“超導(dǎo)斗士”趙忠賢：一輩子專注一件事

“超導(dǎo)斗士”趙忠賢：一輩子專注一件事

超導(dǎo)，是20世紀最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。在幾近一窮二白的條件下，趙忠賢的一系列研究震驚了世界。美國《科學(xué)》雜志評論他的研究成果說，“中國如洪流般不斷涌現(xiàn)的研究結(jié)果標志著，在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域，中國已經(jīng)成為一個強國。”

1月9日，75歲的趙忠賢走上國家最高科學(xué)技術(shù)獎的領(lǐng)獎臺，從習(xí)近平手中捧回紅彤彤的獎勵證書。憶及熱愛的超導(dǎo)事業(yè)，他滔滔不絕。他說：“我不是什么大官兒，也別把我報道成勞模，我只是在做本職工作。”

超導(dǎo)領(lǐng)域的“中國符號”

趙忠賢，1941年生，遼寧新民人。1964年從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)畢業(yè)，分配到中科院物理所工作至今。從1976年起，開始高臨界溫度超導(dǎo)體研究。

超導(dǎo)，全稱超導(dǎo)電性，是指某些材料在溫度降低到某一臨界值（即超導(dǎo)臨界溫度）以下時，電阻突然消失的現(xiàn)象，具備這種特性的材料為超導(dǎo)體，其在信息通訊、生物醫(yī)學(xué)、航空航天等領(lǐng)域有著巨大應(yīng)用潛力。

高溫超導(dǎo)體，指臨界溫度在40K（約零下233攝氏度）以上的超導(dǎo)體。物理學(xué)家麥克米蘭認為超導(dǎo)臨界溫度不大可能超過40K，他的計算得到了國際學(xué)術(shù)界的普遍認同，40K因此被稱作“麥克米蘭極限”。尋找高溫超導(dǎo)體至今仍是全世界科學(xué)家的夢想。

在那個超導(dǎo)研究火熱的年代，國內(nèi)人才缺乏，科研設(shè)備極其落后，可就在這樣幾近一窮二白的條件下，趙忠賢的一系列研究震驚了世界。

1974年，趙忠賢到英國劍橋大學(xué)進修，接觸到了世界超導(dǎo)研究最前沿。一年后回國，他立志要做高臨界溫度超導(dǎo)體。

“初生牛犢不怕虎。”經(jīng)過縝密思考和實驗，1977年，他在《物理》雜志上撰文，指出結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性又不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)相變可以使臨界溫度達到40—55K，并提出復(fù)雜結(jié)構(gòu)和新機制在某些情況下甚至可以達到80K。挑戰(zhàn)由經(jīng)典理論推導(dǎo)出的麥克米蘭極限，以至于當時不少人認為“趙忠賢膽子實在是太大了”。

趙忠賢勉勵后輩，做科學(xué)研究要有遠大的目標，腳踏實地工作。“現(xiàn)在社會上各種誘惑很多，但既然選擇了科研這條道路，就要安下心來，不要心猿意馬。不一定非像我一樣堅持四、五十年，但堅持十年總是可以做到的。堅持就一定會有收獲。”

十年磨一劍。1986年，歐洲科學(xué)家柏德諾茲和繆勒發(fā)表了鑭-鋇-銅-氧體系可能存在35K超導(dǎo)的工作。趙忠賢敏銳地意識到論文中提到的銅氧化物中可能蘊含高溫超導(dǎo)體。1986年底，趙忠賢團隊和國際上少數(shù)幾個小組幾乎同時在鑭-鋇-銅-氧體系中獲得了40K以上的高溫超導(dǎo)體。麥克米蘭極限被突破，一時國際物理學(xué)界為之震動，“北京的趙”成為國際著名科學(xué)刊物上的新星。

再接再厲，1987年2月，趙忠賢帶領(lǐng)團隊又在鋇-釔-銅-氧中發(fā)現(xiàn)了臨界溫度93K的液氮溫區(qū)超導(dǎo)體，并在世界上首次公布了元素組成。

趙忠賢及其團隊的工作極大提升了中國物理學(xué)界的國際地位。1987年，他受邀參加美國物理學(xué)會三月會議，是僅有的五位特邀報告人之一。當時，中國科學(xué)家在國際上有如此高的待遇極為罕見。三月會議也宣告了中國物理學(xué)家走上了世界高溫超導(dǎo)研究的舞臺。

20年把冷板凳坐熱

趙忠賢40余年的高溫超導(dǎo)研究歷程并非一番風(fēng)順。國際上第一次高溫超導(dǎo)熱潮中的主角——銅氧化物，是一種易脆材料，難以大范圍普及應(yīng)用。上世紀90年代，銅氧化物高溫超導(dǎo)體熱潮過后，全世界科學(xué)家對超導(dǎo)材料的探索一度陷入迷茫，一些團隊甚至解散或轉(zhuǎn)而研究其他領(lǐng)域。

在困難面前，趙忠賢矢志不移，從沒想過要跟著去做熱門研究。“雖然遇到了瓶頸，但我堅信，高溫超導(dǎo)研究有潛力，未來有可能有重大突破。我們必須堅守這塊陣地。”他帶領(lǐng)團隊一干就是近20年，一直為將來可能的科學(xué)突破準備。

“冷板凳”被趙忠賢和團隊坐熱了！

超導(dǎo)體有兩個基本性質(zhì)：零電阻和抗磁性。鐵元素作為典型的磁性元素，曾一度被認為是探索高溫超導(dǎo)體的禁區(qū)。但2008年2月，日本科學(xué)家在四方層狀的鐵砷化合物中發(fā)現(xiàn)存在轉(zhuǎn)變溫度為26K的超導(dǎo)電性，但因為沒有突破麥克米蘭極限溫度，還不能確定鐵基材料是高溫超導(dǎo)體。

趙忠賢提出了高溫高壓合成結(jié)合輕稀土元素替代的方案，并組織團隊全力以赴，很快將鐵基超導(dǎo)體的臨界溫度提高到50K以上，創(chuàng)造了大塊鐵基超導(dǎo)體55K的紀錄并保持至今。

趙忠賢團隊的工作為確認鐵基超導(dǎo)體為第二個高溫超導(dǎo)家族提供了重要依據(jù)，引領(lǐng)了國際高溫超導(dǎo)研究領(lǐng)域的第二次突破。當時，他已經(jīng)67歲，帶領(lǐng)年輕人通宵工作三天，完成了初期關(guān)鍵的三篇論文。

鐵基超導(dǎo)的中國突破震撼世界，美國《科學(xué)》雜志評述指出：中國如洪流般涌現(xiàn)的研究結(jié)果標志著，在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域，中國已經(jīng)成為一個強國。

“我只是個普通人”

專注，是趙忠賢總結(jié)自己研究工作最喜歡用的一個詞。他常說，選擇了科研道路，就要安下心來，不能心猿意馬。

“打個不一定恰當?shù)谋扔鳎何覀兛诖镅b著許多把鑰匙，同時還在不斷地制造出新的鑰匙，而只有其中一把能夠開啟科學(xué)之門。我們要做的，就是不懈努力，制造、修改每一把鑰匙，直到打開這扇大門。”趙忠賢說。

榮譽等身，趙忠賢從未自滿。他常說，自己就是個普通人。榮譽歸于國家，成績屬于集體，自己只是其中的一份子。他還常常提醒前來采訪的記者：“別光報道我，多看看我身后那些沒露面的人，別把我報道成勞模。”面對媒體的聚焦，老先生坦率而誠摯。

趙忠賢說，自己做研究從來沒想過要得什么獎，追求的是為人類文明添磚加瓦，滿足國家重大需求，這輩子很值。

（《人民日報海外版》2017.1.10等）