李艷
趙忠賢
2017年1月9日,75歲的趙忠賢登上國家最高科學技術(shù)獎的領(lǐng)獎臺。他是國家最高科學技術(shù)獎得主里的首位“40后”。
生于遼寧新民的趙忠賢,身材魁梧,聲音洪亮,性格里透著東北人的直爽和幽默。“我就是個普通人,只要大家說‘這個老頭還不錯,我就挺高興?!苯邮懿稍L時,他饒有興趣地講起40余年持續(xù)研究超導的往事。
1911年人類發(fā)現(xiàn)超導,超導被認為是 20 世紀最偉大的科學發(fā)現(xiàn)之一。一直到上世紀50年代,中國低溫物理與低溫技術(shù)研究的開創(chuàng)者之一洪朝先生回國才帶著國內(nèi)的年輕學者,首先實現(xiàn)了氫和氦的液化。我國當時在科研基礎(chǔ)和知識儲備上的薄弱可見一斑。然而幸運的是,趙忠賢在中科大得到了包括錢三強在內(nèi)大師們的悉心指導。趙忠賢1964年從中國科技大學畢業(yè)分配到中國科學院物理研究所,在他的回憶里當時的科研條件是艱苦的,卻又是快樂的。
“我至今記得先生們在黑板上寫教案的情景?!壁w忠賢感慨地說。這段求學經(jīng)歷讓趙忠賢在日后的科研中學會了如何在最艱難的條件下堅持科研,如何在設(shè)備差、經(jīng)費少的情況下依然把科研成果做得漂亮。
上世紀80年代,趙忠賢在科研條件極其簡陋的情況下開始研究銅氧化合物超導體,同行們評價趙忠賢時總要提到他的“特殊能耐”。“他總能利用一切可利用的資源,把科研先做起來?!痹缒杲?jīng)費有限,項目組使用的基礎(chǔ)設(shè)備就是趙忠賢和同事黃玉珍親手繞制的燒結(jié)爐。
1986年,歐洲科學家柏德諾茲和繆勒發(fā)表了鑭-鋇-銅-氧體系可能存在35K超導的論文。當時國際超導主流尚未認可這篇論文,而趙忠賢和其他少數(shù)幾個學者對柏德諾茲和繆勒的論文產(chǎn)生了興趣,該文中提到的“楊·泰勒”效應(yīng)與趙忠賢1977年文章中提到的“結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性又不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)相變會導致高的超導溫度”產(chǎn)生共鳴,促使他立刻組織團隊,在科研條件相對簡陋的情況下,開始研究銅氧化合物超導體。不久,趙忠賢的研究成果推翻了傳統(tǒng)的理論,他向全世界證明超導臨界溫度是可以超過40K的,突破麥克米蘭極限溫度的超導體,被稱作高溫超導體。
一時間,世界物理學界震動了。趙忠賢被稱為“北京的趙”,出現(xiàn)在國際著名物理學刊物上。此后,仍在北京的實驗室里埋頭苦干的趙忠賢“乘勝追擊”——1987年2月19日深夜,他的團隊獨立發(fā)現(xiàn)了臨界93K的液氮溫區(qū)超導體,并在國際上首次公布其元素組成:億-鋇-銅-氧。這一突破性的發(fā)現(xiàn)讓趙忠賢團隊因此榮獲1989年國家自然科學獎一等獎,他也作為團隊代表獲得了第三世界科學院物理獎。
2008年,趙忠賢帶領(lǐng)團隊將鐵基超導體的臨界溫度提高到50K以上,創(chuàng)造了55K的紀錄并保持至今,實現(xiàn)了高溫超導研究領(lǐng)域的第二次突破。曾經(jīng)有一種說法,科學家的黃金科研時期是短暫的,當青年科學家走過自己的創(chuàng)新高峰期之后就會趨于沉寂。然而,這個說法在趙忠賢這里并不成立。1987年的輝煌已經(jīng)過去,20年后,趙忠賢的名字再次震動了世界物理學界。這一年他67歲。
2016年9月,我國研制出全球首根百米量級鐵基超導長線。這一消息在業(yè)內(nèi)引起極大的轟動。它被認為是鐵基超導材料從實驗室研究走向產(chǎn)業(yè)化進程的關(guān)鍵一步,在美、日、歐等國家的鐵基超導線制備還處于米級水平的時候,我國已走在世界最前沿。
這一切,與中科院院士、物理學家趙忠賢8年前在鐵基高溫超導研究上實現(xiàn)的突破是分不開的。
當然,趙忠賢人生中也有最“郁悶”的時期,那是上世紀80年代,國際物理學界在探索高溫超導體的研究上遇到了瓶頸,相關(guān)研究跌入低谷。國內(nèi)的研究也受了影響,很多團隊解散。
在經(jīng)過短暫的彷徨后,趙忠賢帶領(lǐng)超導團隊繼續(xù)堅守這塊陣地,持之以恒地進行實驗。經(jīng)費有限,他曾與同事自己動手繞制燒結(jié)爐,也曾將趁著“大減價”時淘換下來的“土炮”當作“重型武器”使用。
中科院超導國家重點實驗室研究員孫力玲與趙忠賢共事多年,她在接受采訪時說,趙老師給我印象最深的就是他對科研方向的堅持,他真的做到了扎下根,決定一個方向然后就全力以赴。
趙忠賢跟學生們說,不要只盯著論文,要真的去解決科學問題;堅持10年,一定會有突破?!艾F(xiàn)在社會上各種誘惑很多,好像很多選擇都比做科研賺錢。但如果選擇了科研這條道路,不妨安下心來,堅持一下,我相信你們堅持10年一定會有重大突破?!彼f。
半個世紀以來,趙忠賢的名字一直與我國超導發(fā)展緊密相連。他在我國最早提出要探索高溫超導體,最早建議成立國家超導實驗室,他在高溫超導研究出現(xiàn)的兩次重大突破中都作出了重要貢獻,代表中國站到國際物理學界的大舞臺。
◎ 來源|科技日報(有刪減)
趙忠賢?
物理學家,中國科學院院士中國高溫超導研究奠基人之一