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赵忠贤:五十年磨一剑 铸就超导强国梦

2017年01月09日 12:02:57 来源: 新华网

赵忠贤。(新华网记者 何中然 摄)

    新华网北京1月9日电(陈听雨)2016年度国家最高科学技术奖、两次国家自然科学奖一等奖、两次国家自然科学奖二等奖、第三世界科学院物理奖……未见到赵忠贤之前,记者想象的是一位头顶光环、不苟言笑、讲着普通人听不懂的高深理论,被人仰视的大人物。

    然而出现在眼前的,是一位满头银丝,身穿黑色夹克和黑裤子的长者。落座前,老人朝年轻的记者们半鞠躬。忆及热爱的超导事业,他滔滔不绝。他说:“我不是什么大官儿,也别把我报道成劳模,我只是在做本职工作。”

    这位朴实无华的老人就是中国科学院院士、中国科学院物理所研究员赵忠贤。

    中科院物理所所长王玉鹏评价说:“几十年来,我国高温超导研究从追赶到引领世界,在这一历史进程中,赵忠贤是主要的倡导者、推动者和践行者。他有无私奉献的精神和国际领先的成果,是新中国培养的科学家的杰出代表,为高温超导研究扎根中国并处于国际前列做出了重要贡献。象征着最高荣誉的国家最高科学技术奖授予赵忠贤,是对我国基础物理研究和科研人员的巨大鼓舞,表明国家期待着受赵忠贤影响的几代青年科学家能在前人基础上更进一步,在未来第三次高温超导突破中做出新成就,为祖国科技发展事业贡献力量。”

    “研究热的时候坚持,冷的时候也要坚持”

    赵忠贤,1941年生,辽宁新民人。1964年从中国科学技术大学毕业,分配到中科院物理所工作至今。从1976年起,开始高临界温度超导体研究。

    超导,全称超导电性,是指某些材料在温度降低到某一临界值(即超导临界温度)以下时,电阻突然消失的现象,具备这种特性的材料为超导体,其在信息通讯、生物医学、航空航天等领域有着巨大应用潜力。

    事实上,超导就在我们的身边:医院里使用的1.5T和3T的核磁共振成像仪的核心部件是1.5特斯拉或3特斯拉的超导磁体;北美地区有几千台高温超导滤波器服务在手机基站上,与传统基站相比大大改善了通信质量;2012年发现“上帝粒子”的欧洲核子中心的大型对撞机中,几十公里长的超导加速环和多个有几层楼高的超导探测器都是关键部件……

    高温超导体,指临界温度在40K(约零下233摄氏度)以上的超导体。物理学家麦克米兰根据获1972年诺贝尔奖的BCS理论计算,认为超导临界温度不大可能超过40K,他的计算得到了国际学术界的普遍认同,40K因此被称作“麦克米兰极限”。超导临界温度极低,广泛应用受到限制,寻找高温超导体至今仍是全世界科学家的梦想。

    50多年前,年轻的赵忠贤进入中科院物理所工作时,我国的超导研究才刚起步,寻找高温超导更是天方夜谭。如今,当年的小伙子已青丝为霜,而中国的高温超导研究也赶超到世界前列,古稀之年的赵忠贤培养和影响了一大批领先全球的中国高温超导研究优秀人才。

    1986年,柏德诺兹和缪勒发表了“在Ba-La-Cu-O体系可能存在35K超导电性”的文章。赵忠贤是国际上最早认识到铜氧化合物超导体重要意义的少数科学家之一。1986年底到1987年初,赵忠贤和同事们夜以继日奋战在实验室中。饿了,煮面条;累了,轮流靠在椅子上打个盹。“那个时候做起研究来,能整宿整宿不睡觉。”在最困难的时候,他们充满信心,相互鼓励:“别看现在这个样品不超导,新的超导体很可能就诞生在下一个样品中。”

    终于,赵忠贤带领中科院物理所团队在钇钡铜氧中发现了93k的超导转变,中科院数理学部宣布发现了液氮温区超导体,并在国际上首次公布其元素组成为Ba-Y-Cu-O。国际上很多实验室验证了中国的工作,推动了世界范围的高温超导研究热潮。这项成果于1989年获国家自然科学一等奖。

    上世纪90年代后期,全世界科学家对高温超导材料的探索陷入迷茫期,一些研究者纷纷“转向”,国内高温超导研究也受到了影响。

    超导研究难度极高,道路曲折漫长。赵忠贤反复提及的就是——坚持、坚守。“这项研究热的时候坚持,冷的时候也要坚持。”他说。

    “当时虽然遇到了瓶颈,但我坚信,高温超导研究有潜力,未来必将有重大突破。”他决心坚守这块阵地。

    无数次实验、失败、从头再来……

    直至2008年,赵忠贤团队发现了系列50K以上的铁基超导体,并创造了大块铁基超导体55K的世界纪录,为确认铁基超导体为第二个高温超导家族提供了重要依据,实现了高温超导研究领域的第二次突破。

    研究过程中,他虽已67岁,但仍带领年轻人通宵工作,完成了最关键的三篇论文。

    美国《科学》杂志评论他的研究成果说,“中国如洪流般不断涌现的研究结果标志着,在凝聚态物理领域,中国已经成为一个强国。”

    咬定青山不放松的赵忠贤,花了将近20年时间,终于重新把高温超导的“冷板凳”坐热了。

    2013年,时隔24年,赵忠贤团队再次凭借高温超导研究问鼎国家自然科学奖一等奖。此前,这一奖项已连续空缺3年。

    “如果要说遗憾,就是我们国家研究超导起步时的条件实在太艰苦了!因为经费有限,项目组使用的基础设备都是老装备或者自己动手造的,虽然很土,但很管用。”忆往思今,赵忠贤感慨万千。“磨刀不误砍柴工,现在,我国的超导研究已经是世界一流水平,已经具备原创性突破的基础和能力。”

    自1911年人类发现超导以来,在国际超导研究领域,已有10人获得了5次诺贝尔奖。赵忠贤40余年来淡定坚韧的心态不免令人好奇。“获得诺贝尔奖很好,但这不是我的目标”,这位古稀老人将手一摆,“高温超导的成果犹如一滴水,滴水成绢,汇聚到人类文明的长河之中。一代人做一代人的事。我愿做铺路石子,让年轻的朋友大展宏图。为实现中华民族伟大复兴的中国梦、为人类的文明进步做出新的贡献。”他说。

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【纠错】 [责任编辑: 董云竹 ]
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