薛其坤,這是一個無論在國內還是國際科學界,都叫得響亮的名字。國家自然科學獎一等獎、菲列茲·倫敦獎、未來科學大獎、巴克利獎;35歲當教授,42歲成為中國科學院最年輕的院士之一,50歲攻克量子世界難題……亮眼的履歷今天又增加了一項,61歲獲得國家最高科學技術獎,成為國家最高科學技術獎史上最年輕的獲獎者。
從山村少年到國際舞臺
笑臉盈盈,熱情謙遜,質樸的山東口音……這是薛其坤給人的第一印象。這位出生在山東臨沂的山村少年自稱“沂蒙山下的孩子”,當科學家的種子早早在他心里種下。
夢想的起步很順利,薛其坤以高考物理近乎滿分的成績被山東大學光學系激光專業錄取。但考研的挫折讓他“始料未及”。第一次考研,高等數學39分,薛其坤不甘心,再考,再失敗,再考……到1987年,他總算通過了考試,進入中國科學院物理研究所學習。他總結自己的考研經驗:“不能耍小聰明”。
在科研上,薛其坤也從不耍“小聰明”。對物理充滿熱情、吃苦耐勞的他在讀博期間獲得去日本仙臺東北大學深造的機會。在這里,薛其坤眼界和心境受到巨大沖擊。當時,即便已經在北京做科研,他也沒有見過像日本這般先進的實驗條件。
這種因差距而產生的震撼激發了他要為國家強大做貢獻的強烈信念。
導師櫻井利夫以嚴厲著稱,實驗室號稱“7-11實驗室”:早上7點得到,晚上11點之前不許離開。“每天就是三件事:吃飯、睡覺、搞科研。有的時候困得坐在馬桶上都能睡著。”抱著要做出成績的信念,薛其坤不僅不說苦,反而分外珍惜每分每秒吃苦的機會,終于在化合物半導體砷化鎵和氮化鎵的一些基本規律方面做出了世界領先的科研突破。這是日本東北大學近30年里最重要的成果,也讓薛其坤的科研之路更加清晰。
成功發現量子反常霍爾效應震驚全球物理界
1999年,不到36歲的薛其坤已頗有名氣。他通過中國科學院“百人計劃”回國,正式加入物理所工作。2005年起,他擔任清華大學物理系教授。他瞄準的一個“0到1的突破”就是“量子反常霍爾效應”。如何解釋這個最前沿也很難懂的科學概念?薛其坤有自己的辦法。薛其坤說在材料中,電子從一個地方到另一個地方,是不知道走哪條路的,它沒有感情。量子反常霍爾效應就是不同于量子霍爾效應,不需要外加磁場這個條件下,電子仍然能像高速公路的汽車一樣高度有序、一往直前運動的這么一個規律。
自1988年起,不斷有理論物理學家提出各種方案,但在實驗上都沒有取得任何實質性進展。全世界頂尖的研究組都想攻克這個難題,薛其坤團隊也是其中之一。
2012年10月的一個晚上,薛其坤收到學生的短信:“量子反常霍爾效應出來了。”他抑制住興奮,迅速返回實驗室,組織團隊成員,設計方案,多次重復驗證。經過2個月的集中測試,團隊得出了完美的實驗數據。他帶了兩瓶香檳,和團隊成員一起慶祝。這一成果在《科學》雜志上發表,在國際物理學界引起轟動。
物理學家楊振寧評價說,這是“第一次從中國實驗室里發表的諾貝爾獎級的物理學論文”。
(據央視新聞6.24)