半岛聚焦丨从农村放牛娃到“量子追梦人”!山东籍院士薛其坤获2023年度国家最高科学技术奖

2024-06-24 13:22 大众报业·半岛新闻阅读 (41451) 扫描到手机

2023年度国家最高科学技术奖6月24日在京揭晓,李德仁院士、薛其坤院士获得中国科技界崇高荣誉。

李德仁是著名的摄影测量与遥感学家,一直致力于提升我国测绘遥感对地观测水平。他攻克卫星遥感全球高精度定位及测图核心技术,解决了遥感卫星影像高精度处理的系列难题,带领团队研发全自动高精度航空与地面测量系统,为我国高精度高分辨率对地观测体系建设作出了杰出贡献。

薛其坤是凝聚态物理领域著名科学家,取得多项引领性的重要科学突破。他率领团队首次实验观测到量子反常霍尔效应,在国际上产生重大学术影响;在异质结体系中发现界面增强的高温超导电性,开启了国际高温超导领域的全新研究方向。

山东蒙阴人、山东大学光学1980级校友、中国科学院院士薛其坤

获2023年度国家最高科学技术奖!

这也是该奖项自2000年设立以来

最年轻的获得者

薛其坤

41岁成为中国科学院最年轻的院士之一

49岁提出界面高温超导

50岁发现“量子反常霍尔效应”

56岁时领导实验团队完成的“量子反常霍尔效应的实验发现”项目获得2018年度国家自然科学奖项中唯一的一等奖

62岁获国家最高科学技术奖

……

就在八个月前,薛其坤院士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。

荣誉满身的薛其坤自称是“一艘从沂蒙山区驶出的小船”,在量子凝聚态物理领域远航。

“沂蒙山里出来的孩子,不怕挫折。”

1962年,出生于山东省临沂市蒙阴县高都镇西峪村的薛其坤,家境贫寒。家庭温饱都成问题的条件下,他更加珍惜学习的机会。

一边放牛一边读书,薛其坤高考物理考了99分(满分100分),被山东大学光学系激光专业成功录取,但考研究生的挫折及随后读博的打击让他“始料未及”。

考研3次读博7年,薛其坤曾在多个场合提及他的考研经历。第一次考研究生,高等数学39分,惜败。后来,他到曲阜师范大学教书,再次考研,再次失败。直到1987年,他才终于考上研究生,进入中国科学院大学物理研究所凝聚态物理专业学习。

这些挫折没有打倒沂蒙山的孩子,反而让薛其坤拥有更强大的抗打击能力,也让他经受住了科研路上的挑战。

硕士毕业后,薛其坤选择继续读博。恰好其导师陆华老师得到了一个与日本东北大学金属材料研究所联合培养的机会,这是日本最古老的大学附属研究所。在这里,薛其坤迎来了人生中最困难的时刻。

薛其坤(左一)在日本求学期间与导师樱井利夫(左二)合影。

一周工作6天,早上7点来实验室,晚上11点之前不许离开。薛其坤对那段岁月记忆犹新:“每天就是三件事,吃饭、睡觉、搞科研。有的时候困得坐在马桶上都能睡着。”

除了体力和毅力上的考验,语言不通则是精神上的折磨,但薛其坤凭借扎实功底和超常付出,取得了“7-11实验室”三十年来最大的科研成果。

薛其坤终于感觉到,自己这个山东农村放牛娃脑海里朦朦胧胧的梦想,开始变得有一点儿真切了。他也开始体会到做科学研究的美妙,日常靠抽烟提神的他,采到精彩数据的时候,恍然发现,“三个小时没吸烟了”。

薛其坤开始在国际物理界崭露头角。

36岁那年,机会来了。1998年,凭借出色的研究能力,在材料科学领域已颇有名气的他通过中国科学院“百人计划”回国,正式加入物理所工作。

凭借久久为功的韧劲、奋斗不息的拼劲,2008年,薛其坤带领团队研究“量子反常霍尔效应”。量子反常霍尔效应是凝聚态物理中的一个重要量子效应。长期以来,使其“现身”并实现实验观测难度极大,是无数研究者奋力追寻而不得的科学目标。

2012年底,在克服了一道又一道难关后,薛其坤和团队终于成功地在实验上观测到了量子反常霍尔效应,成为“世界首次”!该成果于2013年3月在美国《科学》(Science)杂志发表,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”。这项重大基础物理学成果被诺贝尔物理奖获得者杨振宁称为是中国实验室里发表的第一次诺贝尔奖级的物理学论文。

量子反常霍尔效应的实验发现的最终测量样品和数据。

这一中国科学家在实验上独立观测到的重要物理现象,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,为后续国际凝聚态物理研究引领了新的方向。

而在应用领域,量子反常霍尔效应及其无耗散边缘态,又将可能在未来被用于发展新一代的低能耗电子学器件,解决一系列“卡脖子”问题。

“成果的取得,得益于改革开放以来国家科技实力的持续壮大和基础科学研究的长期深厚积累。”荣誉加身,薛其坤说,荣誉属于团队当中的每一位研究者,更属于国家。他坚信,我国会有越来越多引领国际发展的科学发现和成果涌现。

因为量子反常霍尔效应这项重要的科学发现,薛其坤迎来了人生的高光时刻,获奖无数。

2016年,薛其坤获得首届未来科学大奖;2018年,他获得国家自然科学奖一等奖;2020年,获得菲列兹·伦敦奖;2023年,获得巴克利奖……

盛名之下,薛其坤有着自己的坚持:作为科学家更应该追求对知识、对科学的崇拜,而不是奖项。“要挑战国际上的权威,做科研需要持批判的态度,坚定自己的方向,才能把工作继续往前推进。”薛其坤说。

作为国内顶尖的物理学家,薛其坤没有放下科研梦想,目前团队还在攻克两个方向:一是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,另一个是高温超导机理研究。身兼多职,薛其坤似乎从无疲惫之感,只有逐梦的快乐和幸福。

薛其坤指导学生做实验。

薛其坤说:“我是个幸运儿,赶上了中国教育、科技包括人才发展的黄金时期,能赶上这样一个时代,还能到清华大学当老师,对我来讲是一个无穷的鼓励,所以碰到一点小困难,在我面前都是小意思了。”

这艘从沂蒙山区驶出的小船,经历了大风大浪后,终于停靠在理想的彼岸。而这艘小船仍会继续向前,探索未知。

薛其坤简历

1980年考入山东大学光学系,1990年、1994年先后获中国科学院物理研究所硕士、博士学位。2005年增选为中国科学院院士。现任南方科技大学校长。主要研究方向为扫描隧道显微学、表面物理、自旋电子学、拓扑绝缘量子态和低维超导电性等。曾获中国科学院杰出科技成就奖(2005)、何梁何利科学与进步奖(2006)、国家自然科学二等奖(2005、2011)、第三世界科学院物理奖(2010)、求是杰出科技成就集体奖(2011)、陈嘉庚科学奖(2012)、“万人计划”杰出人才(2013)、求是杰出科学家奖(2014)、何梁何利科学与技术成就奖(2014)、未来科学大奖-物质科学奖(2016)和巴克利奖(2023)等奖励与荣誉。

半岛新闻客户端综合整理,素材来源:山东大学、南方科技大学、清华大学、人民日报、山大视点、新华社等