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薛其坤:中国科学家要勇担世界责任 | 爱国情 奋斗者

來源: 科技日報    作者:    发布工夫: 2019-07-15 16:14    编辑: 孔令磊

  科技日報记者李艳

  近日,清華大學的招生宣傳片《從一到無窮》講述學習改變命運的故事,讓中國科學院院士、清華大學副校長、物理學家薛其坤的勵志經曆又有了新一輪的傳播——從物理不及格的“學渣”,到41歲成爲最年輕的院士;從沂蒙山區的放牛娃,到走向世界的頂尖科學家,三十多年裏,薛其坤每天工作15個小時,一路打拼,終于帶領團隊率先發現量子反常霍爾效應。

  薛其坤說,他的心中有許多“責任”,這些責任是具體而又多維度的。爲著這些責任和使命,他樂于整日待在實驗室裏做研讨;樂意從大學講台到小學課堂,爲孩子們做科普、講科學;也願意抽出時間去世界各地作學術報告。

  “我希望在孩子们的心里,科学家是风趣的、面子的、鲜活的,这样才会有更多年轻人情愿从事科学研讨的工作;我希望中国科学家是开放的、有使命感的,我们有志愿、且有能力为世界科技的发展和人类文明贡献力量。习近平总书记说,我们坚持融入全球科技创新网络,树立人类命运共同体认识,深入参与全球科技创新管理,自动发起全球性创新议题。每一个科研一线的工作者都应该是践行者。”在清华大学物理系的办公室里,薛其坤向科技日報记者讲述着他作为科学家的“光荣和梦想”。

  量子反常霍爾效應量子世界的中國探求

  2019年开年之际,中科院院士薛其坤领导的清华大学、中科院物理所实验团队完成的“量子反常霍尔效应的实验发现”被授予2018年度国家自然科学奖一等奖。这一奖项意味着在过去几年里,薛其坤研讨团队在量子材料的研讨中取得一系列國際领先的科研成果,获得了学界的高度肯定。

  時間回溯到2013年,正是這項研讨的一個關鍵的節點。3月15日《科學》雜志發表文章,宣布由薛其坤院士領銜的清華大學物理系和中科院物理所聯合組成的實驗團隊,從實驗上初次發現量子反常霍爾效應,這意味著量子霍爾效應物理領域一個期待已久的重要現象已經被中國科學家率先觀測到。

  “量子反常霍爾效應”,這是一個大多數人聽不懂的名詞。然而,它卻讓微觀世界的奇妙現象轉換到宏觀世界中成爲可能。在微觀世界裏,在不需求強磁場的情況下,電子可在各自的跑道上按規則有序地、一往無前地奔跑,如果這些現象能在宏觀世界得到實現,那麽存在于我們神話傳說中的穿牆而過、永動不停或將成爲可能。

  从理論到实验薛其坤团队先行一步

  “我们最早是在國際学术会议中了解到量子反常霍尔效应的理論进展的,当时科研直觉告诉我这是一个很重要的研讨方向,回来便跟团队商量着手进行相关的实验”,薛其坤每每回忆起这些往事,都会跟年轻人们强调了解前沿科学的重要性和科研判断能力的关键意义。

  2008年前后,华裔物理学家、斯坦福大学的张首晟教授等理論物理学家提出了用磁性拓扑绝缘体完成量子反常霍尔效应的方案,从理論上提出这一材料完成量子反常霍尔效应的可能性,但能否在实验中发现它还是未知数。作为长期从事量子物理研讨的科学家,薛其坤认识到,这是一个非常值得在中国进行深入探求的领域。从那时起,他和团队就展开了对拓扑绝缘体中新奇量子效应的实验研讨。

  從2009年起,薛其坤院士領導的實驗研讨團隊與清華大學、中科院物理所、斯坦福大學的研讨者合作,對量子反常霍爾效應的實驗實現進行攻關。他們試驗了1000多個樣品,一步步克服了重重障礙,終于找到一種叫做“磁性拓撲絕緣體薄膜”的特殊材料,並從實驗中觀測到“量子反常霍爾效應”。

  光榮與夢想中國科學家的“使命”

  薛其坤说,从科学研讨的角度看,发现量子反常霍尔效应是下一程科学研讨的开始,由于科学探求的道路从未中止。他告诉科技日報记者,之前量子反常霍尔效应是在接近零下273摄氏度中完成的,要想真正完成运用,就需求把温度往上升,所以如今团队正在从这个方向上进行新的实验。

  就在剛剛過去的6月底,薛其坤和其他幾位科學家一同去了歐洲幾個國家。這段行程異常忙碌,每到一處,學術報告、交流、討論都是滿滿當當。但薛其坤說,他很高興,“因爲這是中國科學家對世界科學發展的一點貢獻”。

  這對薛其坤來說,是樂趣也是使命。薛其坤說,本人敬仰那些科技報國的科學家,也認同“科學家的使命在于讓國家愈加強大”,但是除此之外,他希望中國科學家以更開放的、更有責任感和使命感的心態爲世界科學的發展、爲人類文明的發展貢獻力量。

  他说,科学家当然要求真务虚,要爱国敬业,但是在这之外我们应该有更深远的责任和广阔的襟怀。正由于如此,中国科学家才要加倍努力,多出原創科学成果,引领世界科学技术发展。

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