不畏浮云 放眼未來
——記南京大學物理學院教授聞海虎

本刊記者 吳應清 馬麗娜

不畏浮云 放眼未來
——記南京大學物理學院教授聞海虎

本刊記者 吳應清 馬麗娜

他被譽為國內“超導先鋒”，他用數十年摯愛譜寫著“超導新篇”。

“不畏浮云遮望眼，風物長宜放眼量。”聞海虎教授說，這是他最喜歡的一句話。前半句出自王安石的《登飛來峰》一詩“不畏浮云遮望眼，只緣身在最高層。”后半句出自毛澤東《七律·和柳亞子先生》一詩“牢騷太盛防腸斷, 風物長宜放眼量。”而這句話，對被譽為國內“超導先鋒”，站在超導研究前沿的他來說，再合適不過。“只有站在峰頂，登高望遠，方能心胸寬廣。只有遠大的理想，從大局考慮，放開眼界，向遠處、大處看，才能不被眼前榮譽和利益左右。”

“超導”情緣

1981年，也就是恢復高考制度的第4年，聞海虎就以優異的成績考入安徽大學物理系，那一年，他剛滿17歲。在那個“學好數理化，走遍天下都不怕”的時代，著名數學家陳景潤先生的哥德巴赫猜想深深影響著那一代年輕人。“我們那個時候對科學都非常向往。”聞海虎直言。對物理天生的熱愛，不僅讓聞海虎在高考時物理成績拿到高分，更讓他如愿報考了物理專業。

1985年7月，聞海虎又以“優秀畢業生”完成本科學業，4年里，他是名副其實的“學霸”。用聞海虎自己的話說：“大學4年，只一門心思學習。”也正是那個時候的努力，為他打下了堅實的基礎。就在當年，聞海虎順利考取了中國科學院等離子體物理研究所的研究生，考取的專業就是超導物理，而這時距離高溫超導被科學家們發現僅隔1年。研究生的第一年，他在中國科學技術大學讀研究生基礎理論課程。就在聞海虎剛剛回到所里正式開展研究生實驗工作不久，高溫超導問世。

1987年初，我國中科院物理所趙忠賢研究員的團隊和美國吳茂昆、朱經武教授團隊宣布了90K釔鋇銅氧超導體的發現，第一次實現了液氮溫度77K溫度壁壘的突破，這一發現震驚了世界。當然，也深深影響到了當時懷抱“科學家之夢”的年輕學生聞海虎，這也同樣讓他感到“非常興奮”。

由于熱愛，聞海虎最終選擇了超導作為研究方向。超導到底有何魔力？在聞海虎眼里“超導現象很奇特，非常有意思。”“超導體的電阻率在一定的溫度下突然消失，產生零電阻效應。導體沒有了電阻，電流流經超導體時就不發生熱損耗，從而產生超強磁場。”聞海虎說：“超導有很多用途，所以會有這么大的魅力。它是基礎科學，但同時它有很多重要的應用。”

據聞海虎介紹，超導科學是當代凝聚態物理中最重要的研究領域之一。超導展示了凝聚態物質中電子系統完美的量子凝聚現象，具有豐富的科學內涵，但仍有很多重要的未被揭示的科學規律。由于超導體的諸多優點，可廣泛用于能源、信息、交通、儀器、醫療、國防、重大科學工程等方面，將會對國民經濟和人類社會的發展產生巨大的推動作用。

1991年，博士畢業后的聞海虎并沒有止步，他決定前往超導的發源地——荷蘭，繼續深入學習和研究。追根尋源，這是聞海虎做科學的態度。博士后期間，聞海虎開始接觸到國際上最優秀的超導科學家們，并做出了突出工作。

1993年10月，聞海虎順利完成在荷蘭自由大學的博士后研究。從進入大學開始，到博士后完成，12年的“超導之緣”才剛剛開始。熱愛，讓聞海虎繼續著這份“情緣”。……

榮獲“海外華人物理學會—亞洲成就獎”

“超導”先鋒

1993年底，完成博士后研究的聞海虎決定回到中科院物理所。異國他鄉，更讓他想為“祖國的科學事業做點事情”。

回到所里的聞海虎，也得到領導的高度重視和關懷，他加入到趙忠賢老師的團隊，而趙老師正是2016年國家最高科學技術獎的獲得者。老師和同事們的幫助讓聞海虎記在心底，那就“腳踏實地干活，把工作做好，就是最大的回報。”短短3年時間，出色的工作成績讓聞海虎在1996年就被提升為正研究員，時年他剛剛32歲。此后2年時間里，為了得到國際化的學習和訓練，聞海虎又到德國Ulm大學從事洪堡學者訪問計劃的研究。

1998年，聞海虎訪學回國繼續高溫超導體磁通動力學研究。他參與建立并發展了一種廣義反演方法，并成功用來確定很多超導體的本征臨界電流和釘扎勢，至今仍然被廣泛使用；在高度各向異性超導體中發現了磁場誘導的從彈性運動向塑性運動的轉變；通過創新實驗，證明了磁通布拉格玻璃在低溫下沒有截至點，解決了國際上關于這一問題的爭論。因為在磁通動力學方面的突出貢獻，讓他作為第一獲獎人獲得了2004年度國家自然科學獎二等獎。

此外，在銅氧化物超導機理研究方面，聞海虎和團隊還提出相分離圖像解釋過摻雜樣品的上臨界磁場的反常正曲率行為；從低溫比熱數據得出d波能隙結構的體證據；發現欠摻雜超導體正常態有殘存庫玻對的熱力學證據。這些工作促進了對“高溫超導機理”這一極具挑戰性科學問題的認識。

10多年的時間里，在物理所聞海虎做出了驕人成績。正是由于出色的工作，他也承擔了更多重任，領導了全國的超導研究“973”計劃，建立了中科院國際合作團隊，其中的大部分成員都以千人計劃的形式回國工作。2011年初，因工作需要，聞海虎從中科院物理所調任南京大學，而工作的調動絲毫沒有影響他對科學研究的進展和進度。國際同行驚奇地發現，聞海虎換了工作單位，卻對工作狀態和學術貢獻沒有什么影響。其實這與南京大學的大力支持和他本人的努力勤奮是分不開的。

在鐵基超導體研究項目中，聞海虎和團隊合成了第一個空穴型載流子主導的鐵基超導體，該工作否定了此前被認為只有電子型摻雜才能夠導致超導的觀點，拓展了鐵基超導體探索范圍。工作發表在歐洲物理快報后，被SCI雜志被引超過500次，并被評為創刊25年來40篇最高引用文章之一。此外，還率先合成或獨立發現了另外三種母體或超導材料，率先制備了鐵基1111的單晶，通過輸運測量發現了其小的各向異性。在超導機制研究方面，較早判斷出鐵基超導體的多能隙特征；開發了獨具特色的轉角比熱測量手段，在FeSeTe超導體中第一次發現了能隙各向異性的體證據；利用STM實驗發現磁通渦旋芯子態以及與超導密切相關的玻色模特征；利用雜質態作為量子探針，從隧道譜上確認其超導能隙的屬性。這些優秀的工作都發表在國際一流學術刊物上面。

聞海虎在鐵基超導研究方面的大量優秀工作，得到了國際學術界的廣泛認可。自2008年以來，他在國際會議獲得70余場邀請報告。2012年，在三年一度的全球超導新材料和新機制大會上面，聞海虎作了全體大會邀請報告，這是中國超導界第一次獲得此項榮譽。

這期間，聞海虎獲得的成績也不勝枚舉：2000年，獲得第七屆中國青年科技獎；2004年，獲得國家自然科學獎二等獎（第一獲獎人）；2010年度海外華人物理學會亞洲成就獎；2012年教育部長江特聘教授；2013年，入選國家“百千萬人才”工程，當年還入選美國物理學會會士；憑借鐵基超導研究獲得國家自然科學獎一等獎；2016年，入選國家“萬人計劃”領軍人才。

面對這些榮譽和成績，聞海虎坦言：“榮譽不是科學研究的驅動力，而對科學的熱愛和興趣才是。沒有什么竅門，就是苦干，勤于思考。”在他的觀念里， 實驗科學就是要用讓人信服的實驗數據和合理自洽的內在邏輯來證明自己的觀點，“做科學研究，要本著自己的想法，用可靠和可重復的數據以及實驗去證偽。”

至今，在超導相關領域，聞海虎共發表SCI論文340余篇，其中在Nature子刊發表文章12篇，在Physical Review Letter發表文章17篇，發表綜述文章11篇，論文被SCI刊物他引7000余次，國際學術會議作報告100余場，被贊譽為國內“超導先鋒”。

“創新”團隊

新穎量子材料作為人類認識、利用自然世界的一個新的基點，其中的重大突破必將為能源、信息、材料等科學技術的發展開辟廣闊的空間，并可能引發新的大規模高技術應用，對解決未來的信息和能源問題至關重要。而聞海虎到南京大學以后，正式組建了“新穎量子材料和物理性質研究創新團隊”，他是該團隊的領軍人物。

據聞海虎介紹，新穎量子材料和物理性質研究創新團隊將基于實力雄厚的南京微結構國家實驗室（籌）和歷次在全國重點實驗室的評估中取得優秀（A類）的南京大學固體微結構物理國家重點實驗室作為平臺，依靠最近物理學科排名第一和量子調控基地之一的南京大學物理學院開展研究工作。團隊以新穎量子物質的材料和物理性質研究為主線，瞄準該領域的重大基礎科學問題和國家關鍵需求，在關聯電子體系、基于超導和拓撲絕緣體的量子計算方法和小量子體系這3個科學研究方向互相支撐，互相協作。在資源配置上，團隊跨出以研究小組為出發點的慣性思維，實行統一管理、分工協作，實現各研究方向和成員之間的公共資源與專業資源的有效配置，做到資源共享。該團隊基于南京大學在該方向研究的核心人員，結合理論和實驗方面的優勢力量實現強強聯合，組成了優秀團隊。

這支優秀的團隊，其中成員包括經驗豐富的知名院士1名，5名教育部長江學者、6名國家杰出青年基金獲得者在內的杰出中青年學者，2名中組部青年千人在內的優秀活躍青年人才。團隊在“新穎量子物質的材料和物理性質研究”方面有長期的積淀和雄厚的基礎，有國際一流的研究設備，并選擇凝聚態物理里面具有挑戰性的一些重要科學問題，如高溫超導、拓撲量子材料、量子計算等方面開展長期深入的研究，在2012年成功入選“江蘇省創新團隊計劃”，2014年獲得科技部“特殊領域優秀創新團隊”的支持。

2012年7月29日～8月3日，應邀在美國華盛頓全球超導大會上做全體大會邀請報告。

聞海虎表示，團隊實施后的總體目標是在新穎量子物質的材料和物理性質研究上都有所突破和創新，爭取在“新穎量子物質的材料和物理”方面取得一批在國際上有重要影響的重大原創性成果，促進學科的發展，在相關學科重要的熱點領域做出標志性工作。

助力南大

1911年，荷蘭萊頓大學的H·卡墨林—昂納斯小組意外地發現了超導現象。

2011年6月，南京大學“超導物理和材料研究中心”成立，聞海虎正式被受命為該中心主任。

從1911年到2011年，正是超導被發現的百年慶典年，在這樣一個特別的年份成立“南京大學超導物理和材料研究中心”也更具重要意義。院校領導對該研究中心也寄予了厚望，“吸引更多優秀人才，齊心協力，潛心研究，盡快達到國際先進水平。”

“南京大學超導物理與材料研究中心”的成立，標志著南京大學在超導物理和材料研究方面已經具有一塊重要基地。作為中心主任，聞海虎也有著自己的規劃和目標，他希望該中心：成為吸引優秀中青年科學家來南大工作的一個核；成為南大與外界學術交流的一個窗口；實現理論和實驗的融合；成為國內甚至是國際上超導研究的一個重要基地，推動超導物理和材料科學研究的進展。

榮獲2013年國家自然科學獎一等獎

雷厲風行是聞海虎一貫的做事風格，正是帶著這樣的使命和目標，聞海虎快馬加鞭，迅速組建團隊。在學校層面和國家實驗室層面以及物理學院層面諸多支持下，聞海虎順利快速地建立起了具有國際水準的實驗室，突出的科研成果也受到了國際關注。

從2011年來到南大，短短6年左右的時間，聞海虎和團隊已發表了100余篇文章，其中50余篇發表于美國物理學會雜志上，有10篇文章在自然雜志子刊發表。盡管成績驕人，但聞海虎直言：“離我心中的目標還比較遠，希望今后能夠做出更多國際一流、具有真正原創性的東西。”

在聞海虎的帶領下，“超導物理和材料研究中心”將實現在學科方向上具有重大影響力，以優秀團隊的力量和形象出現在國內外學術界，爭取國家重大科研項目，使南京大學的超導研究實力迅速提升。據聞海虎介紹，中心將在非常規超導物理、高溫超導材料合成以及超導宏觀量子效應相關的物理和材料制備方面展開研究，并逐漸成為具有國際競爭力的研究平臺，“成為我國超導領域研究的重鎮之一，并在國際上產生重大影響。”

做科研，要踏踏實實，潛心研究。而科研的進步和創新，離不開合作和交流，更離不開人才的培養。聞海虎總是提到一個詞“苦干”。正如他說的那樣，只有抓緊時間，苦干，實干，才能多出成果，“不能辜負國家的期望”。

同時，聞海虎也非常重視學術交流的重要性，每年，他都會得到國際上的邀請報告，平均每年在5到10次左右。除了和國際上著名的物理學家加強交流，聞海虎說還和國外開展了多項合作。

在人才培養上，聞海虎也有著自己的原則和經驗。在他看來，只有認真做事，苦做科研，才能出好的成績。作為導師，至今，聞海虎培養的博士已有40余名。他的做事風格和做人的態度，也同樣深深影響著學生們。

從2006～2010年度科技部“973”項目“超導材料科學及應用中的基礎問題研究”首席科學家，到2011～2015年科技部首批“973”重大科學問題導向項目“高溫超導材料和物理”首席科學家，再到2016～2021年國家重點研發量子調控專項“新型高溫超導材料和非常規機理研究”專項首席科學家，聞海虎說：“要感謝生命中的每一段成長，一個人取得的任何成功都是和別人的幫助分不開的，要感謝這一路幫助過你的人。”對于離開中科院物理所，聞海虎流露出不可割舍的情感，“我在中科院系統得到深造，在物理所這個優秀的平臺得到鍛煉和培養，使我在科學上逐漸成熟。我感謝中科院和物理所。物理所是我的母親所，希望她興旺發達，欣欣向榮。”

從安徽安慶郊縣的一個普通的農民家庭的孩子，到現今在超導領域做出卓著成就，聞海虎說首先要感謝的就是父母的含辛茹苦。“在那個年代，一個農村家庭供養3個孩子，并培養出2個大學生，父母非常不容易，他們很偉大。”

“更要感謝我們國家大好的發展形勢，我們趕上了一個好時候。作為科學家，我們沒有理由不好好工作，沒有理由不盡自己最大的努力，我們必須做出最好的工作和成績來報答社會和國家。”聞海虎的話語鏗鏘有力，同時也讓我們看到了一名真正科學家和科研工作者應有的態度和風貌。“要用感恩的心去做事，去回饋社會和國家。”

談到人生態度，聞海虎說“希望努力做個純粹的科學人”“現在的各種利誘很多，潛心研究并成為純粹的科學家并非易事”“我非常喜歡與國際知名學者之間進行交流，從他們那里能夠學到純粹科學家的態度，那真是心無旁騖”“每次在國際會議上進行學術交流是我最開心的時刻，高水平學術思想的交流和碰撞，很容易產生新的學術思路。我的科學研究也得益于此。”

“只有吃盡千辛萬苦，才能看到最美的風景。”做科研必須保證科學性和嚴謹性，必須重復，科研的結論更要經得住推敲。“這也是我一直恪守的科學規則和科學態度”聞海虎表示。“在組里我們一直秉承一個鐵一般的紀律，不能重復的結論是不能投出去發表的。現在更嚴格了，我們每篇文章最后有一個文章發表的共同聲明，要求采集數據，分析數據和獨立檢查數據的人要分別簽字。檢查數據是指發表的數據和原始數據要能夠雙向互推。最后所有文章作者統一簽字。”聞海虎說，“科學的結論一定要保證其過程的嚴謹性”。

2008年，美國科學雜志的一篇文章，曾專門報道了我國科學家在鐵基超導界的迅速進展：“新超導材料把中國物理學家推到了最前沿”。文章的開頭這樣提到：“聞海虎教授是中科院物理所44歲的一個物理學家，他帶領他的團隊很快合成出了鐵基超導體……來自中國海嘯般的文章和結果向世人展示，中國在這一領域的實力……”文章的結尾說到：“不必再因來自中國的好樣品和好數據感到驚訝”。而這一切均是由于聞海虎和其他中國小組的優秀工作所帶來的國際震撼。2010年5月，日本讀賣新聞專門報道“中國在很多科學領域追趕日本”，其中使用了聞海虎教授的例子和工作照片進行說明。聞海虎自信地說：“那時候可以說是追趕，現在我們在這個領域里面，已經跟歐、美、日本這些先進國家的實驗室平起平坐，同臺競技，甚至在很多方面有超越的趨勢。”

對于未來，聞海虎有著堅定的態度和信念。“不畏浮云遮望眼，風物長宜放眼量。”正如他遠大的理想和胸襟，只有放眼世界，才能看得更高更遠。一個具有重要國際影響的中國科學家，正以成熟和自信的態度，帶領自己的團隊向科學的縱深奮力前進。我們衷心祝愿，聞海虎和他的團隊一路向前，早日摘取科學之巔的皇冠。

團隊合影

專家簡介：

聞海虎，南京大學物理學院教授，博士生導師，國家杰出青年基金獲得者，長江特聘教授，美國物理學會會士，南京大學超導材料和物理研究中心主任。長期從事超導物理和材料研究，在高溫超導體磁通動力學，超導機理和新型材料方面獲得一批重要成果。1991年，獲中科院博士學位。1991～1993年，在荷蘭自由大學從事博士后研究。1993年回國就職于中科院物理所工作，1996年聘為中科院物理所研究員。2000～2009年擔任超導國家重點實驗室主任。2011年調動到南京大學工作。高溫超導體磁通動力學研究獲得國家自然科學獎二等獎（2004年，第一完成人）；鐵基超導材料研究成果獲得國家自然科學獎一等獎（2013年，第四完成人）。至今，已在SCI雜志上發表論文340余篇,在國內外重要學術會議上作邀請報告100余場，并擔任國際國內多家重要學術刊物編委。