國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者薛其坤：我要對得起國家和百姓的支持

薛其坤，這是一個無論在國內(nèi)還是國際科學(xué)界，都叫得響亮的名字。國家自然科學(xué)獎一等獎、菲列茲·倫敦獎、未來科學(xué)大獎、巴克利獎；35歲當(dāng)教授，42歲成為中國科學(xué)院最年輕的院士之一，50歲攻克量子世界難題……亮眼的履歷今天又增加了一項，61歲獲得國家最高科學(xué)技術(shù)獎，成為國家最高科學(xué)技術(shù)獎史上最年輕的獲獎?wù)摺?/p>

從山村少年到國際舞臺

笑臉盈盈，熱情謙遜，質(zhì)樸的山東口音……這是薛其坤給人的第一印象。這位出生在山東臨沂的山村少年自稱“沂蒙山下的孩子”，當(dāng)科學(xué)家的種子早早在他心里種下。

夢想的起步很順利，薛其坤以高考物理近乎滿分的成績被山東大學(xué)光學(xué)系激光專業(yè)錄取。但考研的挫折讓他“始料未及”。第一次考研，高等數(shù)學(xué)39分，薛其坤不甘心，再考，再失敗，再考……到1987年，他總算通過了考試，進入中國科學(xué)院物理研究所學(xué)習(xí)。他總結(jié)自己的考研經(jīng)驗：“不能耍小聰明”。

薛其坤：我準備考研的時候，因為都是自己準備，還是有點小聰明，實際上是不行的，一定要把各個知識點、知識面復(fù)習(xí)全面、復(fù)習(xí)深入了。

在科研上，薛其坤也從不?！靶÷斆鳌薄ξ锢沓錆M熱情、吃苦耐勞的他在讀博期間獲得去日本仙臺的東北大學(xué)深造的機會。在這里，薛其坤眼界和心境受到巨大沖擊。當(dāng)時，即便已經(jīng)在北京做科研，他也沒有見過日本這般先進的實驗條件。

薛其坤：我比較有戀家的情結(jié)，看著這種巨大的差別的時候，心里就是期盼著能不能通過我們的努力，我們國家的科技各個方面也像他們那么強大。這種親身的體會會激發(fā)你樹立一種強大的信念，要為國家的強大做點貢獻。

導(dǎo)師櫻井利夫以嚴厲著稱，實驗室號稱“7-11實驗室”：早上7點得到，晚上11點之前不許離開?！懊刻炀褪侨拢撼燥?、睡覺、搞科研。有的時候困得坐在馬桶上都能睡著?！北е龀龀煽兊男拍?，薛其坤不僅不說苦，更分外珍惜每分每秒吃苦的機會，終于在化合物半導(dǎo)體砷化鎵和氮化鎵的一些基本規(guī)律方面做出了世界領(lǐng)先的科研突破。這是日本東北大學(xué)近三十年里最重要的成果，也讓薛其坤的科研之路更加清晰。

“7-11”院士：

我要對得起國家和百姓的支持

薛其坤：我一直在思考是不是我們能做更大一點的事情，像一些我們非常崇拜的科學(xué)家一樣，能做出震驚世界的成果，能取得0到1的突破。

出國深造是為了什么？他從未忘記。1999年，不到36歲的薛其坤已頗有名氣。他通過中國科學(xué)院“百人計劃”回國，正式加入物理所工作。2005年起，他擔(dān)任清華大學(xué)物理系教授。他瞄準的一個“0到1的突破”就是“量子反?；魻栃?yīng)”。如何解釋這個最前沿也很難懂的科學(xué)概念？薛其坤有自己的辦法。

薛其坤：在材料中，電子從一個地方到另一個地方，是不知道走哪條路的，它沒有感情。量子反?；魻栃?yīng)就是不同于量子霍爾效應(yīng)，不需要外加磁場這個條件下，電子仍然能像高速公路的汽車一樣高度有序、一往直前運動的這么一個規(guī)律。

自1988年起，不斷有理論物理學(xué)家提出各種方案，但在實驗上都沒有取得任何實質(zhì)性進展。全世界頂尖的研究組都想攻克這個難題，薛其坤團隊也是其中之一。

一進入位于清華大學(xué)的實驗室，薛其坤的雙眼閃閃發(fā)光。眼前，不亞于日本的實驗條件讓他止不住內(nèi)心的激動。能在自己的國家，挑戰(zhàn)最難也是自己最向往的科學(xué)問題，何等幸福？他“7-11”的作息規(guī)律延續(xù)至今，只要泡在實驗室，他不敢浪費任何一點時間。作為薛其坤的學(xué)生，清華大學(xué)物理系副教授馮硝回憶，薛老師有次“突擊”實驗室，發(fā)現(xiàn)有學(xué)生沒有盯著數(shù)據(jù)采集，而是在上網(wǎng)閑逛，深感痛心。

馮硝：薛老師給我們打過比方，實驗室里面無論是掃描隧道顯微鏡，還是一些輸運測量設(shè)備，都需要一個極低溫的環(huán)境，這個環(huán)境是需要用液氮和液氦來維持的，液氮的價格可能還便宜一點，幾塊錢一升，但是液氦就很貴，幾百塊錢一升，消耗的資源是非常大的，你要再不珍惜這樣的實驗條件，他會非常痛心。

在薛其坤眼里，這個世界一流的實驗室里每臺昂貴的儀器都是來自國家的支持，也是老百姓的支持。他要對得起這份支持。

薛其坤：我們確實把實驗室的儀器用到了我們這個團隊能力的極限，一定要非常努力地工作，不分晝夜地工作，爭取不枉花國家一分錢，對得起國家對我們這個實驗室的支持。

4年時間里，團隊前后制備了1000多個樣品，經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗。但薛其坤并不認為這叫失敗。

薛其坤：真正的迷宮可能有99條，只有一條是通的話，你必須要把不通的路給它探索到，這也算是科學(xué)上的一種貢獻，這樣的失敗實際上是一次成功。

年輕的學(xué)子遇到瓶頸難免郁悶。馮硝說，薛老師常常帶著夜宵給學(xué)生們補充體力，加油鼓勁，科研指導(dǎo)上，也總能“一語驚醒夢中人?！?/p>

馮硝：他會提出很多特別有創(chuàng)造性的想法，讓學(xué)生們進一步去嘗試。學(xué)生們聽完了之后，就覺得還有重大的科學(xué)問題沒發(fā)現(xiàn)，又有了一個新的發(fā)力點，就會像打雞血一樣。

成功發(fā)現(xiàn)量子反常霍爾效應(yīng)

震驚全球物理界

2012年10月的一個晚上，薛其坤收到學(xué)生的短信：“量子反?；魻栃?yīng)出來了。”他抑制住興奮，迅速返回實驗室，組織團隊成員，設(shè)計方案，多次重復(fù)驗證。經(jīng)過2個月的集中測試，團隊得出了完美的實驗數(shù)據(jù)。他帶了兩瓶香檳，和團隊成員一起慶祝。這一成果在《科學(xué)》雜志上發(fā)表，在國際物理學(xué)界引起轟動，質(zhì)疑也隨之而來。

薛其坤：大家認為我們中國科學(xué)家不可能做出這種這么重要的成績來，對我們產(chǎn)生懷疑，這種郁悶持續(xù)了一年多。我們的實驗結(jié)果最后終于得到了科學(xué)界的驗證。作為一個效應(yīng)，將來會誕生一個科學(xué)的名詞，永遠留在人類科學(xué)史上，它是一個自然界的基本規(guī)律，就應(yīng)該在任何地方存在。這就說明了過硬的實驗技術(shù)多么重要，嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)有多么重要。

量子反常霍爾效應(yīng)這項震驚全球物理界的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，讓薛其坤迎來了一系列高光時刻：2016年，首屆未來科學(xué)大獎；2018年，國家自然科學(xué)獎一等獎；2022年，菲列茲·倫敦獎；2024年，巴克利獎……拿獎拿到手軟。物理學(xué)家楊振寧評價說，這是“第一次從中國實驗室里發(fā)表的諾貝爾獎級的物理學(xué)論文”。

“嚴厲”又“和藹”

對科研永葆熱情

外人面前的薛其坤和藹可親，學(xué)生眼中的薛其坤嚴慈相濟，清華大學(xué)物理系教授王亞愚眼中的薛其坤，是個“天生的樂天派”，也是個“矛盾統(tǒng)一體”。

王亞愚：他平時是大大咧咧的，可是他在做研究的時候是無比的心細，對待科研工作，真的是一絲不茍。從某種意義上他是很正統(tǒng)的人，但另一方面作為科學(xué)家，他又非常不傳統(tǒng)，他的想法經(jīng)常跟大家都不一樣，有點離經(jīng)叛道那一面。

沒有薛其坤的“離經(jīng)叛道”，或許就沒有這項科學(xué)發(fā)現(xiàn)。他常被問起，這個科學(xué)發(fā)現(xiàn)有什么應(yīng)用價值？

薛其坤這樣回答：發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)效應(yīng)和科學(xué)規(guī)律，是基礎(chǔ)研究皇冠上的明珠，改變?nèi)说恼J知。一個國家強大，我們一定要創(chuàng)造出世界上真正的科學(xué)發(fā)現(xiàn)的東西。一個新的科學(xué)原理給未來的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)非常重要，要不然的話你干了半天原理是錯的，所以科學(xué)家做的一個更重要的事是給應(yīng)用提供科學(xué)上的支撐。至于哪天走上應(yīng)用，還要考慮它將來是不是有更加經(jīng)濟、更加實用的材料。

科研之外，薛其坤還擔(dān)任過清華大學(xué)副校長，現(xiàn)任南方科技大學(xué)校長。讓做基礎(chǔ)研究成為一種“幸?！保撬涡ｉL時首先著手的任務(wù)。作為國內(nèi)頂尖的物理學(xué)家，薛其坤沒有放下科研夢想，目前團隊還在攻克兩個方向：一個是探索量子反?；魻栃?yīng)及其有關(guān)的量子態(tài)在拓撲量子計算等方面的應(yīng)用，另一個是高溫超導(dǎo)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：我是個幸運兒，趕上了中國教育、科技包括人才發(fā)展的一個黃金時期，能趕上這樣一個時代，還能到清華大學(xué)當(dāng)老師，這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。

記者丨朱敏

視頻導(dǎo)演丨張良

視頻拍攝|朱城輝

來源|中央廣電總臺中國之聲微信號、央視新聞客戶端