“求是獎(jiǎng)”獎(jiǎng)勵(lì)探索的勇氣

錢(qián)煒

2014年9月13日，清華大學(xué)物理學(xué)家薛其坤獲得香港求是基金會(huì)頒發(fā)的“求是杰出科學(xué)家獎(jiǎng)”。在薛其坤去年已經(jīng)屢屢獲獎(jiǎng)的情況下，求是基金會(huì)仍決定將本年度的大獎(jiǎng)?lì)C給他，不僅僅是因?yàn)樗目茖W(xué)發(fā)現(xiàn)十分重要，更是由于，薛其坤所取得的，是一項(xiàng)源于科學(xué)家自由探索而非行政計(jì)劃的成果。

令薛其坤聲名遠(yuǎn)揚(yáng)的，是他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中首次發(fā)現(xiàn)了量子反常霍爾效應(yīng)。這一成果已于2013年3月15日在《科學(xué)》雜志在線發(fā)表。對(duì)此，諾貝爾獎(jiǎng)得主、物理學(xué)家楊振寧曾表示，這是從中國(guó)的實(shí)驗(yàn)室里第一次做出了“諾獎(jiǎng)級(jí)別的物理學(xué)成績(jī)”。值得一提的是，2013年12月，薛其坤當(dāng)選《中國(guó)新聞周刊》“影響中國(guó)”年度科學(xué)人物，本刊曾在總第642期對(duì)他及其取得的科研成就進(jìn)行過(guò)詳盡的報(bào)道。

科學(xué)“無(wú)計(jì)劃”

薛其坤團(tuán)隊(duì)的這一項(xiàng)目，得到了國(guó)家科技部與自然科學(xué)基金委員會(huì)的資助。然而，在課題立項(xiàng)之初，卻并非沖著量子反常霍爾效應(yīng)而來(lái)的。

量子霍爾效應(yīng)是凝聚態(tài)物理研究的“重鎮(zhèn)”，此前，研究量子霍爾效應(yīng)“家族”里其他兩個(gè)分支的科學(xué)家，已經(jīng)在1985年與1998年分別獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，他們的得到的榮譽(yù)就足以說(shuō)明這一領(lǐng)域的重要程度。

到了2009年，還剩下量子反常霍爾效應(yīng)的理論尚未在實(shí)驗(yàn)中觀測(cè)到。而薛其坤團(tuán)隊(duì)是研究拓?fù)浣^緣體的，他們當(dāng)時(shí)就在想，能否研制出一種特殊的拓?fù)浣^緣體，來(lái)實(shí)現(xiàn)量子反常霍爾效應(yīng)呢？

“科學(xué)研究的本質(zhì)是發(fā)現(xiàn)新東西。作為一名科學(xué)家，當(dāng)看到比較難或者尚未解決的科學(xué)問(wèn)題時(shí)，你總是會(huì)有想去接近它、揭開(kāi)它謎底的沖動(dòng)。能夠研究世界上最頂尖的科學(xué)問(wèn)題，這個(gè)過(guò)程本身對(duì)我就是一種鼓勵(lì)，當(dāng)時(shí)并沒(méi)考慮成功的可能性有多大。”薛其坤這樣解釋他的初衷。于是，在項(xiàng)目進(jìn)行到中期時(shí)，薛其坤就給科技部與自然基金委分別寫(xiě)了項(xiàng)目調(diào)整說(shuō)明書(shū)，希望將目標(biāo)集中到量子反常霍爾效應(yīng)上來(lái)。

在此次求是獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)儀式后的討論會(huì)上，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院院長(zhǎng)曹雪濤頗有感觸，他發(fā)問(wèn)道：“在中國(guó)本土環(huán)境里，學(xué)者總是很少有勇氣去碰一些根本性的、需要長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)持的重大科學(xué)問(wèn)題。為什么我們?nèi)狈@個(gè)勇氣？”

對(duì)曹雪濤提出的問(wèn)題，中科院上海神經(jīng)科學(xué)研究所所長(zhǎng)蒲慕明指出，中國(guó)科學(xué)之所以到目前還沒(méi)有取得重大成就，主要因?yàn)榭茖W(xué)家沒(méi)有膽識(shí)去碰重大問(wèn)題，或者說(shuō)，環(huán)境還不允許中國(guó)科學(xué)家去研究那么大的問(wèn)題。對(duì)于什么是重大問(wèn)題，大家都不缺乏洞察力，但卻缺乏的是膽識(shí)。“你要能夠冒險(xiǎn)，因?yàn)槟憧赡茏罱K無(wú)法獲得成功。”不過(guò)，蒲慕明也提到，外部環(huán)境也是造成這一問(wèn)題的原因之一。 科學(xué)家既要有寬松的外部環(huán)境，也要有一定的內(nèi)在壓力，才能激發(fā)出最好的創(chuàng)造力。

實(shí)際上，薛其坤不乏這樣的洞察力與膽識(shí)，同時(shí)也擁有良好的外部環(huán)境。在他提交了項(xiàng)目調(diào)整說(shuō)明書(shū)以后，很快就得到了主管部門(mén)的許可。事后，他回顧這一經(jīng)歷時(shí)表示，“其實(shí)，這反映了科學(xué)研究的本質(zhì)：科學(xué)是不能被計(jì)劃的。同時(shí)我們也很幸運(yùn)：科技部與基金委的管理人員很懂科學(xué)規(guī)律，也足夠信任科學(xué)家。”

薛其坤覺(jué)得，自己趕上了好時(shí)候。在他回國(guó)以來(lái)的這15年里，中國(guó)GDP在穩(wěn)步增加，而基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)的增長(zhǎng)幅度又高于GDP的增長(zhǎng)幅度。因此，他認(rèn)為，如今在國(guó)內(nèi)做基礎(chǔ)研究的科學(xué)家，擁有過(guò)去以往所沒(méi)有的優(yōu)越科研環(huán)境。

科學(xué)家要有強(qiáng)大的內(nèi)心

量子霍爾效應(yīng)能夠避免電子碰撞發(fā)熱，未來(lái)可用于制備低能耗的高速電子芯片。不過(guò)，這一效應(yīng)的產(chǎn)生通常需要施加強(qiáng)磁場(chǎng)，由此帶來(lái)的造價(jià)昂貴、體積龐大等問(wèn)題，限制了它的實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)然，可以在不施加強(qiáng)磁場(chǎng)的情況下，同樣觀測(cè)到量子霍爾效應(yīng)。然而，要想實(shí)現(xiàn)它，就需要精準(zhǔn)的材料設(shè)計(jì)、制備與調(diào)控，這一過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，難度非常大。

作為薛其坤的前輩，中科院院士、清華大學(xué)物理學(xué)家朱邦芬當(dāng)時(shí)并不太看好他發(fā)起的這一沖擊，“在得知其坤他們想要做時(shí)，我自己覺(jué)得這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苋〉贸晒Φ目赡苄圆皇呛艽蟆！?/p>

但薛其坤過(guò)去的經(jīng)歷，已經(jīng)證明了他擁有強(qiáng)大的內(nèi)心，并不在乎別人的眼光。20年前，大學(xué)畢業(yè)的薛其坤被分配到以考研率奇高而聞名全國(guó)的山東曲阜師范大學(xué)工作。或許是被學(xué)生們靠知識(shí)改變命運(yùn)的行為所感染，他也加入了考研洪流。然而，很不幸運(yùn)地，他考了兩次都沒(méi)有考上。但薛其坤并未放棄，終于在第三次考上了中科院物理研究所的研究生。如果沒(méi)有第三次的堅(jiān)持，他可能一輩子只會(huì)待在曲阜師大，只是做一名盡職的大學(xué)老師，而中國(guó)就會(huì)缺少一名杰出的物理學(xué)家。

北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授饒毅曾經(jīng)設(shè)計(jì)過(guò)一個(gè)性格實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)人有四類，一類人是不只是在想自己要做什么，也很關(guān)心旁邊的人在想什么，因此在做決定的時(shí)候，會(huì)考慮別人的想法。第二類是他在考慮問(wèn)題時(shí)并不太在意別人在想什么。第三類人是非常注意旁人在想什么，別人怎么做他就怎么做，完全把自己的想法丟掉。第四種人是專門(mén)跟別人唱反調(diào)。

饒毅曾經(jīng)在北京生命科學(xué)研究所做過(guò)這個(gè)測(cè)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，研究所里大部分人都是第一類，其中只有一個(gè)人的測(cè)試結(jié)果是第二類。這個(gè)人名叫李文輝。當(dāng)時(shí)，他已經(jīng)做了6年的研究，但一篇文章都沒(méi)有發(fā)表過(guò)。直到去年，李文輝一鳴驚人，發(fā)現(xiàn)了乙肝病毒受體。對(duì)此，中科院大連化學(xué)物理研究所研究員楊學(xué)明表示，我在國(guó)外做基礎(chǔ)研究時(shí)的心態(tài)是坦然的，理直氣壯的。因?yàn)榛A(chǔ)研究的重要性，不需要向別人多做什么解釋。但是我回國(guó)以后，這卻反而成為我的一個(gè)最大困惑：很多人在我面前說(shuō)，你做這個(gè)是什么呢，有什么用呢？這令我開(kāi)始懷疑自己，是不是我做的東西真的沒(méi)有用。所以，在中國(guó)，科學(xué)家尤其是做基礎(chǔ)研究的人，需要有一顆堅(jiān)強(qiáng)的心，能夠堅(jiān)持自己的信念。

在頒獎(jiǎng)儀式上，求是基金會(huì)主席查懋聲表示，過(guò)于快速的發(fā)展需求和壓力，給中國(guó)科技帶來(lái)了一些問(wèn)題，首當(dāng)其沖的，便是急功近利的思想導(dǎo)致很多科技人員不愿或無(wú)法從事開(kāi)創(chuàng)性、基礎(chǔ)性和前沿性的工作，而科技資源是一個(gè)需要至少幾十年以上的長(zhǎng)線投入與耐心培育的過(guò)程。薛其坤的科研歷程，正好是對(duì)這一規(guī)律的一個(gè)證明，他給中國(guó)科學(xué)界輸入了一股正能量。

實(shí)際上，作為一項(xiàng)低調(diào)但極具內(nèi)在含金量的科技獎(jiǎng)項(xiàng)，香港求是基金會(huì)及求是科學(xué)獎(jiǎng)本身，就摒棄一切浮夸與功利，始終秉承獨(dú)立的精神，耐心地與中國(guó)科技共同發(fā)展與進(jìn)步。