趙忠賢：五十年做精一件事

冀魯

“忠誠(chéng)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。前征途中覓鐵開，楷法自然非意外。輩輩概從磁中猜，模模均朝機(jī)理開。”

這是中科院物理所超導(dǎo)八組全體成員恭賀趙忠賢七十壽辰時(shí)的祝辭。短短八行詩(shī)，道出了同仁后輩受其潛移默化并仰佩崇敬的心聲，也濃縮了趙忠賢一生的奮斗歷程。

少年播下強(qiáng)國(guó)夢(mèng)

趙忠賢是我國(guó)著名物理學(xué)家、超導(dǎo)專家，中國(guó)科學(xué)院院士、第三世界科學(xué)院院士，擔(dān)任超導(dǎo)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，專門從事低溫與超導(dǎo)研究，探索高溫超導(dǎo)電性研究。曾榮獲2015年馬蒂亞斯獎(jiǎng)，這是中國(guó)大陸科學(xué)家首次獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)。

1941年1月30日，北方極寒之時(shí)，趙忠賢出生于遼寧省新民縣。那是個(gè)艱苦的年代，教育資源十分匱乏，幾個(gè)縣只有一所中學(xué)。趙忠賢酷愛讀書，一直堅(jiān)持讀到高中。他所在的學(xué)校有個(gè)傳統(tǒng)——特別重視體育，每天必須跑步，一年四季，天天如此。學(xué)生們對(duì)體育老師“恨”得不得了，可老師壓根不理。趙忠賢后來(lái)回憶說(shuō)，就這樣堅(jiān)持下來(lái)，不僅培養(yǎng)了吃苦的精神，也強(qiáng)健了筋骨，給身體打下了好底子，不然，后來(lái)哪有那么多的精力、那么好的體力搞科研。

少年時(shí)代的趙忠賢被國(guó)家提出的“向科學(xué)進(jìn)軍”的號(hào)召深深影響著。他偶然得到一本蘇聯(lián)雜志，上面介紹的衛(wèi)星、火箭、半導(dǎo)體等科技方面的新進(jìn)展深深吸引著他，讓他不僅對(duì)科學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，心中也有了讓中國(guó)成為科技強(qiáng)國(guó)的渴望。1959年，趙忠賢如愿被中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)技術(shù)物理系錄取。幾載春秋苦讀，1964年大學(xué)畢業(yè)后他被分配到中國(guó)科學(xué)院物理研究所，在洪朝生任組長(zhǎng)的研究組從事超導(dǎo)研究?？釔坫@研的趙忠賢很快在物理所嶄露頭角，成為所里重點(diǎn)培養(yǎng)的青年才俊。

這一干就是五十多年，并最終結(jié)出了碩果——2017年1月9日，2016年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在北京人民大會(huì)堂隆重舉行，趙忠賢榮獲2016年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，習(xí)近平主席親自為他頒了獎(jiǎng)。

“我覺得，我一輩子就做了一件事，但是并不枯燥，因?yàn)槌瑢?dǎo)研究充滿挑戰(zhàn)與發(fā)現(xiàn)。能將個(gè)人的興趣與生計(jì)結(jié)合起來(lái)，是最理想的選擇，這有多快樂(lè)！”

“科研工作者，最幸福的就是每天都在逼近真理。我每研究一段時(shí)間后就能看到新的東西，就是一個(gè)嶄新的世界。每個(gè)人對(duì)幸福的感覺不一樣。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，但我在做自己愿意做的事，就感到很快樂(lè)?！?/p>

談起超導(dǎo)研究為他帶來(lái)的快樂(lè)，趙忠賢的眼中閃爍著光芒，臉上露出孩子般真誠(chéng)的笑容。

挑戰(zhàn)權(quán)威贏得認(rèn)同

“文革”期間，超導(dǎo)研究受到很大影響，大部分基礎(chǔ)研究被迫停止。1973年，經(jīng)周恩來(lái)總理批示，一批年輕學(xué)生和學(xué)者被派往國(guó)外學(xué)習(xí)。趙忠賢被從干校召回，于第二年到英國(guó)劍橋大學(xué)進(jìn)修，接觸到了世界超導(dǎo)研究最前沿的知識(shí)。1975年回國(guó)后，趙忠賢就提出要“探索高臨界溫度超導(dǎo)體”（簡(jiǎn)稱“高溫超導(dǎo)體”）。

所謂“高溫超導(dǎo)體”，是指臨界溫度在40K（約零下233攝氏度）以上的超導(dǎo)體。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(guò)40K，他的計(jì)算得到了國(guó)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”。

經(jīng)過(guò)調(diào)研和縝密思考，趙忠賢支持少數(shù)理論家對(duì)國(guó)際廣泛認(rèn)同的麥克米蘭極限提出挑戰(zhàn)。1977年，他在《物理》上撰文闡述自己的觀點(diǎn)，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40-55K，進(jìn)而提出復(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。

趙忠賢作為當(dāng)時(shí)極少數(shù)的“歸國(guó)人才”得到了支持，開始在全國(guó)組織和推廣“探索高臨界溫度超導(dǎo)體”研究，在科研條件相對(duì)簡(jiǎn)陋的情況下開始研究銅氧化合物超導(dǎo)體。

1986年底，趙忠賢的團(tuán)隊(duì)和國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)小組幾乎同時(shí)在鑭-鋇-銅-氧體系中突破了麥克米蘭極限，獲得了40K以上的高溫超導(dǎo)體。一時(shí)間，世界物理學(xué)界地動(dòng)山搖，傳統(tǒng)理論的崩塌讓“北京的趙”多次出現(xiàn)在國(guó)際著名的科學(xué)刊物上。

就在這次突破中，趙忠賢團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了70K的超導(dǎo)跡象，但當(dāng)時(shí)國(guó)外的研究組沒人能夠重復(fù)70K跡象，海外有學(xué)者質(zhì)疑中國(guó)的結(jié)果。趙忠賢他們卻意識(shí)到：名義上“同樣的體系”只是基本化學(xué)配比相同，但實(shí)際成分是不同的——他們的實(shí)驗(yàn)樣品用的原料是1956年公私合營(yíng)的工廠生產(chǎn)的，含有很多雜質(zhì)。這啟發(fā)他們注意到，可能是雜質(zhì)發(fā)揮了某種作用，從而導(dǎo)致70K跡象的出現(xiàn)。于是，他們開始主動(dòng)“引入雜質(zhì)”。1987年2月19日深夜，終于在鋇-釔-銅-氧中發(fā)現(xiàn)了臨界溫度93K的液氮溫區(qū)超導(dǎo)體，24日中國(guó)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)并在世界上首次公布了元素組成。25日出版的《人民日?qǐng)?bào)》報(bào)道了這一消息，世界各大通訊社紛紛轉(zhuǎn)載，在世界上刮起了一陣液氮溫區(qū)超導(dǎo)體的旋風(fēng)。趙忠賢作為五位特邀報(bào)告人之一參加了美國(guó)物理學(xué)會(huì)三月會(huì)議，這標(biāo)志著中國(guó)物理學(xué)家走上了世界高溫超導(dǎo)研究的舞臺(tái)。趙忠賢變成了在國(guó)際物理學(xué)界代表中國(guó)的符號(hào)。

趙忠賢所在集體因此榮獲1989年度國(guó)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)，這大大提升了中國(guó)物理學(xué)界的國(guó)際地位。

百尺竿頭更進(jìn)一步

如果說(shuō)艱苦奮斗不易，那輝煌中的冷靜和輝煌后的踏實(shí)則更為難得。獲得許多獎(jiǎng)勵(lì)和榮譽(yù)的趙忠賢沒有被巨大的成功沖昏頭腦。他繼續(xù)潛心研究20年，終于帶領(lǐng)中國(guó)團(tuán)隊(duì)再次引領(lǐng)世界熱潮。

2008年，日本科學(xué)家Hosono報(bào)道在鑭-氧-鐵-砷體系中存在26K的超導(dǎo)，與趙忠賢的新思路是一致的。他立刻意識(shí)到這一類鐵砷化合物很可能是新的高溫超導(dǎo)體，于是提出了高溫高壓合成結(jié)合輕稀土元素替代的方案，并帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)很快將鐵基超導(dǎo)體的臨界溫度提高到50K以上，創(chuàng)造了55K的紀(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)，實(shí)現(xiàn)了高溫超導(dǎo)研究領(lǐng)域的第二次突破。在這期間，他以67歲的高齡三次帶領(lǐng)年輕人幾乎通宵工作，完成了初期最關(guān)鍵的三篇論文。

美國(guó)《科學(xué)》雜志三次報(bào)道趙忠賢研究小組的工作，而小組的成果作為“40K以上鐵基高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及若干基本物理性質(zhì)研究”的重要部分，獲榮2013年度國(guó)家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。

五十多年前，當(dāng)那個(gè)年輕的趙忠賢孤身一人背起行囊來(lái)到北京的時(shí)候，中國(guó)的超導(dǎo)研究才剛剛起步，高溫超導(dǎo)更是天方夜譚。如今，古稀之年的趙忠賢身邊已經(jīng)凝聚起一支世界領(lǐng)先的中國(guó)高溫超導(dǎo)研究隊(duì)伍，中國(guó)的高溫超導(dǎo)研究已經(jīng)走在了世界的前列。

今天，象征著中國(guó)科技領(lǐng)域最高榮譽(yù)的國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)授予趙忠賢，不僅僅是表彰他本人的杰出貢獻(xiàn)，更是期待著受他影響的幾代青年科學(xué)家能夠在前人的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，在未來(lái)第三次高溫超導(dǎo)突破中取得新的成就，為祖國(guó)科技事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。