超導「大玩家」：「北京的趙」一戰成名

趙忠賢院士在辦公室里(1月8日攝)。新華社記者金立旺攝

趙忠賢是當之無愧的超導「大玩家」。40多年裡,他的團隊用自製的爐子或淘來的二手「土炮」,在「不及今天百分之一」的硬體條件下,「玩」出舉世矚目的重大突破,「玩」出臨界溫度的世界紀錄,「玩」出中國高溫超導躋身國際前列的科研地位。

超導國際競賽坐得住、鑽得進、研得深

高手出招,看似行雲流水,但一招一式,都有不為人知的動魄與艱辛。超導體是當溫度降低到一定數值時,其電阻突然消失的材料,它在信息通訊、生物醫學、航空航天等領域有巨大應用潛力。超導體要實現超導態,必須要有極低溫的環境。為此,科學家一直夢想尋找到較高臨界溫度的超導體。

1986年,45歲的趙忠賢偶然讀到一篇歐洲科學家柏德諾茲和繆勒發表的論文,講的是「銅氧化合物可能存在35K超導性」。當時很多人不相信,但趙忠賢是少數「醒得早」的人。

那時科研條件異常艱苦,好多設備是趙忠賢團隊自己現造的,燒樣品的爐子是自己動手繞的,買設備都買二手的。

有了自製爐子,趙忠賢和同事們沒黑沒白地干,夜裡不睡覺,困了就在椅子旁桌子上靠靠,有事叫起來繼續。好在研究不需要特別精密的儀器,很快,趙忠賢團隊在鑭-鋇-銅-氧體系中獲得了40K以上的高溫超導體,一舉顛覆了認為「超導臨界溫度最高不大可能超過40K」的麥克米蘭極限!

一時間,世界物理學界為之震動,「北京的趙」一戰成名。趙忠賢團隊的研究使得超導電性低溫環境的創造由原本昂貴的液氦替代為便宜而好用的液氮,並因此獲得1989年國家自然科學獎一等獎。

研究超導帶給科學家的並不總是期望,也有迷茫。沒有久坐「冷板凳」的深厚積累,就不會有成果的爆發。鐵基超導體的研究中,趙忠賢團隊只用2個多月就創造了臨界溫度55K的紀錄,他們熬了3個通宵,撰寫出初期最關鍵的三篇論文。

科學夢的召喚50年磨一劍

從最早接觸低溫物理算起,趙忠賢與超導結緣已有50年,他是首位「40後」的國家最高科學技術獎獲得者,也是新中國自主培養的科學家。

1941年1月,趙忠賢出生在遼寧省新民縣。1959年,趙忠賢以優異的成績進入中國科學技術大學。他堅持體育鍛煉,還參加了大學的管樂隊,學會吹小號、拉手風琴。但對他影響最大的,還是中科大的大師辦學。

趙忠賢學的是低溫物理,由著名物理學家張宗燧給他上課。來做報告的,有陳毅這樣的領導,也有錢三強這樣的科學家。沐浴陽光雨露,聆聽教誨熏陶。趙忠賢心中就一個想法,老老實實學習,將來為國家做貢獻,「做學術帶頭人這種事從沒想過」。

1964年,趙忠賢被分配到中國科學院物理研究所,他曾被派往英國劍橋大學進修,接觸了世界超導研究的最前沿。回國後,他提出要「探索高臨界溫度超導體」。

隨後幾年,趙忠賢的研究幾度受阻,項目批不下來,甚至連「攤兒」都被解散了。但夢想總在冥冥中召喚,指引趙忠賢歷經萬難,初心不變。

1977年,趙忠賢在《物理》雜誌上撰文闡述自己的觀點,支持某些理論家對國際廣泛認同的麥克米蘭極限提出挑戰。當時很多人看來,這觀點太大膽了。但此後40年的追夢之旅一再證明,他是對的。

2014年初,趙忠賢等憑藉鐵基高溫超導研究再次問鼎國家自然科學獎一等獎。

2017年1月9日,75歲的趙忠賢走上國家最高科學技術獎的領獎台……

不把拿獎當科研目的

「我做科研從來沒想過要拿獎,能拿獎很好,但不要當科研目標,科研是要為人類文明長河做貢獻。」

這樣的話,趙忠賢的團隊成員太熟悉了。他們眼中,趙老師直爽、開朗、樂觀、大度。他總為年輕人營造不拘束的環境,他對超導史如數家珍,也愛「八卦」超導科學家的奇聞逸事,讓大家歡笑間掌握知識。

通宵工作時,他拿錢讓大家買吃的。有學生研究志向偏離了超導「主業」,他也支持學生按興趣大膽研究。

如今,趙忠賢仍保持著旺盛的工作熱情,也時常去實驗室,但「原則上只出出主意」,期望幫助年輕人找到研究超導機理問題的切入點。

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