海歸科學(xué)家范江弟立志實(shí)現(xiàn)“超導(dǎo)夢(mèng)”

呂若琦

2017年，第六屆中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽（重慶賽區(qū)）暨第三屆重慶市“高新杯”眾創(chuàng)大賽落下帷幕。在眾多創(chuàng)業(yè)者中，一位老人格外引人注目，作為重慶市參與“雙創(chuàng)”大賽年齡最長(zhǎng)的一位，他帶著“真空管道磁懸浮物流系統(tǒng)”，一路過關(guān)斬將闖入了總決賽。這位老者就是重慶市科學(xué)技術(shù)研究院首席科學(xué)家、重慶超導(dǎo)科技研發(fā)中心主任范江弟教授。

為祖國(guó)打造一張新名片

2014年，范江弟獲得科技部國(guó)際合作立項(xiàng)支持，在國(guó)內(nèi)率先開展了“高溫超導(dǎo)強(qiáng)磁分離選礦機(jī)”的研發(fā)工作。目前選礦機(jī)主機(jī)已經(jīng)完成，正處于調(diào)試階段，可以全部按期完成。

項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，高溫超導(dǎo)強(qiáng)磁分離選礦機(jī)可以利用強(qiáng)磁場(chǎng)吸附鐵等磁性材料的特性，在去除礦物中磁性雜質(zhì)、提高純度方面發(fā)揮巨大作用?！霸摦a(chǎn)品將填補(bǔ)中國(guó)高溫超導(dǎo)選礦機(jī)這一空白，其價(jià)格只有國(guó)外同類產(chǎn)品的1/4到1/3。相比傳統(tǒng)的化學(xué)或者電磁選礦法，高溫超導(dǎo)磁選機(jī)不僅不會(huì)產(chǎn)生污染，在同樣的除雜效果下，其能耗僅為電磁選礦法的1/10。”范江弟向筆者介紹。

此后，以范江弟作為首席科學(xué)家的超導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，又加入了航天科工集團(tuán)牽頭負(fù)責(zé)的時(shí)速2000公里/小時(shí)“超高速超導(dǎo)磁懸浮真空管道列車”的研發(fā)工程，與西南交大共同負(fù)責(zé)項(xiàng)目的關(guān)鍵部分———超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的工程設(shè)計(jì)和實(shí)施。

他告訴筆者，“我當(dāng)前最大的愿望，是想把西南交大王家素教授和王素玉教授17年前研制出的世界首輛高溫超導(dǎo)磁懸浮樣車推廣出去走向市場(chǎng)。”但這條推廣之路走得卻并不順暢，他兩次聯(lián)名向重慶市政府上書，希望得到有關(guān)部門的支持。

他說：“高溫超導(dǎo)磁懸浮車項(xiàng)目已經(jīng)具備可行性，可以按照‘三步走戰(zhàn)略逐步實(shí)施。第一步實(shí)現(xiàn)1000公里的運(yùn)輸能力，建設(shè)區(qū)域性城際交通網(wǎng);第二步實(shí)現(xiàn)時(shí)速2000公里的運(yùn)輸能力，建設(shè)國(guó)家超級(jí)城市群之間的1小時(shí)交通網(wǎng);最后一步將建設(shè)‘一帶一路交通網(wǎng)。”“三步走”意在打造出繼航天、高鐵、核電之后的又一張中國(guó)新名片。

走在世界超導(dǎo)科技最前沿

回國(guó)前的范江弟，已是美國(guó)南方大學(xué)物理系終身教授，完全可以在美國(guó)安享晚年。為什么他放棄了在美國(guó)打拼來的事業(yè)選擇回國(guó)？他的回答是：“我是當(dāng)年國(guó)家公派出國(guó)深造的訪問學(xué)者，有義務(wù)回來報(bào)效國(guó)家，陰差陽錯(cuò)在美國(guó)滯留了這么多年，等到葉落了才歸根那就太晚了。2005年女兒工作后我就在尋求回國(guó)機(jī)會(huì)，不幸的是這時(shí)候妻子患上了癌癥，延緩了進(jìn)程。另外，我跟國(guó)外那些物理學(xué)家因?yàn)橐粋€(gè)理論爭(zhēng)論了那么多年，不想跟他們玩兒了！”提起在超導(dǎo)理論上的學(xué)術(shù)之爭(zhēng)，范江弟幽默的語氣中帶著深深的無奈。

他說：“生活和學(xué)術(shù)上我都有點(diǎn)反潮流精神，不喜歡人云亦云。超導(dǎo)性的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)100年有余了，雖然這個(gè)領(lǐng)域里諾貝爾獎(jiǎng)都有好多個(gè)了，但其起源和機(jī)制至今還是爭(zhēng)論不休，實(shí)驗(yàn)上的進(jìn)展也十分緩慢，我的判斷是，其基本理論一定出了問題?！弊?987年美籍華裔科學(xué)家朱經(jīng)武領(lǐng)導(dǎo)的研究小組獲得轉(zhuǎn)變溫度為93K的超導(dǎo)體后，全世界超導(dǎo)界幾乎沸騰了?？墒?0年過去了，超導(dǎo)材料仍在20世紀(jì)90年代左右的水平上止步不前，更好的材料并未被找到。原因在哪里？

不走尋常路的范江弟遇到了同樣有很多想法的尤里·馬羅若夫斯基，注定會(huì)擦出不一樣的火花?；陔娮釉趲靷愊嗷プ饔孟碌膹?qiáng)關(guān)聯(lián)效應(yīng)，從量子場(chǎng)論出發(fā)，結(jié)合費(fèi)曼圖示法導(dǎo)出了一個(gè)包含介電常數(shù)，材料的層間距離等在內(nèi)的超導(dǎo)臨界溫度的解析表達(dá)式，他們創(chuàng)建了新的FM理論，自然而然地把高低溫超導(dǎo)性統(tǒng)一了起來，找到了一個(gè)提高臨界溫度的大方向，朝著這個(gè)方向努力，將有望找到具有接近室溫或者高得多的臨界溫度的超導(dǎo)體。

博士畢業(yè)于烏克蘭國(guó)家科學(xué)院的尤里·馬羅若夫斯基，于蘇聯(lián)解體后移民到了美國(guó)，在尋找工作的過程中曾四處碰壁。而當(dāng)時(shí)的范江弟則從美國(guó)休斯敦大學(xué)博士畢業(yè)不久，在導(dǎo)師莫斯的推薦下，成為了路易斯安那州南方大學(xué)的教授，并申請(qǐng)到了美國(guó)空軍一個(gè)與超導(dǎo)有關(guān)的項(xiàng)目，尤里·馬羅若夫斯基成了他的第一個(gè)博士后，兩人從此合作開啟了超導(dǎo)理論機(jī)制研究的漫長(zhǎng)旅程。

范江弟說：“我一直有個(gè)蘇聯(lián)情結(jié)。高中畢業(yè)時(shí)我曾被選派為留蘇預(yù)備生，后因中蘇關(guān)系的破裂，沒成行。尤里剛好從那里來，心理上有一種天然的親近感，我把他收留下來了。”年齡比他小的尤里，理論基礎(chǔ)相當(dāng)過硬，工作的效率很高，甚至超過了范江弟的預(yù)期。原打算三四個(gè)月完成的工作，他只用了1個(gè)月就把結(jié)果推導(dǎo)出來了。

相互獲取靈感，彼此互相尊重，范江弟和尤里另辟蹊徑，共同走出了一條超導(dǎo)新理論的建構(gòu)之路，成為志同道合的合作伙伴。作為范江弟的助手，尤里竭盡所能地去完成范江弟交給他的每項(xiàng)任務(wù)。作為項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人，范江弟也并沒有以長(zhǎng)者自居，尤里的費(fèi)曼圖知識(shí)很厲害，范江弟就向他學(xué)習(xí)，很快掌握了這門較難的方法，并將它發(fā)展和運(yùn)用到新理論的建構(gòu)中。

隨著對(duì)超導(dǎo)基礎(chǔ)理論的研究越來越深入，范江弟越來越發(fā)現(xiàn)，由巴丁、庫珀和施里弗提出的BCS理論存在著重大瑕疵。他說：“雖然BCS理論在數(shù)學(xué)上是完美的，但在物理概念和機(jī)制上它卻是畸形的，這種畸形致使BCS理論無法對(duì)高溫超導(dǎo)做出預(yù)言和解釋，甚至有時(shí)會(huì)做出完全相反的解釋。但在1972年拿到諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的BCS理論，一直被全世界超導(dǎo)物理學(xué)家奉為圭臬，說它有問題，會(huì)招來大多數(shù)人疑惑的目光。”

范江弟心里清楚，挑戰(zhàn)BCS理論就相當(dāng)于捅了馬蜂窩。他曾與提出BCS理論的其中一位在世的科學(xué)家取得聯(lián)系，試圖與他一起將理論進(jìn)行進(jìn)一步修正與完善。初期也得到他的贊揚(yáng)和賞識(shí)，但因?yàn)橐粓?chǎng)車禍帶來的巨大困擾加之年事已高，他被迫退出學(xué)界，選擇了隱居。

在這種情況下，范江弟并沒有放棄對(duì)真理的追求。他想“難道只準(zhǔn)許你們開一個(gè)像沃爾瑪這樣的大商店，就不許我擺個(gè)小攤嗎？”于是，范江弟開辟新路，開始創(chuàng)建自己的學(xué)術(shù)圈子和學(xué)術(shù)人脈關(guān)系。1998年，他創(chuàng)建了“超導(dǎo)體和相關(guān)材料的新理論、新發(fā)現(xiàn)和新應(yīng)用”國(guó)際大會(huì)（New3SC）（簡(jiǎn)稱國(guó)際超導(dǎo)“三新”大會(huì)），這個(gè)大會(huì)已開了十一屆，世界著名的物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)得主A.A.Abrikosov博士等多位國(guó)際著名專家都曾參與國(guó)際超導(dǎo)“三新”大會(huì)，就學(xué)術(shù)進(jìn)行了深入溝通交流。至今大會(huì)還在繼續(xù)。

他深信真理會(huì)越辯越明。多年來，他無數(shù)次在重要的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上，一次次不遺余力地闡述自己的觀點(diǎn)及對(duì)超導(dǎo)的新認(rèn)識(shí)，盡管從來沒有人駁倒過他的理論，但是公開支持他觀點(diǎn)的人并不多。他深信歷史會(huì)給范江弟—馬羅若夫斯基創(chuàng)建的FM理論一個(gè)公正的定論，依據(jù)這個(gè)理論，有非常大的希望可以幫助科學(xué)家找到接近室溫的超導(dǎo)材料。他說：“只要?jiǎng)e人駁不倒我的觀點(diǎn)，我就會(huì)堅(jiān)持到最后。只要我活得足夠長(zhǎng)，就有贏的希望?！?/p>

家鄉(xiāng)成為中國(guó)的超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)基地

2013年10月，回國(guó)后的范江弟得到重慶市科學(xué)技術(shù)研究院的大力支持，領(lǐng)銜成立了重慶超導(dǎo)科技研發(fā)中心。以高溫超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用研發(fā)為路徑，承擔(dān)科技部國(guó)際合作重大項(xiàng)目，為重慶構(gòu)建超導(dǎo)應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈提供決策咨詢和全面技術(shù)服務(wù)，力圖將重慶打造成國(guó)內(nèi)重要的超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)基地。

在范江弟的帶領(lǐng)下，中心廣聚各方力量，堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，利用他多年在國(guó)際超導(dǎo)學(xué)術(shù)界擔(dān)任國(guó)際大會(huì)主席的人脈關(guān)系，積極拓展國(guó)際的交流與合作，加快成果的轉(zhuǎn)化。除已經(jīng)形成的15人團(tuán)隊(duì)，另外還有美國(guó)、烏克蘭、巴西、瑞士和法國(guó)等國(guó)的10多名專家團(tuán)隊(duì)作為合作伙伴和顧問加入了進(jìn)來，他引進(jìn)的巴西里約熱內(nèi)盧聯(lián)邦大學(xué)的超導(dǎo)磁懸浮試驗(yàn)線“眼鏡蛇”團(tuán)隊(duì)的全體人馬，將分期分批來到中國(guó)工作。此外，他還在重慶渝北區(qū)成立了超導(dǎo)技術(shù)研究院有限公司，將作為超高速車項(xiàng)目對(duì)外聯(lián)絡(luò)、開發(fā)、協(xié)作的一個(gè)橋梁。

范江弟的事業(yè)藍(lán)圖已漸漸鋪展開，他興致很高地告訴筆者：“目前我已經(jīng)有3個(gè)攤子了，選礦機(jī)明年融資產(chǎn)業(yè)化后說不定就有了第4個(gè)攤子?！变佅逻@么多的攤子，范江弟只是想實(shí)現(xiàn)他的“超導(dǎo)夢(mèng)”。他說：“我這么大歲數(shù)賺錢為了什么？給家里用嗎？我雖不是億萬富翁，但生活很舒服，我的目標(biāo)就是賺了錢后，把大部分的錢用來做實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證我的理論，希望在我有生之年找到接近室溫的超導(dǎo)材料，并讓重慶成為中國(guó)重要的超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)基地。也許我到死也達(dá)不成目標(biāo)，但經(jīng)歷了就夠了。不能老埋怨別人不聽你的，不給你創(chuàng)造條件。偶爾發(fā)幾句牢騷可以，更多的還是自己要努力。我是奔著這個(gè)目標(biāo)去的，但是能不能成，一句話‘謀事在人，成事在天?！彼策z憾地說：“自己的年齡大了，進(jìn)入不了‘千人計(jì)劃，難以集聚更多的科研精英和資源，只能盡自己最大的努力觸摸這個(gè)夢(mèng)想?！?/p>

讓超導(dǎo)材料及磁懸浮在日常生活中發(fā)揮作用，已成為范江弟從理論走向應(yīng)用研究的一個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。目前，范江弟領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)除了參與高、大、上的項(xiàng)目，與百姓生活密切相關(guān)的一些小項(xiàng)目也從未忽視。懸浮嬰兒車、超導(dǎo)秋千、懸浮旋轉(zhuǎn)木馬、超導(dǎo)過山車、學(xué)生教具，都被范江弟納入了自己的研發(fā)計(jì)劃中。

“要建設(shè)時(shí)速2000公里/小時(shí)通達(dá)國(guó)家超級(jí)城市群之間的高溫超導(dǎo)磁懸浮車交通網(wǎng)”的信息見諸媒體后，引來了一陣熱議。對(duì)于一些唱衰的觀點(diǎn)，范江弟說：“媒體關(guān)于這個(gè)項(xiàng)目的報(bào)道我看了一些，有贊賞的，也有嘲笑的。他們說什么我管不著，我記得當(dāng)年毛澤東說了一句話，‘原子彈要有，氫彈也要快。當(dāng)時(shí)中國(guó)的科學(xué)家們搞過原子彈嗎？他們連見都沒見過，卻在那種極其艱苦的物質(zhì)條件下花了五六年時(shí)間就把原子彈搞出來了?，F(xiàn)在我們有多少海外留學(xué)回來的優(yōu)秀學(xué)生，人才資源比那時(shí)候多幾百倍、幾千倍，這種情況下只要有決心，什么都可以實(shí)現(xiàn)?！?/p>

經(jīng)歷了“工、農(nóng)、兵、學(xué)、商”5大行業(yè)，范江弟并不服老，他至今仍然和年輕人一樣地上下班，經(jīng)常早來晚走。利用周末和節(jié)假日來辦公室閱讀資料，撰寫或者修改文章。他一直秉持著“活到老，學(xué)到老，還要博到老”的人生信條。談起目前的狀態(tài)，他用一句話做了總結(jié)：“現(xiàn)在只是萬里長(zhǎng)征剛邁出了第一步，離目的地還遠(yuǎn)著呢！”

（責(zé)編? 孫? 波）