国家最高科学技术奖获得者薛其坤:科学报国 探秘量子世界

光山新闻网 采集侠 2024-06-24 14:36:02
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新华社北京6月24日电 题:国家最高科学技术奖获得者薛其坤:科学报国 探秘量子世界

新华社记者张泉、顾天成

首次观测到量子反常霍尔效应、首次发现异质结界面高温超导电性……他用一个个重量级科学发现,助力我国量子科学研究跻身世界第一梯队。

6月24日,中国科学院院士、清华大学教授薛其坤站上了2023年度国家最高科学技术奖的领奖台。

一路奋进,他始终把服务国家作为最高追求。“要为国家的强大做点贡献!”年过花甲,他朴素的话语依然掷地有声。

国家最高科学技术奖获得者薛其坤:科学报国 探秘量子世界

薛其坤肖像 新华社记者 金立旺 摄

抢抓机遇 “力争取得引领性的原创成果”

清华大学,薛其坤团队的实验室仿佛一个科幻世界,复杂的管线连接着一台台实验仪器,组成一套超高真空互联系统。这个量子材料精密制备和调控平台,是探索量子世界的“实验利器”。

量子科技是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。量子反常霍尔效应,被认为是量子霍尔效应家族最后一个重要成员,是探索更多量子奥秘的重要窗口,同时推动新一代低能耗电子学器件领域的发展。

在实验中观测到量子反常霍尔效应是多国科学家竞逐的目标。然而,量子反常霍尔效应观测难度极大,自1988年被理论预言之后的20多年里,国际物理学界没有任何实质性实验进展。

“做基础研究,要把握世界科学前沿的主流发展方向。当重大科研机遇出现时,我们一定要抓住机遇,力争取得引领性的原创成果,助力国家科技水平不断提升。”对薛其坤而言,量子反常霍尔效应就是这样一个重大科研机遇。

“谁率先取得突破,谁就将在后续的研究和应用中占得先机!”薛其坤带领团队分秒必争,历经4年时间,先后制备测量1000多个样品,破解一系列科学难题。终于在2012年底,他们在实验中观测到量子反常霍尔效应。

国家最高科学技术奖获得者薛其坤:科学报国 探秘量子世界

6月13日,薛其坤在清华大学的办公室里。新华社发(李派 摄)

世界首次!这项成果在国际学术期刊《科学》发表后,诺贝尔奖获得者杨振宁说:“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!”

薛其坤和团队抓住的另一个重大科学机遇是高温超导。超导是一个典型的宏观量子现象,因巨大的应用潜力而备受关注。寻找更多高温超导材料是科学界孜孜以求的目标。

经过多年努力,2012年,薛其坤和团队首次发现了界面增强的高温超导电性,这是1986年铜氧化物高温超导体被发现以来,常压下超导转变温度最高的超导体,同时也为探究高温超导机理开辟了全新途径。

科学报国 “要为国家的强大做点贡献”

“我们赶上了科学研究的黄金时代。现在,国家给我们创造了这么好的科研条件,我们应该倍加珍惜,力争取得更多‘从0到1’的突破。”薛其坤的大部分时间,都在办公室或实验室里。

1992年起,他先后赴日本、美国学习和工作。在国外的8年里,“恋家”的他时刻没有忘记祖国。亲身感受到当时祖国和发达国家的差距,他暗下决心,“要为国家的强大做点贡献!”

为尽可能多地学习先进的实验技术,他几乎每天早上7点就来到实验室,夜里11点才离开。这种习惯在他回国后一直保持至今。

为了提升扫描隧道显微镜的观测效果,他曾亲手制作1000多个扫描探针针尖;为了赶实验进度,他曾深夜出差回来就直接赶往实验室。

国家最高科学技术奖获得者薛其坤:科学报国 探秘量子世界

薛其坤在清华大学与研究团队的学生交流(2017年10月17日摄)。新华社发