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薛其坤:“做科研不能单打独斗”
信息来源:中国组织人事报 2014/11/17 发布日期:2014-11-17 访问次数: 字号:[ ]

作者:杨晓冬


资料图 来源:网络

    中国科学院院士,清华大学副校长、教授,国际著名的实验物理学家,在凝聚态物理的基础研究、精密实验技术和学科发展以及人才培养等方面均取得了突出的成就。曾于2004年和2011年两度获得国家自然科学二等奖,2011年获得“求是”杰出科技成就集体奖,2012年获得陈嘉庚数理科学奖。薛其坤还获得了2010年的发展中国家科学院物理奖,该奖是我国物理学家在国际上获得的最高荣誉之一。

    2013年3月,美国《科学》杂志上的一篇论文引起世界物理学领域轰动:由清华大学薛其坤领衔的科研团队,从实验上首次观测到量子反常霍尔效应。评审专家感叹,“这一发现结束了对量子反常霍尔效应多年的探寻,是一项里程碑式的工作。”

    著名诺贝尔奖物理学家杨振宁更是激动不已,“这是从中国实验室里,第一次发表出了诺贝尔奖级的物理学论文。”

    50岁这年,攻克量子反常霍尔效应的重大发现,让薛其坤声名鹊起。时隔一年半,薛其坤又被评为第五届“全国杰出专业技术人才”。面对纷至沓来的鲜花和掌声,这位为世界基础研究领域作出重要贡献的物理学家,依然亲自给去他办公室的到访者研磨咖啡……

    吃苦异于常人

    在薛其坤的团队成员看来,“勤奋、专注、执著”,是薛其坤带领团队获得实验成功的首要秘诀。

    在清华大学,薛其坤有一个比“院士”还要响亮的名号——“7-11”,是说他早上7点扎进实验室,会一直干到晚上11点,而这样的习惯薛其坤坚持了20多年。

    如果仅从履历上看,薛其坤的科研之路似乎顺风顺水:35岁当教授,41岁就成为中国科学院最年轻的院士之一。这样的经历似乎表明,薛其坤天生就对物理有敏锐的洞察力。但实际上,薛其坤的科研之路并不平坦。

    1984年,薛其坤开始考研,考了三次才考上中科院物理所。毕业的时候,因为找不到理想的工作,薛其坤只好跟着导师继续读博士,从事表面物理的研究。

    直到1992年6月,薛其坤才迎来转机,导师陆华把他送到日本东北大学金属材料研究所学习,希望能通过联合培养弥补国内设备条件方面的不足。

    让薛其坤始料未及的是,自己科研路上考验才刚刚开始。导师樱井利夫要求他们:一周工作6天,不管刮风下雨,都要准时到达实验室。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。薛其坤几乎听不懂导师的指令,当导师和同学们一起做实验的时候,他连碰都不敢碰,只能怔怔地看着。身心俱疲的薛其坤到了崩溃的边缘。

    今天很残酷,明天更残酷,后天很美好,但很多人都止步在明天晚上,看不到后天的太阳。“吃苦异于常人”,这是大家对薛其坤的评价,不少去日本学习的同学受不了煎熬“逃”了回去,他却坚持了下来。

    1996年,薛其坤被邀请在物理学规模最大的美国物理学会年会上做报告,开始在国际物理界崭露头角。1999年,入选中科院“百人计划”的薛其坤带着家人回国了。

    依靠团队发挥好每个人的作用

    20世纪80年代开始,有关量子霍尔效应的研究先后两次斩获诺贝尔奖。

    我们使用计算机的时候,会遇到发热、速度变慢等问题,而薛其坤团队实现的“量子反常霍尔效应”,可以不用磁场,就能解决能量损耗的问题。如果将来投入实际应用,超级计算机可能变成Ipod大小的掌上笔记本……

    但是用什么材料实现“零磁场”呢?有理论物理学家提出,可以在磁性掺杂的拓扑绝缘体这种材料上实现量子反常霍尔效应。这说起来简单,但要制作出满足实验需求的拓扑绝缘体非常非常难,需要极其精密的材料生长控制技术和密切的团队配合。

    薛其坤作为实验物理学家,最擅长的领域就是材料制备。凭借科学家的敏锐直觉,他迅速组织科研团队,转向了对拓扑绝缘体的研究。

    薛其坤的研究团队,包括清华大学、中科院物理所等4个研究组,另外还有20多位研究生。分散在不同地方的实验团队成员,每天都通过电话和邮件交流实验结果,隔两三周就会充分讨论实验的所有细节。在之后的4年里,他们共生长和测量了超过1000多个样品。

    “我们的研究团队”,这是薛其坤介绍量子反常霍尔效应时,出现频率最高的词,他经常强调:这是中国科学家协同创新的共同成就。

    在周围的人看来,也只有薛其坤才能汇聚起这么多人,能去做这项研究。清华大学物理系前主任朱邦芬院士评价他,“不仅智商高,情商也高。总能找到顶级的合作伙伴,并让每一个人都在其中发挥很好的作用。”

    团队里的年轻人,年纪相仿却又同样出色,如何协调他们的关系需要智慧。每次得奖,薛其坤都“往后缩”,把年轻人推上去,并且注重平衡每个人的机会。

    回国后,薛其坤相继承担了国内和国际上的多项重要研究任务,除了拓扑绝缘体,他和团队成员,还在低维超导和纳米科学等物理学热点研究方向上,取得了世界领先的重要突破。

薛其坤说,“好的科研团队才能催生出一流的科研成果和科学家,做科研不能‘单打独斗’。希望我们的探索,能在中国基础科学研究的团队建设方面做一些推动。”

    “科学研究不能急功近利”

    “攻关却不急躁”是薛其坤团队成员始终恪守的信条。在进行量子反常霍尔效应实验过程中,曾有半年时间,一点儿进展都没有,这对团队成员来说是一个非常大的考验。但薛其坤耐得住性子,他追求的是实验数据的严谨性和实验的精确性。

    “科学研究从来都急不得”,薛其坤关注的是扎扎实实的基本功训练,他对学生的要求是,“要在类似条件下把实验做到同行里最好的水平,不能急功近利。”

    在学生眼里,薛其坤乐观、幽默、充满活力,爱好广泛,大部分时候,对他们都非常和蔼,还经常会买好吃的“贿赂”他们;但对实验技术与科研训练,薛其坤对他们的要求到了近乎苛刻的地步:写报告,一个标点符号的错误,他都会挑出来;操作仪器,是顺时针还是逆时针,都要养成习惯,要做到闭着眼睛都能操作无误。

    薛其坤认为,严谨认真是一个科研工作者不可或缺的品质。“实验过程中用到的设备总价值大概3000多万人民币,一个操作失误,可能几万、十几万就没有了。如果没有精湛的实验技术和细致操作,很难实现重大的科研成果。”

    这种追求极致的科研态度让学生们受益匪浅。回国至今,薛其坤已经指导了12位博士后,其中有7位晋升为教授或研究员。培养了近50位博士,其中有两人的论文入选全国优秀百篇博士论文,三人入选“青年千人计划”、三人入选国家基金委优秀青年基金计划、两人入选中科院“百人计划”。

    “国家连续多年对基础科学领域的投入都是大幅度增长,这对搞基础研究的人来说,是一个很大的鼓舞。而我们要做的,就是把比较成熟的研究方法和研究习惯传承下去,让研究少走弯路。”薛其坤说。


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