薛其坤：從沂蒙山走出的“量子追夢(mèng)人”

“ 35歲當(dāng)教授， 42歲當(dāng)院士，什么什么的光輝燦爛的簡(jiǎn)歷，你們覺(jué)得我這個(gè)人聰明嗎？”

臺(tái)下的學(xué)生們齊刷刷地回答：“聰明！”

臺(tái)上演講的人是中國(guó)科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)校長(zhǎng)薛其坤。今年6月，當(dāng)薛其坤斬獲國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)時(shí)，人們?cè)俅侮P(guān)注到他身上的“優(yōu)越點(diǎn)”：年齡未滿61歲，是該獎(jiǎng)史上最年輕的得主。人們大多認(rèn)為，“他一定是個(gè)天才”。

可在薛其坤看來(lái)，真正天賦異稟的人寥寥無(wú)幾。想要有所成就，就要用一分天分，付出九十九分的努力。

考了兩次39分

薛其坤的故事，起點(diǎn)是典型的勵(lì)志和“逆襲”。

1963年12月，薛其坤出生在山東省蒙陰縣。這里地處沂蒙山區(qū)腹地，獨(dú)特的岱崮地貌賦予這里山嶺縱橫的秀麗風(fēng)光，也讓這里經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的貧窮。薛其坤是看著父母起早貪黑干農(nóng)活的背影長(zhǎng)大的。

在堂兄弟的記憶中，兒時(shí)的薛其坤對(duì)待學(xué)習(xí)總是“很擰”（山東方言，意為執(zhí)著）。吃飯時(shí)想到搞不懂的問(wèn)題，他就放下碗筷到一邊想，直到完全弄懂才繼續(xù)吃?；謴?fù)高考后的第三年，薛其坤走上了高考考場(chǎng)，物理滿分100分，他考了99分，這個(gè)普普通通的農(nóng)家子弟得以走出沂蒙山區(qū)，被山東大學(xué)光學(xué)系激光專業(yè)錄取。

1984年，薛其坤大學(xué)畢業(yè)，懷著對(duì)科研的樸素向往，他決定報(bào)考研究生。然而，第一年考研，他的高等數(shù)學(xué)只得了39分。他毫不猶豫選擇“二戰(zhàn)”，這一次大學(xué)物理又得了39分。

兩次39分的打擊足以讓一般人退縮，但從小苦到大的薛其坤不一樣。相反，他意識(shí)到自己在基礎(chǔ)知識(shí)上的短處，將連續(xù)失敗視作把基礎(chǔ)知識(shí)打扎實(shí)的好機(jī)會(huì)。1987年，薛其坤“三戰(zhàn)”終于成功，進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院物理研究所學(xué)習(xí)。

畢業(yè)后，薛其坤在導(dǎo)師的推薦下，作為中日聯(lián)合培養(yǎng)博士生，前往日本東北大學(xué)攻讀博士學(xué)位。在聯(lián)合培養(yǎng)導(dǎo)師櫻井利夫的實(shí)驗(yàn)室，薛其坤經(jīng)受了嚴(yán)峻的考驗(yàn)：背井離鄉(xiāng)、工作高壓、語(yǔ)言不通、不受待見(jiàn)……這讓他感到前所未有地受挫。有一部分同學(xué)熬不住離開(kāi)了實(shí)驗(yàn)室，但薛其坤堅(jiān)持了下來(lái)。他說(shuō)，自己是在沂蒙山區(qū)長(zhǎng)大的孩子——“皮實(shí)”。

在嚴(yán)格的工作環(huán)境下，薛其坤每天只做三件事：“吃飯、睡覺(jué)、搞科研?！彼麑W(xué)會(huì)了怎么做掃描隧道顯微鏡實(shí)驗(yàn)，掌握了分子束外延技術(shù)，課題取得了重要突破，成了櫻井利夫?qū)嶒?yàn)室當(dāng)之無(wú)愧的科研骨干。

博士畢業(yè)后，薛其坤先后在日本和美國(guó)工作。但國(guó)外的工作并沒(méi)有讓他安心，“我始終無(wú)法踏實(shí)下來(lái)”，因?yàn)榭吹搅酥袊?guó)與世界有著巨大的差距。薛其坤想回到祖國(guó)，“幫助國(guó)家做一點(diǎn)事”。

“山頂可能有櫻桃”

1998年， 在材料科學(xué)領(lǐng)域已頗有名氣的薛其坤入選中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”，回國(guó)進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院物理研究所工作。他將目光投向了一個(gè)前沿方向：拓?fù)淞孔游飸B(tài)。

在材料中， 電子的運(yùn)動(dòng)是高度無(wú)序的。電子和電子、電子和雜質(zhì)會(huì)不斷碰撞，產(chǎn)生電阻、發(fā)熱等。如果給薄膜材料外加一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)，電子有可能立即“規(guī)矩”起來(lái)，沿著邊界不受阻礙地運(yùn)動(dòng)，這種有趣的現(xiàn)象叫作量子霍爾效應(yīng)。美國(guó)的霍爾丹教授提出假設(shè)：在兼具自發(fā)磁化和電子態(tài)特殊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)狀態(tài)下，有可能在不外加磁場(chǎng)的情況下產(chǎn)生量子霍爾效應(yīng)。這就是量子反?；魻栃?yīng)。

多年來(lái)，量子反常霍爾效應(yīng)如同一個(gè)傳說(shuō)中的“寶藏”，讓各國(guó)物理學(xué)家魂?duì)繅?mèng)繞，卻沒(méi)有人能證明它真實(shí)存在。由于很難找到實(shí)現(xiàn)假設(shè)狀態(tài)的材料，因此有人形容這個(gè)挑戰(zhàn)為“沒(méi)有賽道的競(jìng)技場(chǎng)”。

薛其坤十分敏銳地捕捉到這個(gè)新領(lǐng)域：“你能感覺(jué)到這個(gè)方向?qū)?huì)出現(xiàn)非常重要的東西?！边@是一個(gè)重大科研機(jī)遇，“誰(shuí)率先取得突破，誰(shuí)就將在后續(xù)的研究和應(yīng)用中占得先機(jī)”。

2008年，利用分子束外延等技術(shù)，薛其坤團(tuán)隊(duì)研制出國(guó)際最高質(zhì)量的拓?fù)浣^緣體樣品。然而，能否在這種材料中觀測(cè)到量子反?；魻栃?yīng)？什么時(shí)候能觀測(cè)到？誰(shuí)也不知道，很可能終其一生都無(wú)法完成。薛其坤說(shuō)：“這是理論物理學(xué)家給我們畫(huà)出的櫻桃。山頂可能有櫻桃，但到底有沒(méi)有，不知道?！?/p>

2009年起，薛其坤團(tuán)隊(duì)開(kāi)始對(duì)量子反?；魻栃?yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)攻關(guān)。他帶著團(tuán)隊(duì)一次次改進(jìn)樣品、創(chuàng)新方法；還是不行就再改進(jìn)、再創(chuàng)新。4年多的時(shí)間里，這種精細(xì)到苛刻的樣品，薛其坤團(tuán)隊(duì)前后制備了1000多個(gè)。

奇跡出現(xiàn)在2012年10月12日晚上10時(shí)35分。薛其坤收到學(xué)生常翠祖發(fā)來(lái)的一條短信：“薛老師，量子反?；魻栃?yīng)出來(lái)了，等待詳細(xì)測(cè)量?！毖ζ淅げ惶蚁嘈抛约旱难劬?，立即打電話再三確認(rèn)情況?？梢源_定的是，量子反?；魻栃?yīng)的跡象終于有了。

但嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神告訴薛其坤，一次結(jié)果不能說(shuō)明問(wèn)題，需要用不同的樣品多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。薛其坤團(tuán)隊(duì)又進(jìn)行了兩個(gè)月的集中測(cè)試和不斷鉆研。大功告成的那天是2012年12月16日，他們用一組十分漂亮干凈的數(shù)據(jù)，觀測(cè)到了量子反常霍爾效應(yīng)。

看到“山頂上的櫻桃”那一年，薛其坤不滿50歲。他不常提及困難，而是常常說(shuō)起感謝。他說(shuō)自己是一個(gè)“幸運(yùn)兒”，“一艘從沂蒙山區(qū)駛出的小船”，乘著改革開(kāi)放的春風(fēng)，上了大學(xué)，趕上了科學(xué)的春天，最終取得了“從0到1”的突破，“沒(méi)有國(guó)家的強(qiáng)大、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是做不成的”。

“慈”與“嚴(yán)”

薛其坤也是一名教育工作者。他2005年起任清華大學(xué)物理系教授，2013年任清華大學(xué)副校長(zhǎng)，2020年任南方科技大學(xué)校長(zhǎng)。近20年的教育工作讓他桃李滿園，跟著他讀完博士、博士后的學(xué)生有120多名。薛其坤對(duì)此感到很驕傲，笑著說(shuō)他們都能組成“一個(gè)連”了。

在學(xué)生眼中，“慈”與“嚴(yán)”這兩種特質(zhì)在薛其坤身上奇妙地融合在一起，構(gòu)成獨(dú)一無(wú)二的薛教授。清華大學(xué)物理系教授王亞愚回憶：“去國(guó)外開(kāi)會(huì)，薛老師會(huì)拿自己的錢給學(xué)生發(fā)零花錢。他手里存不住東西，經(jīng)常有哪個(gè)學(xué)生夸他的東西好，他當(dāng)場(chǎng)就送給人家?！?/p>

生活中的薛其坤有著山東人樸實(shí)的特質(zhì)。見(jiàn)到學(xué)生時(shí)，他總是笑瞇瞇的，是那種“咧開(kāi)嘴，高興到心里的笑”。除了樸實(shí)的教導(dǎo)之外，薛其坤也會(huì)用細(xì)致到近乎嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求學(xué)生：進(jìn)行任何實(shí)驗(yàn)操作都要戴口罩、戴手套；論文中不能有多出來(lái)的空格，不能錯(cuò)用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)；做一個(gè)實(shí)驗(yàn)要做到別人再做會(huì)覺(jué)得“沒(méi)有油水可撈”的程度。

白天處理學(xué)校的行政事務(wù)，除了睡覺(jué)，其他時(shí)間他盡可能用來(lái)做研究?；字?，他忙得不亦樂(lè)乎，但他的身上看不出一點(diǎn)高強(qiáng)度工作帶來(lái)的疲憊，而是展示出一種愉悅和從容。

他不止一次提到他對(duì)于當(dāng)下?tīng)顟B(tài)的“ 享受”?！拔疫€是非常喜歡我的工作……只要身體允許，我還是希望把更多的時(shí)間放在自己喜歡的工作上面。所以我經(jīng)常自嘲，生命不息，奮斗不止，我很享受?！?/p>

這艘從沂蒙山區(qū)駛出的“小船”仍在路上。