文|余 瑋
趙忠賢:不違初心的“超導(dǎo)”賢才
文|余 瑋
趙忠賢,著名超導(dǎo)物理學(xué)家,中國高溫超導(dǎo)研究奠基人。1941年1月出生于遼寧新民,1964年畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)技術(shù)物理系。歷任中國科學(xué)院物理研究所研究員、超導(dǎo)體材料研究室副主任、超導(dǎo)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任等職,出任過中國科學(xué)院學(xué)部咨詢委員會(huì)主任、中國物理學(xué)會(huì)副理事長、中國發(fā)明協(xié)會(huì)副會(huì)長、中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)副主席、世界科技工作者聯(lián)盟副主席,系中國科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士、國際陶瓷科學(xué)院院士,第八屆、第十屆、第十一屆全國政協(xié)委員。
1911年,荷蘭物理學(xué)家昂內(nèi)斯意外發(fā)現(xiàn),將汞冷卻到4.2K時(shí),汞的電阻突然消失。昂內(nèi)斯稱之為超導(dǎo)態(tài),他的這一發(fā)現(xiàn)兩年后獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。
2017年1月9日,在北京人民大會(huì)堂,趙忠賢憑借在超導(dǎo)領(lǐng)域的研究貢獻(xiàn),站上國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。
半個(gè)多世紀(jì)以來,趙忠賢的名字一直與我國超導(dǎo)事業(yè)的發(fā)展緊密相連。他在我國最早提出要探索高溫超導(dǎo)體,最早建議成立國家超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室,在高溫超導(dǎo)研究中兩次實(shí)現(xiàn)重大突破……榮譽(yù)等身,而趙忠賢從未自滿。他常說,自己就是個(gè)普通人,榮譽(yù)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(bào)道我,多看看我身后那些沒露面的人?!泵鎸?duì)媒體的聚焦,老先生坦率而誠摯。
低調(diào)的趙忠賢,從事的是超導(dǎo)研究,保持“超導(dǎo)”狀態(tài)也是他的人生哲學(xué)。一路走來,許多人看到的是鮮花,其實(shí)他的科學(xué)之路上不乏阻力。研究物質(zhì)世界超導(dǎo)現(xiàn)象的他,在生活的世界里也在尋找一種方式進(jìn)入“超導(dǎo)”狀態(tài)。他把每一次遇到的絆腳石,都當(dāng)作使自己不斷攀升的墊腳石。
在許多人眼里,趙忠賢就是個(gè)帶著東北口音的逗趣老爺子。走近趙忠賢,我們對(duì)“超導(dǎo)”、對(duì)“生命的阻力”會(huì)有全新的認(rèn)識(shí)。
8歲那年,趙忠賢的家鄉(xiāng)遼寧新民解放了?!皠偨夥挪痪?,政府就開辦了小學(xué)。大家都可以上學(xué),不要錢。那時(shí),好像我的年紀(jì)在班里比較小,有比我大10歲的大姑娘、小伙子跟我一班。因?yàn)樗麄冞^去沒有錢上學(xué),解放以后都能上學(xué)了。”
上小學(xué)的時(shí)候,一位蘇姓老師教自然課,“給我們做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。他拿了一個(gè)玻璃鐘罩,里面放了一個(gè)老鼠。他通過改變玻璃鐘罩里面氧氣的含量來證明,沒有氧這老鼠不行,氧多了老鼠也受不了,只有在合適的時(shí)候,老鼠活得才是正常的。剛開始那老鼠活蹦亂跳的,一會(huì)兒就完了。這個(gè)印象我是特別深”。趙忠賢說,這次自然課實(shí)驗(yàn)對(duì)自己的影響很大,使自己漸漸愛上了科學(xué),盡管“并不等于那天我就決定搞自然科學(xué)”。
趙忠賢曾經(jīng)就讀于遼寧省阜新市高中。該校已經(jīng)退休的老校長王興文說:“趙忠賢院士在阜新市高中上學(xué)時(shí),是個(gè)全面發(fā)展的學(xué)生。他比較喜歡的是籃球,雖然出生在新民市,后來他的全家來到了阜新。他是1955年到阜新市高中的?!?/p>
趙忠賢的父母去世后,他還有一個(gè)姐姐在阜新。近年來,趙忠賢經(jīng)?;馗沸驴赐憬悖⒒啬感W鬟^演講,還曾為母校題詞“春催桃李”。
高中時(shí)代,趙忠賢被國家提出的“向科學(xué)進(jìn)軍”的號(hào)召深深地影響著。他從一本蘇聯(lián)雜志中了解到“老大哥”在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的很多新進(jìn)展,如衛(wèi)星、火箭、半導(dǎo)體等。這讓趙忠賢對(duì)科學(xué)的興趣更加濃厚,也萌生了科技報(bào)國的夢想。
高中畢業(yè)時(shí),趙忠賢最初想報(bào)考地質(zhì)專業(yè),為祖國尋找礦產(chǎn)資源,但體檢時(shí)被誤診為平足,沒有資格報(bào)考;想考哈軍工,因被指反對(duì)衛(wèi)生“大躍進(jìn)”而失去報(bào)名的機(jī)會(huì)。在向副校長(兼任班主任)申述政治表現(xiàn)時(shí),偶然被一份招生簡章所吸引,在個(gè)別同學(xué)的“激勵(lì)”下,決定報(bào)考中國科學(xué)技術(shù)大學(xué),而且第一和第二志愿都是該校。
“那個(gè)時(shí)期我們還很窮,一個(gè)縣可能都沒有一所中學(xué),幾個(gè)縣才有一所高中。學(xué)生能上大學(xué)的比例極低。我的同齡人很多都沒有機(jī)會(huì)上大學(xué)。”1959年,趙忠賢以優(yōu)異的成績考入中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)技術(shù)物理系?!伴_始我念物理系是奔著半導(dǎo)體去的。但是等到最后分專業(yè)的時(shí)候,一看低溫物理,是研究物質(zhì)在低溫下的性質(zhì),覺得挺奇妙的,就選擇它了,選了一個(gè)冷門,但它對(duì)我走上搞超導(dǎo)這條路是非常重要的?!?/p>
大學(xué)時(shí)代,他堅(jiān)持體育鍛煉,還參加了學(xué)校的管樂隊(duì),學(xué)會(huì)了吹小號(hào)、拉手風(fēng)琴。但對(duì)他影響最大的,還是中科大的學(xué)習(xí)氛圍。
趙忠賢學(xué)的是低溫物理專業(yè),著名物理學(xué)家張宗燧曾教過專業(yè)課。來作報(bào)告的,有陳毅這樣的領(lǐng)導(dǎo),也有錢三強(qiáng)這樣的科學(xué)家。沐浴陽光雨露,聆聽教誨熏陶。“大學(xué)里,尖子太多。不過我覺得壓力也不是很大,錢三強(qiáng)先生到我們大學(xué)去作報(bào)告時(shí)說:‘我就喜歡四分的學(xué)生?!热贿@樣的話,那我三分半到四分,或者四分多一點(diǎn),好像也可以了?!?/p>
1964年,學(xué)有所成的趙忠賢被分配到中國科學(xué)院物理研究所工作,被安排在低溫室洪朝生研究組,開始從事低溫物理和超導(dǎo)電性的研究。當(dāng)年,他參與了超導(dǎo)計(jì)算機(jī)器件的研制工作。有經(jīng)驗(yàn)的同志們一對(duì)一地帶新來的年輕人,幾個(gè)新同事也自己組織起來,學(xué)習(xí)有關(guān)的業(yè)務(wù),基本上每天晚上11點(diǎn)之前沒有人回宿舍。在分配的工作中,趙忠賢大膽地將半導(dǎo)體的光刻技術(shù)應(yīng)用于金屬超導(dǎo)薄膜器件的制備工藝上。但也發(fā)生過差錯(cuò),由于他在制備薄膜的時(shí)候唱“洪湖水浪打浪”,一不留神導(dǎo)致水管破裂,水流滿地。教訓(xùn)促使他把提高實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的水準(zhǔn)和安全運(yùn)行放到最重要的位置上。
鮮為人知的是,趙忠賢在物理所曾客串過60多場外國專家作講座和報(bào)告的現(xiàn)場翻譯。盡管這是義務(wù)勞作,但他視“當(dāng)翻譯的過程是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程。比如有些講座所涉及的專業(yè)是我不懂或知之甚少的,那么為了當(dāng)好翻譯,我就得抓緊一切時(shí)間給自己補(bǔ)課。外國科學(xué)家作報(bào)告不是拿著現(xiàn)成的稿子上去念,而是現(xiàn)場發(fā)揮。所以,我還得將他們每個(gè)人以前發(fā)表的、與報(bào)告內(nèi)容相關(guān)的文章找出來‘惡補(bǔ)’。這樣當(dāng)然會(huì)很累,但我卻學(xué)了不少東西,還開闊了自己的眼界和視野,擴(kuò)大了自己的專業(yè)面”。趙忠賢強(qiáng)調(diào),我們每一個(gè)人,特別是年輕人,都不要斤斤計(jì)較一時(shí)的眼前之利,更不要把付出僅僅當(dāng)作是一種犧牲,因?yàn)楦冻鐾馕吨玫健?/p>
趙忠賢在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)
超導(dǎo),即超導(dǎo)電性,是指某些物質(zhì)在一定溫度條件(一般為較低溫度)下電阻突然降為零的性質(zhì)。通常狀態(tài)下,導(dǎo)體中的自由電子都是“單兵作戰(zhàn)”、單獨(dú)行動(dòng),這時(shí)候就有了電阻;如果電子們緊緊地手挽著手,聯(lián)結(jié)成對(duì)子,連接的越多、越緊密,就越通暢,電阻就越小,最終達(dá)到零,也就是超導(dǎo)。
說起這個(gè)20世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一,許多人可能覺得陌生,但說起核磁共振和磁懸浮列車等,就會(huì)覺得超導(dǎo)其實(shí)離我們很近。它在信息通訊、生物醫(yī)學(xué)、航空航天等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力,一旦這種技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,將為人類創(chuàng)造相當(dāng)可觀的效益??墒?,超導(dǎo)臨界溫度很低,廣泛應(yīng)用就受到影響。因此,超導(dǎo)競賽一直在全世界悄悄進(jìn)行著,吸引了無數(shù)科學(xué)家的目光。
趙忠賢說:“超導(dǎo)體幾千種,應(yīng)用的沒有幾個(gè),原因在哪呢?因?yàn)楹枚嗖牧线€有其他性能,譬如說你超導(dǎo)性有了,通電流怎么樣、加磁場怎么樣、力機(jī)械性能怎么樣等等,這都有其他問題,在其中選擇一個(gè)能用的材料很少,所以要不斷地找,還要找更好的?!?/p>
令科學(xué)家困擾的是,超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變溫度有一個(gè)極限值。科學(xué)家麥克米蘭根據(jù)獲1972年諾貝爾獎(jiǎng)的BCS理論計(jì)算,認(rèn)為超導(dǎo)臨界溫度最高不大可能超過40K(K為開爾文溫度常用符號(hào),40K約為零下233攝氏度),他的計(jì)算得到了國際學(xué)術(shù)界的普遍認(rèn)同,40K也因此被稱作“麥克米蘭極限”。尋找更高臨界溫度的超導(dǎo)體,一直是全世界物理學(xué)家的研究熱點(diǎn)。
1973年,經(jīng)周恩來總理批示,我國一批學(xué)生和年輕學(xué)者被派往國外學(xué)習(xí)。次年2月,趙忠賢借此機(jī)會(huì)到英國劍橋大學(xué)冶金與材料科學(xué)系超導(dǎo)組進(jìn)修。在劍橋大學(xué),他的指導(dǎo)老師艾維茲博士提出了一個(gè)供他選擇的研究范圍,于是他開始了有關(guān)第Ⅱ類超導(dǎo)體中磁通流動(dòng)問題的研究。
在不到一年的時(shí)間里,趙忠賢發(fā)現(xiàn)了第Ⅱ類超導(dǎo)體量子磁通線在不可逆運(yùn)動(dòng)過程中,從非線性區(qū)到線性區(qū)轉(zhuǎn)變的臨界點(diǎn)和臨界電流呈線性關(guān)系。最初他的導(dǎo)師艾維茲博士對(duì)這一結(jié)果很懷疑,為了證明普適性,趙忠賢又從實(shí)驗(yàn)室找到其他類型的材料做實(shí)驗(yàn)。那是已經(jīng)被很多小組研究透徹的合金,能否看到他所觀察到的現(xiàn)象,是個(gè)考驗(yàn),但結(jié)果成功了。對(duì)此,艾維茲博士說:“如果我的博士生能在三年內(nèi)做出這樣的結(jié)果,那就會(huì)令我非常滿意了?!彼€推薦趙忠賢到第十四屆國際低溫物理學(xué)會(huì)上作報(bào)告,因當(dāng)時(shí)趙忠賢不能去,就由一位同事代為報(bào)告。
1975年春節(jié)于劍橋大學(xué)
1975年9月,趙忠賢回國后,中科院物理所老所長施汝為專門找他談話:如果愿意繼續(xù)劍橋大學(xué)的題目也可以,如果做其他方面的研究也好,他會(huì)盡力給予支持。這時(shí),趙忠賢認(rèn)為當(dāng)時(shí)所里的實(shí)驗(yàn)條件還不適于開展他在劍橋大學(xué)做的工作;同時(shí),他覺得還是要找意義更大些、“進(jìn)可攻退可守”的課題。所謂“進(jìn)”指的是基礎(chǔ)和興趣,所謂“退”是指萬一不讓搞基礎(chǔ)研究,也可以講清楚有應(yīng)用價(jià)值的理由。經(jīng)過所里一些同事的討論,認(rèn)為“探索高臨界溫度超導(dǎo)材料”的研究會(huì)更合適——第一,物理內(nèi)涵豐富;第二,一旦有突破,將有非常大的應(yīng)用價(jià)值。從此,趙忠賢堅(jiān)定地走上了探索高臨界溫度超導(dǎo)體之路,直至今日。
隨后幾年,趙忠賢的研究幾度受阻,項(xiàng)目批不下來,甚至連“攤兒”都被解散了。但夢想總在冥冥中召喚,指引他歷經(jīng)阻難,初心不變。
趙忠賢的工作就是在與阻力做無休止的抗?fàn)?,尋求克服阻力的條件和方法。當(dāng)一個(gè)溫度極限被突破,電流暢通無阻地流動(dòng)起來時(shí),另一個(gè)阻力極限又已經(jīng)在等著他了,好像就愛給他制造點(diǎn)小麻煩,來一點(diǎn)障礙,而他則在不斷地尋找阻力和消滅阻力。事業(yè)追求與科研對(duì)象,于他竟然在一種阻力的辯證統(tǒng)一中達(dá)到了和諧。
1977年,趙忠賢在《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(dá)到40K—55K,并提出復(fù)雜結(jié)構(gòu)和新機(jī)制在某些情況下甚至可以達(dá)到80K。挑戰(zhàn)由經(jīng)典理論推導(dǎo)出的“麥克米蘭極限”,令當(dāng)時(shí)不少人認(rèn)為“趙忠賢膽子實(shí)在是太大了”。
1979年,趙忠賢參與組織籌建物理所超導(dǎo)體材料研究室。好在他作為當(dāng)時(shí)極少數(shù)的“歸國人才”得到了支持,“探索高臨界溫度超導(dǎo)體”研究最終得以在全國組織推廣。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在世界科學(xué)界數(shù)十年的“超導(dǎo)競賽”中不為浮躁所動(dòng)、不被質(zhì)疑所困,始終瞄準(zhǔn)科學(xué)前沿,在堅(jiān)守中不斷創(chuàng)新突破。截至1986年年底,他已組織召開了6屆研討會(huì),克服了多種困難,為我國在高溫超導(dǎo)研究領(lǐng)域的突破奠定了重要基礎(chǔ)。
“現(xiàn)在我國超導(dǎo)研究能躋身世界前列,與我們對(duì)超導(dǎo)的認(rèn)識(shí)比較早有很大關(guān)系?!比缃裨僬劤瑢?dǎo),趙忠賢一直慶幸我國“醒得早”。
科學(xué)研究是一項(xiàng)需要極大毅力的工作。也許是對(duì)“阻力”有更深刻的了解,趙忠賢不喜歡夸大研究中遇到的困難。他說:“相對(duì)于其他科學(xué)研究來講,超導(dǎo)材料探索不需要特別高級(jí)復(fù)雜的儀器,我愿意充分利用現(xiàn)有條件去研究。”
多少個(gè)不眠之夜,反反復(fù)復(fù)地試驗(yàn)——累了,趙忠賢就在椅子旁、桌子上靠一靠;餓了,就煮面條吃。在最困難的時(shí)候,他和團(tuán)隊(duì)成員相互鼓勵(lì):“別看現(xiàn)在這個(gè)樣品不超導(dǎo),新的超導(dǎo)體很可能就誕生在下一個(gè)樣品中?!苯K于,1986年年底,趙忠賢的團(tuán)隊(duì)和國際上的少數(shù)幾個(gè)小組幾乎同時(shí)在鑭鋇銅氧體系中獲得了40K以上的高溫超導(dǎo)體,一舉顛覆被奉為圭臬的“超導(dǎo)臨界溫度最高不大可能超過40K”的“麥克米蘭極限”!世界物理學(xué)界為之震動(dòng),“北京的趙”在國際著名科學(xué)刊物上嶄露頭角。
與此同時(shí),趙忠賢的團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了70K的超導(dǎo)跡象,這已經(jīng)離77K液氮溫區(qū)不遠(yuǎn)了。由于當(dāng)時(shí)沒人能夠重復(fù)70K跡象,海外有學(xué)者質(zhì)疑中國的研究結(jié)果,并來信、打電話施壓。
后來經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),趙忠賢意識(shí)到:由于實(shí)驗(yàn)樣品用的原料含有很多雜質(zhì),70K跡象的出現(xiàn)可能是雜質(zhì)發(fā)揮了某種作用。頂著巨大的壓力,趙忠賢并沒有放棄,他開始主動(dòng)“引入雜質(zhì)”。他清楚地記得,1987年2月19日深夜,團(tuán)隊(duì)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!23日,他們研制出第二批樣品,由此證明了制造工藝的可重復(fù)性。24日,中國科學(xué)院數(shù)理學(xué)部舉行新聞發(fā)布會(huì)宣布了這一發(fā)現(xiàn),并在世界上首次準(zhǔn)確公布了材料的組成成分。
趙忠賢成功了!趙忠賢等人的發(fā)現(xiàn)使得超導(dǎo)體低溫環(huán)境的創(chuàng)造由原本昂貴的液氦替代為便宜而好用的液氮。從此,在世界范圍內(nèi)刮起了液氮溫區(qū)超導(dǎo)體的旋風(fēng)。趙忠賢所在集體因此榮獲1989年度國家自然科學(xué)集體一等獎(jiǎng),他也作為團(tuán)隊(duì)代表獲得了第三世界科學(xué)院物理獎(jiǎng)。
趙忠賢及其團(tuán)隊(duì)的研究成果在國際超導(dǎo)研究史上寫下了燦爛的一筆,為中國在國際超導(dǎo)領(lǐng)域取得一席之地贏得了話語權(quán)。1987年,美國物理學(xué)會(huì)年會(huì)在紐約舉行,大會(huì)臨時(shí)增加了“高臨界溫度超導(dǎo)體專門會(huì)議”。趙忠賢是當(dāng)晚51名報(bào)告人中最耀眼的5人之一,“只有5個(gè)是特約報(bào)告,其他人都是每個(gè)人講5分鐘”。當(dāng)時(shí),中國科學(xué)家在國際上有如此高的待遇極屬罕見。
能容納1100人的大廳里,擠進(jìn)了3000多人,分會(huì)場也是人滿為患,就連走廊里的閉路電視也被團(tuán)團(tuán)圍住。趙忠賢沒有想到,被高溫超導(dǎo)突破吸引來的物理學(xué)家們擠滿了整個(gè)會(huì)場,狂熱的場面持續(xù)了7個(gè)多小時(shí),報(bào)告一直持續(xù)到次日凌晨3點(diǎn)15分。這場會(huì)議后來被稱作“物理學(xué)界的搖滾音樂節(jié)”。幾千人參加的年會(huì)上,趙忠賢向世界展示了中國在超導(dǎo)研究領(lǐng)域的重大突破。
這一年,趙忠賢當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院士。1991年,又當(dāng)選中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士);1998年,當(dāng)選為中科院數(shù)學(xué)物理學(xué)部主任。
無論是經(jīng)歷輝煌,還是面對(duì)低谷,趙忠賢都能保持一份平和的心態(tài),潛心研究,厚積薄發(fā)。也是這種對(duì)科學(xué)的孜孜以求,讓趙忠賢在20年后再次引領(lǐng)世界熱潮,收獲了超導(dǎo)研究的第二次突破。
2008年,日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)摻氟的鑭氧鐵砷材料具有26K的超導(dǎo)性,與趙忠賢“在具有多種相互作用的四方層狀結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中會(huì)有高溫超導(dǎo)電性”的新思路一致。趙忠賢立刻意識(shí)到,這一類鐵砷化合物(后來被稱作“鐵基超導(dǎo)體”)很可能是新的高溫超導(dǎo)體。
趙忠賢根據(jù)壓力實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了高溫高壓合成結(jié)合輕稀土元素替代的方案,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)全力以赴攻關(guān)。團(tuán)隊(duì)里,有負(fù)責(zé)高溫高壓合成的,有負(fù)責(zé)測量以鑒別超導(dǎo)電性的,還有做常壓合成、高壓物性研究和單晶生長的。他們用從淘汰的設(shè)備中撿回來的設(shè)備做實(shí)驗(yàn),一臺(tái)被大家叫做“土炮”的壓機(jī)壞了修、修了壞,他們把有限的條件用到了極限。
很短的時(shí)間內(nèi),他們先是做出了52K的鏷鐵砷氧氟超導(dǎo)體,緊接著,51K的釹鐵砷氧氟和55K的釤鐵砷氧氟超導(dǎo)體也相繼做出來了,整個(gè)團(tuán)隊(duì)非常興奮。很快,他們又合成了絕大多數(shù)50K以上的系列鐵基超導(dǎo)體,創(chuàng)造了大塊鐵基超導(dǎo)體55K的最高臨界溫度紀(jì)錄并保持至今,為確認(rèn)鐵基超導(dǎo)體為第二個(gè)高溫超導(dǎo)家族提供了重要依據(jù)。沒有久坐“冷板凳”的深厚積累,就不會(huì)有成果的爆發(fā)。當(dāng)時(shí)已67歲的趙忠賢帶領(lǐng)年輕人們熬了3個(gè)通宵,完成了鐵基超導(dǎo)研究最關(guān)鍵的三篇論文?!艾F(xiàn)在可不敢熬夜了,身體受不了?!闭劶按耸拢w忠賢并不當(dāng)回事兒,“別把我報(bào)道成勞模,我就是在做本職工作。”
趙忠賢的研究獲得了國際科學(xué)界的高度評(píng)價(jià)。美國《科學(xué)》雜志前后3次報(bào)道趙忠賢及其團(tuán)隊(duì)的工作,并將其列入“2008年十大科技進(jìn)展”,評(píng)論說:“中國如洪流般不斷涌現(xiàn)的研究結(jié)果,標(biāo)志著在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域中國已經(jīng)成為強(qiáng)國?!?/p>
2)然后針對(duì)通過一致性檢驗(yàn)的專家進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析方法-聚類分析法進(jìn)行分析,不同類別之間包含的信息或權(quán)重不同,同時(shí)類別中數(shù)量較多的則比較符合實(shí)際真實(shí)情況,類別中數(shù)量小的與之相反,求解各個(gè)權(quán)重系數(shù),求解權(quán)重系數(shù)具體公式為:
2014年年初,趙忠賢等人再次憑借高溫超導(dǎo)研究問鼎象征中國基礎(chǔ)研究原始創(chuàng)新能力的國家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng),此前這一獎(jiǎng)項(xiàng)已經(jīng)連續(xù)空缺了3年。2015年,趙忠賢被授予“馬蒂亞斯獎(jiǎng)”,這是國際超導(dǎo)領(lǐng)域的重要獎(jiǎng)項(xiàng)。
2016年9月,我國研制出全球首根百米量級(jí)鐵基超導(dǎo)長線。這一消息在業(yè)內(nèi)引起了極大轟動(dòng),它被認(rèn)為是鐵基超導(dǎo)材料從實(shí)驗(yàn)室研究走向產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的關(guān)鍵一步,在美、日、歐等國家的鐵基超導(dǎo)線制備還處于米級(jí)水平的時(shí)候,我國已走在了世界最前沿。這一切,與趙忠賢8年前在鐵基高溫超導(dǎo)研究上實(shí)現(xiàn)的突破是分不開的。
1987年,為適應(yīng)國際超導(dǎo)研究的迅速發(fā)展,趙忠賢與其他科學(xué)家聯(lián)名向國務(wù)院建議成立國家超導(dǎo)研究開發(fā)中心和國家超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室。同年,國家計(jì)委批準(zhǔn)在中科院物理研究所建立國家超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室(后改名為超導(dǎo)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)。實(shí)驗(yàn)室于1988年開始籌建,1991年4月通過驗(yàn)收,列入國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室管理系列。從1991年4月到2000年10月,趙忠賢擔(dān)任超導(dǎo)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。
在趙忠賢的領(lǐng)導(dǎo)下,實(shí)驗(yàn)室積極承擔(dān)國家超導(dǎo)研究和攻關(guān)任務(wù),開展國際合作研究,并在新超導(dǎo)體材料的探索、高溫超導(dǎo)體物理性質(zhì)和超導(dǎo)電性機(jī)理研究及應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)等方面,逐漸形成了自己的特色和主攻方向,達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。在擔(dān)任國家超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室主任期間,趙忠賢還擔(dān)任了“863”“攀登”和“973”等國家科技計(jì)劃的專家組成員,并負(fù)責(zé)基礎(chǔ)方面的研究。
起步之初,中國超導(dǎo)研究比國外晚了50年。而今非昔比,通過幾代科學(xué)家的不懈努力,中國在超導(dǎo)研究領(lǐng)域目前穩(wěn)居世界一流水平。在我國,超導(dǎo)材料已在電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域試用,可提高電流傳輸容量5倍至10倍,能耗降低三分之二。由我國自主研發(fā)的第二代高溫超導(dǎo)帶材已實(shí)現(xiàn)千米級(jí)生產(chǎn)。對(duì)于中國超導(dǎo)的成就和發(fā)展,趙忠賢滿心自豪:“現(xiàn)在我們已經(jīng)具備了在超導(dǎo)領(lǐng)域作最原創(chuàng)性貢獻(xiàn)的條件了!”
從1994年到2000年,趙忠賢還一直擔(dān)任數(shù)學(xué)物理學(xué)部主任和常委委員。2004年,中國科學(xué)院成立學(xué)部咨詢?cè)u(píng)議委員會(huì),趙忠賢當(dāng)選為首屆主任。該委員會(huì)承擔(dān)著向國家提交咨詢報(bào)告的重任。討論題目、聽取院士的意見、組織院士們就中長期科學(xué)規(guī)劃作咨詢……當(dāng)主任的他忙得不可開交,經(jīng)常是當(dāng)天晚上到一個(gè)地方,第二天上午聽取意見后就乘飛機(jī)離開??哨w忠賢認(rèn)為這是他應(yīng)盡的義務(wù),覺得很充實(shí)。
多年來,趙忠賢感到有一個(gè)問題是不容忽視的,就是一線科研人員負(fù)擔(dān)太重?!半m然經(jīng)常加班加點(diǎn),但真正能用在科研上的時(shí)間還是太少?!壁w忠賢認(rèn)為,這主要是兩個(gè)原因造成的:一是科研管理要一線科技人員成為“多面手”,科研人員什么都得會(huì)干,如采購、財(cái)務(wù)、統(tǒng)計(jì)等;二是客觀環(huán)境需要應(yīng)付各種非學(xué)術(shù)的事情。“各種非學(xué)術(shù)會(huì)議,很多雜事也需要一線人員去辦,包括鑒別發(fā)票真?zhèn)?。我們都知道搞科研必須要全身心地投入,要廢寢忘食才能有所成就,甚至需要有‘不食人間煙火’的‘怪人’,能連續(xù)一段時(shí)間靜下心來是極為必要的。太世俗了,很難做出原創(chuàng)性的成果。”趙忠賢說,如何為科技人員服務(wù)、減輕他們的負(fù)擔(dān)、激發(fā)潛能、調(diào)動(dòng)主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性,是當(dāng)前最重要的事情之一。他希望國家完善科研管理,創(chuàng)造讓科研人員不受干擾、潛心研究的寬松環(huán)境。
2006年6月,在中國科學(xué)院數(shù)學(xué)物理學(xué)部常委會(huì)的換屆選舉上,常委會(huì)委員候選人趙忠賢意外“落選”了。其實(shí),他的“落選”是“自找”的。3天前,在向大會(huì)報(bào)到時(shí),他得知自己將被學(xué)部的院士們推舉為常委,于是給學(xué)部寫了一封“陳情書”,請(qǐng)求院士們不要推選自己當(dāng)常委。趙忠賢的理由很簡單:沒有那么多的時(shí)間。
有人不理解,現(xiàn)在多一個(gè)頭銜就多一份榮譽(yù),人家給你一個(gè)頭銜,并非要求你一定做事,何必這樣認(rèn)真?而趙忠賢的態(tài)度是:這是很簡單很正常的選擇,榮譽(yù)意味著責(zé)任,如果不能盡自己的義務(wù),那這個(gè)榮譽(yù)不要也罷。
數(shù)十年的研究生涯中,不論物理學(xué)界熱點(diǎn)如何變換,趙忠賢一直初心不改,只踩著超導(dǎo)發(fā)展的節(jié)奏前行。自20世紀(jì)80年代的銅氧化物高溫超導(dǎo)浪潮到本世紀(jì)初的鐵基高溫超導(dǎo)熱流,他總是能迅速斬獲問題的突破點(diǎn),引人注目,讓人敬畏。
趙忠賢非常注意給年輕人創(chuàng)造機(jī)會(huì),使他們能有機(jī)會(huì)脫穎而出,包括盡可能相對(duì)獨(dú)立地開展工作,平等、寬松地參加國際學(xué)術(shù)交流,加強(qiáng)與所內(nèi)外、國內(nèi)外的合作等。每位參加國際會(huì)議的人都要總結(jié)會(huì)議情況并向全室介紹。
“超導(dǎo)研究經(jīng)常要自己磨樣品,在毫米量級(jí)甚至更小的材料上接引線,這些活年輕人才能做?!壁w忠賢解釋說,自己眼也花、手也抖,要說還在科研一線工作已不符合實(shí)際。他風(fēng)趣地跟團(tuán)隊(duì)成員們開玩笑說,在老年癡呆之前他還能幫著出出主意,探討一下科研方向,而一旦發(fā)現(xiàn)他出現(xiàn)老年癡呆的前兆,必須馬上提醒他閉嘴。在他的衣兜里,時(shí)常揣著一個(gè)小本,隨時(shí)記錄研究思路,“現(xiàn)在年紀(jì)大了,有什么想法得趕緊記下,怕忘記了”。
如今,趙忠賢把更多的精力投入到為年輕人指導(dǎo)科研方向和營造好的科研環(huán)境上。他說:“雖然超導(dǎo)研究的兩次熱潮我都趕上了,而且也都做出了成績,但仔細(xì)分析我也錯(cuò)過了好多機(jī)會(huì)。我希望將自己的這些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)分享給年輕科研工作者,讓他們能少走些彎路,取得更大的成績。”如今,趙忠賢仍保持著旺盛的工作熱情,也時(shí)常去實(shí)驗(yàn)室,但“原則上只出出主意”,期望幫助年輕人找到研究超導(dǎo)機(jī)理問題的切入點(diǎn)。
創(chuàng)新不止,薪火相傳。到現(xiàn)在,趙忠賢還帶著四名博士生,因?yàn)樗麑?shí)在喜歡年輕人,喜歡跟他們交流,聽他們的想法?!拔夜膭?lì)實(shí)驗(yàn)室里的年輕人什么都可以做,不怕失敗,要不斷創(chuàng)新、不斷嘗試?!壁w忠賢說,他的團(tuán)隊(duì)在20世紀(jì)90年代就曾做過和鐵基超導(dǎo)體結(jié)構(gòu)相同的材料,只不過用的是銅?!拌F具有磁性,不利于超導(dǎo),所以我壓根沒往那上想。現(xiàn)在回過頭來看,思想應(yīng)該再解放一些?!?/p>
有學(xué)生的研究志向偏離了超導(dǎo)“主業(yè)”,趙忠賢也支持學(xué)生按興趣大膽研究?!暗銈儎e像穆桂英一樣,身上插好多旗子,做事情要集中一點(diǎn),不要太精力分散,不要選太多,這個(gè)也干那個(gè)也干?!壁w忠賢說,要選一件事堅(jiān)持,扎下根去,才能枝繁葉茂。
1987年9月,第三世界科學(xué)院Salam院長授予趙忠賢TWAS獎(jiǎng)
在趙忠賢眼里,現(xiàn)在的年輕人“有激情,肯吃苦,能戰(zhàn)斗,可信賴”。在團(tuán)隊(duì)成員眼中,趙老師直爽、開朗、樂觀、大度。他總為年輕人營造不拘束的環(huán)境,對(duì)超導(dǎo)史如數(shù)家珍,也愛“八卦”超導(dǎo)科學(xué)家們的奇聞異事,讓大家在歡笑間掌握知識(shí)。通宵工作時(shí),他也會(huì)請(qǐng)客給大家買吃的。
“忠誠超導(dǎo)數(shù)十載,后學(xué)盡忙撓耳腮。哲賢升溫銅雀臺(tái),人皆仰止齊喝彩”。中科院物理所超導(dǎo)八組成員在趙忠賢七十大壽時(shí)所寫的祝辭,巧妙嵌有“忠”“賢”二字。趙忠賢對(duì)于“忠”的理解,與他大學(xué)時(shí)師從嚴(yán)濟(jì)慈、張宗燧等中國物理先賢一脈相承。他說,中國的科技實(shí)力花錢買不來,白送更別想,只能立足于自己咬牙攻關(guān),知識(shí)報(bào)國,把個(gè)人志趣與國家命運(yùn)結(jié)合在一起。
“人活著要吃飯,將個(gè)人的興趣與生計(jì)結(jié)合起來是最理想的選擇,而我恰巧很幸運(yùn)?!壁w忠賢說,“快樂在于每天都面對(duì)解決新問題的挑戰(zhàn)?!笨蒲兄菲D難漫長,正因?yàn)檫@些挑戰(zhàn)所帶來的快樂,他從不灰心、不放棄,總是滿懷希望。
趙忠賢在國際超導(dǎo)界享有盛譽(yù):1997年擔(dān)任第5屆國際超導(dǎo)大會(huì)主席,2011年擔(dān)任第26屆國際低溫物理大會(huì)主席,2018年還將擔(dān)任第12屆國際超導(dǎo)大會(huì)主席。作為國際物理學(xué)界中代表中國的符號(hào),在趙忠賢看來,得獎(jiǎng)從未被當(dāng)作研究的目的。“我做研究從來沒想過拿獎(jiǎng),從來沒有。至于諾貝爾獎(jiǎng),有這個(gè)情結(jié)也挺好,但別太過了,畢竟諾貝爾獎(jiǎng)并不是唯一的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn),不能把它當(dāng)作科學(xué)研究的唯一目的,也不是所有重大的科學(xué)研究成果都能拿到諾貝爾獎(jiǎng)。我的個(gè)人想法,我們做科學(xué)研究其實(shí)是為人類的文明添磚加瓦,可能添磚加瓦大了點(diǎn),就加上一滴水吧,匯集到人類文明的長河之中。第二是滿足國家的科技發(fā)展需求。”從事超導(dǎo)研究多年,趙忠賢在不懈的追求中體驗(yàn)著人生的“超導(dǎo)”狀態(tài)。對(duì)于他而言,超導(dǎo)已不僅僅是科學(xué)研究的一個(gè)領(lǐng)域,更是人生旅程中的一種超然境界。
人們常說,興趣是最好的老師。趙忠賢在幾十年的科研工作中就是由興趣牽引,一步一步地登上了高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的科學(xué)之巔。而興趣帶來的除了成果,還有快樂。
有人問趙忠賢:你搞的高溫超導(dǎo)研究很枯燥吧?他說:“我沒感到枯燥。因?yàn)槲颐垦芯恳欢螘r(shí)間后就能看到新的東西,也就是一個(gè)嶄新的世界?!薄懊總€(gè)人的幸福感覺不一樣。我能夠看到嶄新的世界,我就感到很幸福、很高興。雖然有時(shí)生活苦一些,干活累一些,但做我自己愿意做的事,我就感到很快樂?!?/p>
曾經(jīng)有一個(gè)年輕人,大學(xué)讀的是物理系,在中關(guān)村開了家公司,生意很紅火,也有不少贏利。突然有一天,這個(gè)年輕人感覺膩了。他輾轉(zhuǎn)找到趙忠賢,說:“趙老師,我不想在生意場上混了,我想跟著您搞科研?!壁w忠賢笑了笑,說:“做科研可是一件很苦很累的事情呀,你能堅(jiān)持嗎?”這個(gè)年輕人很堅(jiān)定地說:“放心吧,趙老師!給我三個(gè)月時(shí)間,我會(huì)做給您看!”趙忠賢用質(zhì)疑的目光看著他,說:“不用三個(gè)月,你能堅(jiān)持一個(gè)月就可以了?!彪S后,趙忠賢讓他做一個(gè)簡單的小課題,結(jié)果是,不到20天他就受不了,臨陣脫逃了。原來,每天他一個(gè)人待在冷清的實(shí)驗(yàn)室里重復(fù)著枯燥、單調(diào)的實(shí)驗(yàn)程序,煩了,又沒個(gè)人陪他說話、聊天,他自然就干不下去了。趙忠賢清楚,做科研不可能成為這個(gè)年輕人的最佳選擇。
如今,年事已高的趙忠賢頭發(fā)花白,科研仍然是他的一項(xiàng)樂事。即使在周末,也時(shí)常能在實(shí)驗(yàn)室里看見他的身影。別人說趙忠賢為科學(xué)付出了一輩子,趙忠賢卻說:“沒有覺得自己做科學(xué)是在付出,因?yàn)槲蚁矚g?!?/p>
趙忠賢要做科研,但也同樣為人父,早些年他就“發(fā)明”了帶孩子的獨(dú)特方法:把孩子放在床上,撒一把苞米花,讓孩子亂爬著揀。孩子一粒一粒地揀苞米花時(shí),他就看書。揀完了,再撒一把。孩子再接著揀,他再接著看書。等孩子長大了,他才看到這樣的說法:“爬得多的孩子聰明。”沒想到自己的育子經(jīng)歪打正著!
“院士蹬板車”照片
在中科院物理所,一張“院士蹬板車”的照片一直被傳為美談。照片中那位騎在板車上、拖著一車蜂窩煤的樸實(shí)的人,就是趙忠賢。那是1987年,趙忠賢作為特約代表出席美國物理學(xué)會(huì)年會(huì)時(shí),向世界展示中國超導(dǎo)研究的成果。他載譽(yù)回國的當(dāng)天,有記者趕來采訪,卻不知道趙先生去哪兒了。經(jīng)過反復(fù)“偵查”,人們發(fā)現(xiàn)他和孩子一起用板車?yán)喝チ耍掌蛿z于那個(gè)時(shí)候。看著照片上的自己,趙忠賢回憶道:“在國外開會(huì),你作報(bào)告很神氣對(duì)吧,結(jié)果到家了沒蜂窩煤了,怎么辦呢?又沒有人給你服務(wù),所以就必須得自己蹬板車,我們家就我一個(gè)人能蹬板車。正好我在美國買了臺(tái)照相機(jī),當(dāng)時(shí)我兒子試試看好不好用,我一蹬板車他啪地一摁,照片就這么來的?!?/p>
在國際上獲得廣泛公認(rèn)后,趙忠賢的生活條件完全可以變得更好。但是,當(dāng)國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)問他有什么困難的時(shí)候,他卻對(duì)領(lǐng)導(dǎo)說:“我沒什么困難,吃喝照舊,工作照舊?!?/p>
趙忠賢是個(gè)很有情趣的科學(xué)家,他喜歡詩詞,喜歡書法。他收集了大量詩詞、書法和考古方面的書籍——這是他的一項(xiàng)業(yè)余愛好。“我喜歡書法,更愿意欣賞別人的字。在外出差,有時(shí)會(huì)抽空買幾本字帖,也是一種享受?!痹谥T多書法大家的作品中,他偏愛米芾的字。問其緣由,他笑言:“可能是自己不喜歡寫得整整齊齊的字吧。”
“我在念書的時(shí)候,不管是大學(xué)中學(xué)還是小學(xué),還喜歡玩。小學(xué)時(shí)候我吹號(hào),就是解放軍號(hào)兵吹的那種號(hào)。到了高中我就吹西洋的號(hào)?!壁w忠賢愛好音樂,他喜歡莫扎特、威樂第的音樂,也喜歡中國的小提琴協(xié)奏曲《梁祝》和王立平創(chuàng)作的《紅樓夢》曲,而且很自豪地將中國的民族音樂推薦給外國朋友聽,“有些人覺得好聽,有些人……我看他也聽不懂”。
在趙忠賢的書架上,擺著一張十分顯眼的照片。照片上,趙忠賢身著紅白色滑雪服,雙臂夾緊滑雪桿,身體微屈向前。就像做科學(xué)研究一樣,這位“北京的趙”喜歡挑戰(zhàn)——前幾年身體狀況比較好時(shí),對(duì)于滑雪、漂流等年輕人喜歡玩的刺激運(yùn)動(dòng),趙忠賢有時(shí)也會(huì)去體驗(yàn)一把,他始終覺得“自己的心理年齡還很年輕”。
趙忠賢說,快樂在于新問題帶來的挑戰(zhàn)。他打了一個(gè)比方:“我們口袋里裝著許多把鑰匙,同時(shí)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。也許,此前試驗(yàn)過的那么多鑰匙都失敗了,于是有人選擇了放棄——但誰又能肯定,接下來這把鑰匙不會(huì)解開未知之謎呢?”在趙忠賢看來,搞科研最重要的一點(diǎn)是能夠迅速抓住問題的本質(zhì),并以自己的知識(shí)和能力去解決它。趙忠賢時(shí)常勉勵(lì)后輩,要有遠(yuǎn)大的目標(biāo),更要腳踏實(shí)地地工作?!艾F(xiàn)在社會(huì)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。”
趙忠賢系第八屆、第十屆、第十一屆全國政協(xié)委員。作為政協(xié)委員,他一直致力于推動(dòng)中國的教育、科技體制改革,提高資源的利用效率,希望能為科教興國、建設(shè)創(chuàng)新型國家建言獻(xiàn)策。
趙忠賢坦言,阻礙我國科技事業(yè)健康發(fā)展的桎梏還存在——“國家投入的錢多了,資源豐富了,卻沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用,重復(fù)建設(shè)、力量分散、胡給亂花的問題始終沒有解決,而且有愈演愈烈的趨勢——有錢了,不去想怎么通過與同行合作把項(xiàng)目做得更深更好,而是單位追求大而全、個(gè)人追求小而全,造成了社會(huì)資源的浪費(fèi)?!?/p>
對(duì)于當(dāng)前不少單位采用的科研評(píng)價(jià)方法,趙忠賢并不認(rèn)同:“發(fā)表論文并非評(píng)價(jià)科研工作的唯一標(biāo)準(zhǔn)——如果要說有唯一標(biāo)準(zhǔn),那也要看是否很好地解決了科學(xué)問題和工程技術(shù)問題?!彼寡?,盡管舊的問題解決了,新的問題還會(huì)發(fā)生,但對(duì)于中國科技事業(yè)的明天,自己始終持樂觀態(tài)度?!爸灰萍俭w制改革能夠貫徹實(shí)施下去,目前的種種弊端就一定能夠得到根治,我國的科技事業(yè)也一定會(huì)朝向好的方向發(fā)展。我希望在有生之年,看到中國成為一個(gè)真正的創(chuàng)新型國家,為人類的文明作出新的貢獻(xiàn)。”
趙忠賢在科學(xué)研究領(lǐng)域給我們的社會(huì)創(chuàng)造了許多財(cái)富,他的人生經(jīng)歷、生活體驗(yàn)同那深?yuàn)W的超導(dǎo)理論也十分契合。是科研成就了他的人格魅力,還是他的個(gè)性魅力使那些看上去枯燥的科學(xué)理論平添了感性的光彩,我們不得而知……
2017年1月9日,習(xí)近平向獲得2016年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的中國科學(xué)院物理研究所趙忠賢院士(右)和中國中醫(yī)科學(xué)院屠呦呦研究員(左)頒獎(jiǎng)
責(zé)任編輯/于溟躍