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半島聚焦丨從農村放牛娃到“量子追夢人”!山東籍院士薛其坤獲2023年度國家最高科學技術獎

2024-06-24 13:22 大眾報業·半島新聞閱讀 (37888) 掃描到手機

2023年度國家最高科學技術獎6月24日在京揭曉,李德仁院士、薛其坤院士獲得中國科技界崇高榮譽。

李德仁是著名的攝影測量與遙感學家,一直致力于提升我國測繪遙感對地觀測水平。他攻克衛星遙感全球高精度定位及測圖核心技術,解決了遙感衛星影像高精度處理的系列難題,帶領團隊研發全自動高精度航空與地面測量系統,為我國高精度高分辨率對地觀測體系建設作出了杰出貢獻。

薛其坤是凝聚態物理領域著名科學家,取得多項引領性的重要科學突破。他率領團隊首次實驗觀測到量子反常霍爾效應,在國際上產生重大學術影響;在異質結體系中發現界面增強的高溫超導電性,開啟了國際高溫超導領域的全新研究方向。

山東蒙陰人、山東大學光學1980級校友、中國科學院院士薛其坤

獲2023年度國家最高科學技術獎!

這也是該獎項自2000年設立以來

最年輕的獲得者

薛其坤

41歲成為中國科學院最年輕的院士之一

49歲提出界面高溫超導

50歲發現“量子反常霍爾效應”

56歲時領導實驗團隊完成的“量子反常霍爾效應的實驗發現”項目獲得2018年度國家自然科學獎項中唯一的一等獎

62歲獲國家最高科學技術獎

……

就在八個月前,薛其坤院士獲得國際凝聚態物理領域的最高獎巴克利獎,成為70年以來首位中國籍的獲獎者。

榮譽滿身的薛其坤自稱是“一艘從沂蒙山區駛出的小船”,在量子凝聚態物理領域遠航。

“沂蒙山里出來的孩子,不怕挫折。”

1962年,出生于山東省臨沂市蒙陰縣高都鎮西峪村的薛其坤,家境貧寒。家庭溫飽都成問題的條件下,他更加珍惜學習的機會。

一邊放牛一邊讀書,薛其坤高考物理考了99分(滿分100分),被山東大學光學系激光專業成功錄取,但考研究生的挫折及隨后讀博的打擊讓他“始料未及”。

考研3次讀博7年,薛其坤曾在多個場合提及他的考研經歷。第一次考研究生,高等數學39分,惜敗。后來,他到曲阜師范大學教書,再次考研,再次失敗。直到1987年,他才終于考上研究生,進入中國科學院大學物理研究所凝聚態物理專業學習。

這些挫折沒有打倒沂蒙山的孩子,反而讓薛其坤擁有更強大的抗打擊能力,也讓他經受住了科研路上的挑戰。

碩士畢業后,薛其坤選擇繼續讀博。恰好其導師陸華老師得到了一個與日本東北大學金屬材料研究所聯合培養的機會,這是日本最古老的大學附屬研究所。在這里,薛其坤迎來了人生中最困難的時刻。

薛其坤(左一)在日本求學期間與導師櫻井利夫(左二)合影。

一周工作6天,早上7點來實驗室,晚上11點之前不許離開。薛其坤對那段歲月記憶猶新:“每天就是三件事,吃飯、睡覺、搞科研。有的時候困得坐在馬桶上都能睡著。”

除了體力和毅力上的考驗,語言不通則是精神上的折磨,但薛其坤憑借扎實功底和超常付出,取得了“7-11實驗室”三十年來最大的科研成果。

薛其坤終于感覺到,自己這個山東農村放牛娃腦海里朦朦朧朧的夢想,開始變得有一點兒真切了。他也開始體會到做科學研究的美妙,日常靠抽煙提神的他,采到精彩數據的時候,恍然發現,“三個小時沒吸煙了”。

薛其坤開始在國際物理界嶄露頭角。

36歲那年,機會來了。1998年,憑借出色的研究能力,在材料科學領域已頗有名氣的他通過中國科學院“百人計劃”回國,正式加入物理所工作。

憑借久久為功的韌勁、奮斗不息的拼勁,2008年,薛其坤帶領團隊研究“量子反常霍爾效應”。量子反常霍爾效應是凝聚態物理中的一個重要量子效應。長期以來,使其“現身”并實現實驗觀測難度極大,是無數研究者奮力追尋而不得的科學目標。

2012年底,在克服了一道又一道難關后,薛其坤和團隊終于成功地在實驗上觀測到了量子反常霍爾效應,成為“世界首次”!該成果于2013年3月在美國《科學》(Science)雜志發表,審稿人予以高度評價,稱之為“凝聚態物理界一項里程碑式的工作”。這項重大基礎物理學成果被諾貝爾物理獎獲得者楊振寧稱為是中國實驗室里發表的第一次諾貝爾獎級的物理學論文。

量子反常霍爾效應的實驗發現的最終測量樣品和數據。

這一中國科學家在實驗上獨立觀測到的重要物理現象,被視為全球基礎研究領域的重要科學發現,是世界物理學界最為重要的實驗進展之一,為后續國際凝聚態物理研究引領了新的方向。

而在應用領域,量子反常霍爾效應及其無耗散邊緣態,又將可能在未來被用于發展新一代的低能耗電子學器件,解決一系列“卡脖子”問題。

“成果的取得,得益于改革開放以來國家科技實力的持續壯大和基礎科學研究的長期深厚積累。”榮譽加身,薛其坤說,榮譽屬于團隊當中的每一位研究者,更屬于國家。他堅信,我國會有越來越多引領國際發展的科學發現和成果涌現。

因為量子反常霍爾效應這項重要的科學發現,薛其坤迎來了人生的高光時刻,獲獎無數。

2016年,薛其坤獲得首屆未來科學大獎;2018年,他獲得國家自然科學獎一等獎;2020年,獲得菲列茲·倫敦獎;2023年,獲得巴克利獎……

盛名之下,薛其坤有著自己的堅持:作為科學家更應該追求對知識、對科學的崇拜,而不是獎項。“要挑戰國際上的權威,做科研需要持批判的態度,堅定自己的方向,才能把工作繼續往前推進。”薛其坤說。

作為國內頂尖的物理學家,薛其坤沒有放下科研夢想,目前團隊還在攻克兩個方向:一是探索量子反常霍爾效應及其有關的量子態在拓撲量子計算等方面的應用,另一個是高溫超導機理研究。身兼多職,薛其坤似乎從無疲憊之感,只有逐夢的快樂和幸福。

薛其坤指導學生做實驗。

薛其坤說:“我是個幸運兒,趕上了中國教育、科技包括人才發展的黃金時期,能趕上這樣一個時代,還能到清華大學當老師,對我來講是一個無窮的鼓勵,所以碰到一點小困難,在我面前都是小意思了。”

這艘從沂蒙山區駛出的小船,經歷了大風大浪后,終于停靠在理想的彼岸。而這艘小船仍會繼續向前,探索未知。

薛其坤簡歷

1980年考入山東大學光學系,1990年、1994年先后獲中國科學院物理研究所碩士、博士學位。2005年增選為中國科學院院士。現任南方科技大學校長。主要研究方向為掃描隧道顯微學、表面物理、自旋電子學、拓撲絕緣量子態和低維超導電性等。曾獲中國科學院杰出科技成就獎(2005)、何梁何利科學與進步獎(2006)、國家自然科學二等獎(2005、2011)、第三世界科學院物理獎(2010)、求是杰出科技成就集體獎(2011)、陳嘉庚科學獎(2012)、“萬人計劃”杰出人才(2013)、求是杰出科學家獎(2014)、何梁何利科學與技術成就獎(2014)、未來科學大獎-物質科學獎(2016)和巴克利獎(2023)等獎勵與榮譽。

半島新聞客戶端綜合整理,素材來源:山東大學、南方科技大學、清華大學、人民日報、山大視點、新華社等