趙忠賢：讓中國高溫超導研究躋身國際前列

超導電性研究是重大科技前沿，有望為生產(chǎn)生活帶來顛覆性變革。在人類開展超導研究的百余年中，出現(xiàn)過兩次高溫超導重大突破。這兩次重大突破，中國科學院院士、中國科學院物理研究所研究員趙忠賢都作出了杰出貢獻。

60年科研生涯中，趙忠賢帶領團隊銳意進取、攻堅克難，取得一系列世界級研究成果，使我國高溫超導研究躋身國際前列。

新中國成立75周年之際，趙忠賢被授予“人民科學家”國家榮譽稱號。

1941年1月，趙忠賢出生于遼寧新民。1959年，他以優(yōu)異成績考入中國科學技術大學。濃厚科學氛圍熏陶下，他立志科學報國。

1964年，趙忠賢大學畢業(yè)被分配到中國科學院物理研究所。工作期間，他曾被派往劍橋大學進修，接觸了世界超導研究的最前沿。

超導是指某些材料在溫度降低到某一臨界值以下時，電阻突然消失的現(xiàn)象。這種材料被稱為超導體，在眾多高技術領域擁有巨大應用潛力。然而，超導體要實現(xiàn)超導態(tài)，必須要有極低溫的環(huán)境。找到臨界溫度更高、更適于應用的超導體，是科學家努力追求的目標。

1975年回國后，趙忠賢確定了自己的科研方向：探索高臨界溫度超導體。此后，他在高溫超導領域耕耘至今。

當時，國際學術界普遍認可“麥克米蘭極限”，即超導臨界溫度最高不大可能超過40K（約零下233攝氏度）。但趙忠賢經(jīng)過調(diào)研、交流和縝密思考，贊同國際上關于“這一理論可以突破”的觀點。

在10年積累的基礎上，1986年底，在瑞士科學家發(fā)表論文指出可能存在35K（約零下238攝氏度）的超導體后，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以上的高溫超導體。傳統(tǒng)理論的崩塌，讓“北京的趙”在國際超導研究領域嶄露頭角。

那時國內(nèi)實驗條件落后，與國外差距巨大，但這阻擋不了趙忠賢和同事們的科研熱情。缺少實驗設備，他們就自己動手制造；為了趕實驗進度，他們夜以繼日地奮戰(zhàn)，困得不行了就在椅子上打個盹，醒來繼續(xù)工作。

1987年2月，趙忠賢團隊再次取得突破，他們獨立發(fā)現(xiàn)了臨界溫度93K的液氮溫區(qū)超導體，并在國際上首次公布其元素組成， 即釔—鋇—銅—氧。從此，科學家可以用相對便宜且好用的液氮取代昂貴的液氦來構建低溫環(huán)境，更利于超導的應用。

液氮溫區(qū)超導體的發(fā)現(xiàn)引發(fā)學術界轟動。1987年，趙忠賢受邀赴美國參加物理學術會議，是5位特邀報告人之一。

發(fā)現(xiàn)液氮溫區(qū)超導體后，榮譽和獎勵接踵而至。趙忠賢淡然地說：“榮譽歸于國家，成績屬于集體，我個人只是其中的一分子。”科研路上，他沒有止步，依舊一門心思撲在實驗室里。

2008年，日本科學家發(fā)現(xiàn)在鑭—氧—鐵—砷體系中存在26K的超導，趙忠賢敏銳意識到，這一類鐵砷化合物很可能是新的高溫超導體。

趙忠賢和團隊立刻行動起來。他們厚積薄發(fā)，又在鐵基超導的突破中作出貢獻。他們制備了50K以上的系列鐵基超導體，并創(chuàng)造了鐵基高溫超導體臨界溫度紀錄。

在這期間，67歲的趙忠賢3次帶領年輕人幾乎通宵工作，完成了初期最關鍵的3篇論文。事后得知，其中1篇比國外同行只早1天發(fā)表。

他們和中國其他幾個研究組（包括中國科學技術大學相關團隊和中國科學院物理研究所其他小組）的重要發(fā)現(xiàn)，為確認鐵基超導體為第二個高溫超導家族提供了重要依據(jù)。與銅基超導體相比，鐵基超導體具有各向異性低、上臨界場高、可加工性好、制備成本低等優(yōu)勢，又一次激發(fā)了物理學界對高溫超導的研究熱情。

美國《科學》雜志曾經(jīng)3次報道這方面的成果，認為“新超導體的發(fā)現(xiàn)把中國科學家推向國際前沿”。

“有優(yōu)秀的青年，就有光輝的未來。”趙忠賢非常注重對年輕人的培養(yǎng)。他的團隊有很多年輕人，他們在高溫超導的攻關實踐中不斷提升創(chuàng)新能力。

趙忠賢總為年輕人營造寬松、不拘束的環(huán)境，讓大家在談笑間豐富知識；通宵工作時，他出錢給大家買吃的；有學生研究方向偏離了超導“主業(yè)”，他也支持學生按興趣大膽研究。

科研之路并非一帆風順。當進入低谷時，一些研究者紛紛“轉向”，有些研究團隊甚至解散了。但趙忠賢認定，高溫超導研究有潛力，未來必將有重大突破。

他告誡年輕人：“做事情要集中一點，精力不要太分散，不要選太多，這個也干那個也干。”“要選一個堅持十年，扎下根去，才能枝繁葉茂。”

在趙忠賢的培養(yǎng)和支持下，一大批年輕人成長起來并做出了優(yōu)異成績，有的成為了學術帶頭人。保持著創(chuàng)新激情的他總是對年輕人寄予厚望，常常會為他們所取得的優(yōu)異成績而興奮不已。

時至今日，年逾八旬的趙忠賢依然沒有停下腳步，他經(jīng)常去實驗室，了解最新研究進展，給予指導和建議。“期望有一天，由中國人發(fā)現(xiàn)更適于應用的超導體，甚至室溫超導體，為人類文明發(fā)展作出新的貢獻。”趙忠賢說。

（依依摘自2024年9月27日《光明日報》）