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超導專家、中科院院士趙忠賢:四十年專注一件事

發布時間:2014-10-16 15:49 | 來源:人民日報
  1989年,趙忠賢院士(見圖,新華社記者金立旺攝)第一次為公眾所熟知,是因為他帶領中科院物理所團隊憑借“液氮溫區氧化物超導體的發現及研究”斬獲國家自然科學一等獎。
  時隔25年,趙忠賢領銜的研究團隊因“40K以上鐵基高溫超導體的發現及若干基本物理性質研究”方面的突出貢獻,再次榮獲國家自然科學一等獎。
  自1964年從中國科學技術大學技術物理系畢業后,除了中途有五年搞國防任務,趙忠賢一直在中國科學院物理研究所從事超導研究,算算已有40余年。
  克難攻堅充滿信心,躋身世界先進
  談及成功,趙忠賢說,靠的是堅持、有好的合作者和運氣。
  超導現象指在一定的低溫狀態下,某些材料中的電子可以無阻地流動,表現出零電阻現象。在世界各國科學家的努力下,超導體的相關研究不斷取得突破,不僅表現在基礎研究方面,還開拓了技術應用領域。
  趙忠賢從1976年開始從事高臨界溫度超導體的研究。10年以后,他與合作者獨立發現了液氮溫度超導體并率先在國際上公布其化學組成。
  “1986年4月,瑞士科學家穆勒和柏諾茲發現Ba—La—Cu—O材料在35K(開爾文,熱力學溫度單位)時開始出現超導現象。9月底,我看到他們的論文后,馬上找到陳立泉等同事開始銅氧化物超導體研究工作。”趙忠賢回憶說。
  1986年底到1987年初,趙忠賢和同事們夜以繼日地奮戰在實驗室中。餓了,就煮面條;累了,輪流在椅子上打個盹。在最困難的時候,他們充滿信心,相互鼓勵:“別看現在這個樣品不超導,新的超導體很可能就誕生在下一個樣品中。”
  辛勤的工作與執著的探索終于換來了令人期待的成果——Ba—La—Cu—O系列材料中有70K的超導跡象。緊接著,1987年初,他們獲得了起始轉變溫度在100K以上的超導體。1988年春,他們又率先獲得轉變溫度在120K的鉍系和鉈系氧化物超導體。
  就這樣,以趙忠賢為代表的中國科學家躋身于世界超導研究的先進行列。
  熱的時候堅持,冷的時候也要堅持
  在講述自己40余年的超導研究歷程時,趙忠賢反復提到一個詞——堅持。
  上世紀90年代中后期,國際物理學界在通過銅氧化物超導體探索高溫超導機理的研究上遇到了瓶頸,相關研究進入低谷。國內的研究也受了影響,很多團隊解散。
  “熱的時候堅持,冷的時候也堅持。”趙忠賢帶領超導團隊卻堅守這塊陣地,持之以恒地進行實驗。無數次的制備、觀察、放棄、重新開始……經費有限,項目組使用的基礎設備還是趙忠賢趁著“大減價”時淘換下來的老裝備。“雖然很土,但是很管用。”趙忠賢說。
  幸而,在這樣的堅持下,一個個嶄新的成果接踵而來。
  2008年,日本科學家發現在摻氟的鑭氧鐵砷材料中存在26K的超導性。隨即,中國科學家把超導臨界溫度提到高于傳統超導體的40K的理論極限。此后,趙忠賢又提出高壓合成結合輕稀土替代的方案,并率領團隊很快將超導臨界溫度又提高到50K以上,也創造了55K的鐵基超導體轉變溫度的世界紀錄,并保持至今。
  選擇科研道路,就不心猿意馬
  “人活著要吃飯,將個人的興趣與生計結合起來是最理想的選擇,而我恰巧很幸運。”趙忠賢說,“快樂在于每天都面對解決新問題的挑戰”。
  科研之路艱難漫長,正因這些挑戰的快樂,他從不灰心、不放棄,總是滿懷希望。
  “打個不一定恰當的比喻:我們口袋里裝著許多把鑰匙,同時還在不斷地制造出新的鑰匙,而只有其中一把能夠開啟科學之門。我們要做的,就是不懈努力,制造、修改每一把鑰匙,直到打開這扇大門。也許,此前試驗過的那么多鑰匙都失敗了,于是有人選擇了放棄——但誰又能肯定,接下來這把鑰匙不會解開未知之謎呢?”趙忠賢說。
  在趙忠賢看來,搞科研最重要的一點是能夠迅速抓住問題的本質,并駕馭自己的知識和能力去解決它。趙忠賢時常勉勵后輩,要有遠大的目標,更要腳踏實地去工作。“現在社會上各種誘惑很多,但既然選擇了科研這條道路,就要安下心來,不要心猿意馬。”
  如今已過70歲的趙忠賢把更多的精力投入到為年輕人把握科研方向和營造好的科研環境上。他說:“雖然超導研究的兩次熱潮我都趕上了,而且也都做出了成績,但仔細分析我也錯過了好多機會。我希望將自己的這些經驗教訓分享給年輕科研工作者,讓他們能少走些彎路,取得更大的成績。”

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