關心科普、科技館事業(yè)的科學家趙忠賢

王 恒

2017年1月9日，中國科學院院士、中國科學院物理研究所研究員趙忠賢榮獲2016年度國家最高科學技術獎。

趙忠賢此前已經獲得兩次國家自然科學獎一等獎、兩次國家自然科學獎二等獎、首屆陳嘉庚物質科學獎；還獲得了諸多國外的獎項，如第三世界科學院物理獎、馬蒂亞斯獎等。

圖1 2016年度國家最高科學技術獎 獲得者趙忠賢院士

趙忠賢一直從事凝聚態(tài)物理學研究，從1976年起開始探索高臨界溫度超導體研究。1987年2月，他與合作者獨立發(fā)現(xiàn)了臨界溫度為92.8K的Ba-Y-Cu-O超導體并首先公布元素組成，這是當時處于世界領先水平的重大科學成果。2008年，他領導的研究小組采用高壓合成方法合成了絕大多數臨界溫度50K以上的鐵基超導體和系列的無氟缺氧鐵基超導體，并創(chuàng)造了鐵基超導臨界溫度55K的記錄。他當前的研究方向是新超導材料探索、高溫超導電性的機理及應用中的關鍵技術。幾十年來，我國高溫超導研究從追趕到引領世界，在這一歷史進程中，趙忠賢是主要的倡導者、推動者和踐行者。他有無私奉獻的精神和國際領先的成果，是新中國培養(yǎng)的科學家的杰出代表，為高溫超導研究扎根中國并處于國際前列做出了重要貢獻。

圖2 趙忠賢(右三)為首的超導 研究小組在實驗室

一、 專注之心，平常之心

1986年，在美國國際商業(yè)機器公司(IBM)蘇黎世研究實驗室工作的德國物理學家柏諾茲(J. Georg Bednorz)和瑞士物理學家繆勒(K. Alexander Müller)在自己制備的鋇鑭銅氧(Ba-La-Cu-O)樣品中，利用電阻測量發(fā)現(xiàn)了35K超導電性的可能性，其研究成果發(fā)表在9月中旬出版的德國《物理學雜志》，但這項成果當時并沒有得到大多數同行的重視。9月底，趙忠賢在物理所圖書館讀到這篇剛剛發(fā)表的論文時，立即意識到了它的價值和意義，并做出了積極的反應，與其他科研人員合作開始著手研究。

趙忠賢是國際上最早認識到這項工作意義的少數科學家之一，這得益于他對超導特有的敏感和熱情、堅實的理論基礎和實踐能力，以及多年來他在國內超導研究領域的積累。1977年，他就在《物理》雜志上發(fā)表了反映他研究思路的“探索高臨界溫度超導體”的文章。1982年，趙忠賢曾畫出一幅供討論的研究思路圖，強調了結構不穩(wěn)定性可能導致更高溫度的超導性。

雖然趙忠賢等人滿懷激情，全身心地投入超導研究中，但當時中國的實驗條件與國外相比存在著相當大的差距。他們團隊當時使用的馬弗爐是自己臨時現(xiàn)繞的，測量系統(tǒng)也是必須加以改進和重建的。因此，在這場超導競賽中，中國科學家顯然處于劣勢。

1987年，柏諾茲和繆勒因發(fā)現(xiàn)金屬氧化物高溫超導體，獲得了諾貝爾物理學獎。筆者曾經與趙忠賢討論過此事，筆者認為如果沒有外界的干擾，實驗條件好一些，肯定會更快獲得突破性研究結果；這個超導的諾貝爾獎獲得者就可能有中國人了(言外之意：就可能是趙忠賢了)。然而，趙忠賢不以為然地說：“你說得不對。如果我們條件好，取得的研究成果是會更快、水平更高，但是也應該是柏諾茲和繆勒拿獎。他們是打開窗戶的人、開創(chuàng)者，他們對氧化物超導的認識比我們深刻。同時，搞科學要有精神，一味強調客觀，什么事情都做不成了?！?/p>

圖3 20世紀90年代初趙忠賢在實驗室

在獲得國家最高科學技術獎之后，趙忠賢曾和幾個朋友談到他這些年走過的路，一個朋友說：“1997年你當選為中共中央候補委員，爭取一個高一點的職務還是有可能的”。趙忠賢笑著說：“我沒有那個本事，干不了，我還是老老實實干我的超導吧。我就有這點本事，也許這樣還能為國家做點事”。停了一會他又說：“有一個名牌大學曾考慮請我當校長。我想過，我真的沒有那個本事，還是請別人去做吧。我上大學的時候，只想好好學習，一心只想為國家的科學發(fā)展出力，連當個組長的‘野心’都沒有”。

趙忠賢一心撲在超導事業(yè)上，壓根就沒有什么別的想法，也沒有時間想別的事情。趙忠賢說過：“我這一輩子只做一件事，就是探索超導體、開展超導機理研究。”正是因為趙忠賢的這份專注，使他堅持研究高溫超導40余年。

二、 科學之志，科學之路

1941年1月30日，趙忠賢出生于遼寧省新民市。上小學的時候，一位姓蘇的老師做過一個實驗給他留下了深刻的印象。那是在一次自然課上，蘇老師做了一個神奇的實驗：在一個玻璃罩里放了一只小老鼠，開始時老鼠沒有什么變化，活動很正常；往玻璃罩里增加些氧氣，老鼠就表現(xiàn)得很活躍；過了一會兒老鼠把玻璃罩里的氧氣消耗了一些，老鼠就變得越來越蔫。這個實驗說明氧氣太多和太少都會導致老鼠活動異常，是一個說明氧氣對生命作用的實驗。這個“神奇現(xiàn)象”激發(fā)了他對自然奧秘探索的興趣。每當回想起當年的情景，他都會深情地懷念這位老師。趙忠賢說他后來對自然科學的追求，也許就萌芽于這次小實驗。

被“神奇現(xiàn)象”激發(fā)起來的趙忠賢，在初中時對平面幾何如癡如狂，常常嘗試使用不同方法來證明一些幾何題，并與同學一起交流和討論怎么證明。上高中時，趙忠賢對物理產生了濃厚的興趣，解物理難題是他的一大愛好，但更吸引他的是物理實驗，他還自己動手制作礦石收音機等。很難說這些經歷就是成就他未來的事業(yè)的階梯，當時的很多青年學子都經過了這樣的經歷，但這些確確實實為他選擇未來的事業(yè)埋下了種子。

中學期間，趙忠賢文科理科都不錯，是學習成績優(yōu)秀的學生。1956 年，中共中央提出了“向科學進軍”的號召。這一年，一本后來有重大影響的科普雜志《知識就是力量》(當時以刊登蘇聯(lián)科普譯文為主)創(chuàng)刊了。這本雜志一問世就吸引了趙忠賢，他從雜志中了解到了很多科學技術的新進展，如人造衛(wèi)星、原子能和平利用、半導體、火箭、自動化等等。這些科普文章使他開闊了眼界，擴大了科技知識面，成為了科技愛好者。高考時他將自己未來的發(fā)展方向定在了理工科。在高中即將畢業(yè)的時候，他看到了一本中國科學技術大學招生簡章，封面上的火箭環(huán)繞地球的圖片首先吸引了他。他翻開招生簡章，里面所列的科系都與國家的科學發(fā)展有關，還有趙忠堯、錢學森、華羅庚等許多著名科學家在學校任教，于是決定報考中國科學技術大學。

中國科學技術大學(簡稱“中科大”)1958年9月創(chuàng)建于北京，被稱為“我國教育史和科學史上的一項重大事件”。1959年，趙忠賢考入該校的技術物理系，成為中科大招收的第二屆大學生。

中科大緊緊圍繞國家急需的新興科技領域設置系科專業(yè)，創(chuàng)造性地把前沿科學與高新技術相結合，以高起點、寬口徑培養(yǎng)新興、邊緣、交叉學科的尖端科技人才，為培養(yǎng)我國優(yōu)秀科研人才提供了良好的環(huán)境和平臺。

中科大不僅注重基礎課教學，更鼓勵學生自己設計并動手做實驗。對大多數學生來說，做實驗是未來工作的必修課，中科大的實驗室即使是晚上也經常開放。趙忠賢在大一的時候就和幾個同學到實驗室里進行了自己設計的實驗，并且有機會到中國科學院物理所的實驗室實習，從事真正的科學研究工作，這些都為他后來從事科研工作打下了基礎。

中科大是由中國科學院管理的大學，實施“全院辦校，所系結合”的辦學方針，很多知名的科學家都自愿到中科大講課。在這里，趙忠賢聆聽嚴濟慈、錢臨照、張宗燧、朱洪元、洪朝生等著名科學家講課，也聆聽過錢三強等大師的演講，這些著名科學家的言傳身教給趙忠賢留下了深刻的印象，潛移默化地鑄造了他思考、觀察和解決問題的方式。

三、 科普之情，育苗之情

很多人都主觀地認為像趙忠賢這樣的大科學家，一定是一頭扎在科學研究之中，哪有時間關心科學普及這樣“小兒科”的事。其實不然，趙忠賢常對人說，任何一個科學家都是首先從科普了解到科學的，科學普及是科學研究的入門。他認為“了解科學是一種享受，能獲新知，引發(fā)好奇，提升情趣”。

1974年至1975年，趙忠賢曾赴英國劍橋大學等著名實驗室進修。這期間，他去過幾次倫敦科學博物館參觀，看到很多青少年在那里活動，熙熙攘攘十分活躍。他想：我們的國家也應有這樣的科技博物館，讓孩子們從小就能接觸科學，他們長大后才能為我國的科學事業(yè)做出成績。

圖4 1975年春節(jié)趙忠賢在英國劍橋大學

趙忠賢特別欣賞兩位法國科學家——1991年諾貝爾物理學獎獲得者熱納和1992年諾貝爾物理學獎獲得者夏帕克，他們二人在榮獲諾貝爾獎之后投入很大精力推動中小學的教育改革，并從事一些科普活動。趙忠賢認為這是一個科學家應該做的事情。

2001年，趙忠賢當選為中國科協(xié)副主席。這之后，他經常到地方科技館去考察。每到一處他總是認真聽取意見、仔細考察、發(fā)現(xiàn)問題。有一次去國內某地市級科技館參觀，他看到一些機器人展品，雖然很好玩，但卻沒有體現(xiàn)出機器人應有的科學內涵，便對身旁的人說：“這里是科技館，雖然好玩、趣味很重要，但是展品的科學性更重要。小孩子到這里干什么？不就是學習科學嗎。展品沒有科學內容，還能學到什么？”一席話說得大家連連點頭。

趙忠賢多次作為專家顧問參與中國科協(xié)、中國科技館科普活動的籌辦工作，特別是在《世紀輝煌——紀念諾貝爾科學獎誕生100周年》(2000年)和《穿越時空的物理之光》(2005年)兩個大型科普展覽的設計過程中，筆者作為這兩個展覽的策劃者之一，直接聆聽到他為展覽的定位、主題和展示內容提出的許多真知灼見，很受啟發(fā)。

四、 啟迪理念，啟迪創(chuàng)新

2006年，趙忠賢受聘為中國科協(xié)“中國科技館新館內容建設專家委員會”委員。他心里時時關心中國科技館新館的建設發(fā)展，特別是大方向的問題。

中國科技館新館建設時，為凝練新館的理念開了幾次專家委員會全體會議，專家們各執(zhí)一詞，都有道理，很難統(tǒng)一。趙忠賢每次會議都參加，他靜靜地聽著每一位專家的發(fā)言，有時微微一笑，有時點點頭。他辦事非常認真，事情沒有想透是不會發(fā)言的。他認真思考大家的意見，結合自己對科學教育、科學普及的體會，在心中構建一個比較全面又切實可行的中國科技館理念。

在2006年9月14日召開的專家委員會全體會議上，專家們又展開了激烈的爭論，趙忠賢照樣一言不發(fā)。他突然站起來，向會議室門口走去，走到筆者身邊，示意一同出去。筆者跟在他身后出了會議室，在走廊里他很嚴肅地說：“這樣討論下去，什么時候才能有個結果呢?！蓖Ａ似?，他又說：“這幾天我認真想了一下，琢磨出一個科技館應該注重的幾個方面，叫做理念也可以吧。你幫我參謀參謀，看行不行？”稍作停頓后，他說：“我想用16個字就可以表達科技館的理念，就是‘走進科學、體驗創(chuàng)新、服務大眾、促進和諧’”。接著他又作了進一步說明：“走進科學”既包括了解科學知識，也包括了解科學方法；“體驗創(chuàng)新”是讓觀眾了解創(chuàng)新是如何進行和實現(xiàn)的，提高大家的創(chuàng)新意識，同時還應該有公眾進行創(chuàng)新交流的場所，既可以討論創(chuàng)新，也可以自己做點小發(fā)明、小創(chuàng)造；“服務大眾”就不用多說了，科技館就是為大眾服務的；“促進和諧”包括社會的和諧、經濟發(fā)展的和諧、人與自然的和諧等，只要和諧了，就能夠促進可持續(xù)發(fā)展和公眾科學素質的提高。

回到會議室，趙忠賢把這16個字鄭重提了出來。與會的專家、學者經過一番認真的討論，僅對其中的個別用詞進行了微調，將其改為“體驗科學，啟迪創(chuàng)新，服務大眾，促進和諧”，并一致同意將其作為中國科技館新館理念。至此，中國科技館理念誕生了，之后新館的建設、運行和發(fā)展也始終遵循這一理念。

此后，國內很多新建科技館都參照這一理念提出本館的理念。趙忠賢提出的中國科技館理念已經成為全國科技館建設的范本。

趙忠賢院士曾說過：“高溫超導的成果猶如一滴水，滴水成絹，匯聚到人類文明的長河之中。一代人做一代人的事。我愿做鋪路石子，讓年輕的朋友大展宏圖。為實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢、為人類的文明進步做出新的貢獻?！逼鋵?，這段話也是他對于科普和科技館事業(yè)的一貫態(tài)度。能為國家做出巨大貢獻的科學家不在少數，但是既能潛心進行科學研究、又能時時關心科學普及工作、把培養(yǎng)青少年成長作為己任的科學家并不是很多，趙忠賢就是這樣一位關心科普事業(yè)的大科學家！