。每次失败后,薛其坤再次带领团队改进样品、创新方法,又失败了,再改进、再创新。

2012 年年底,在克服了一道道难关后,薛其坤和团队成功地在实验中观测到了“量子反常霍尔效应”,成为世界首次。研究成果于2013 年3 月在美国《科学》杂志上发表。审稿人予以高度评价,称之为“凝聚态物理界一项里程碑式的工作”。

在实验中独立观测到的这个物理现象,被视为全球基础研究领域的重要科学发现,是世界物理学界最为重要的实验进展之一,为国际凝聚态物理研究引领了新的方向。

凭借这一创新突破,2024 年,薛其坤荣获国际凝聚态物理领域最高奖——巴克利奖。这是该奖设立70 年以来,首次颁发给中国籍物理学家。

为培养创新人才沥尽心血

在学术上勇攀高峰的薛其坤,在培养青年学子方面也倾注心血。他曾担任清华大学副校长,具有丰富的大学管理经验。2020 年,他又被委任为南方科技大学校长。

无论身处何地,薛其坤始终以身作则,为学生树立典范。只要不睡觉,他基本在忙工作。他深知人才乃国家之根本,始终将人才建设置于重要位置,致力于营造卓越的学术氛围,建立科学的管理机制,以培养拔尖创新人才。

在薛其坤的带领下,南科大成立了深圳国家应用数学中心及40 个省部级科研平台,创立了创新创业学院。2022 年,南科大入选“双一流”建设高校,开启了全新的发展历程。薛其坤不仅专注于科研,更不忘科普之责,致力于科学普及与传播。

致力于科研,投身于科普。作为科技工作者,薛其坤以科学家精神为指引,着力攻克关键核心技术,破解创新发展难题,在量子力学领域不断取得突破。他说:“要做一个幸福的中国科学家,把毕生的精力献给国家的教育和科技事业,用更多的科研突破回报祖国!”

(责任编辑:白玉磊 赵梦祺)