國家勛章和國家榮譽稱號獲得者｜趙忠賢：讓中國高溫超導研究躋身國際前列
2024-09-26 17:23:32
來源：新華網
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趙忠賢在中國科學院物理研究所演示磁懸浮現象（2017年1月8日攝）。新華社記者 金立旺 攝
超導電性是重大科技前沿，有望為生產生活帶來顛覆性變革。在人類開展超導研究的百余年中，出現過兩次高溫超導重大突破。這兩次重大突破，中國科學院院士、中國科學院物理研究所研究員趙忠賢都作出了杰出貢獻。
60年科研生涯中，趙忠賢帶領團隊銳意進取、攻堅克難，取得一系列世界級研究成果，使我國高溫超導研究躋身國際前列。
新中國成立75周年之際，趙忠賢被授予“人民科學家”國家榮譽稱號。
趙忠賢在中國科學院物理研究所的55K以上鐵基超導體試驗的示意圖前（2014年1月7日攝）。新華社記者 金立旺 攝
勇于挑戰 帶領團隊獨立發現液氮溫區高溫超導體
1941年1月，趙忠賢出生于遼寧新民。1959年，他以優異成績考入中國科學技術大學。濃厚科學氛圍熏陶下，他立志科學報國。
1964年，趙忠賢大學畢業被分配到中國科學院物理研究所。工作期間，他曾被派往劍橋大學進修，接觸了世界超導研究的最前沿。
超導是指某些材料在溫度降低到某一臨界值以下時，電阻突然消失的現象。這種材料被稱為超導體，在眾多高技術領域擁有巨大應用潛力。然而，超導體要實現超導態，必須要有極低溫的環境。找到臨界溫度更高、更適于應用的超導體，是科學家努力追求的目標。
1975年回國后，趙忠賢確定了自己的科研方向：探索高臨界溫度超導體。此后，他在高溫超導領域耕耘至今。
趙忠賢在中國科學院物理研究所舉行的發布會上介紹團隊成員（2013年12月31日攝）。新華社記者 金立旺 攝
當時，國際學術界普遍認可“麥克米蘭極限”，即超導臨界溫度最高不大可能超過40K（約零下233攝氏度）。但趙忠賢經過調研、交流和縝密思考，贊同國際上關于“這一理論可以突破”的觀點。
在10年積累的基礎上，1986年底，在瑞士科學家發表論文指出可能存在35K（約零下238攝氏度）的超導體后，趙忠賢團隊和國際上少數幾個小組幾乎同時在鑭-鋇-銅-氧體系中獲得了40K以上的高溫超導體。傳統理論的崩塌，讓“北京的趙”在國際超導研究領域嶄露頭角。
那時國內實驗條件落后，與國外差距巨大，但這阻擋不了趙忠賢和同事們的科研熱情。缺少實驗設備，他們就自己動手現造；為了趕實驗進度，他們夜以繼日地奮戰，困得不行了就在椅子上打個盹，醒來繼續工作。
1987年2月，趙忠賢團隊再次取得突破，他們獨立發現了臨界溫度93K的液氮溫區超導體，并在國際上首次公布其元素組成，即釔-鋇-銅-氧。從此，科學家可以用相對便宜且好用的液氮取代昂貴的液氦來構建低溫環境，更利于超導的應用。
液氮溫區超導體的發現引發學術界轟動。1987年，趙忠賢受邀赴美國參加物理學術會議，是5位特邀報告人之一。
20世紀90年代初，趙忠賢在中國科學院物理研究所實驗室工作（資料照片）。新華社發（中國科學院物理研究所供圖）
厚積薄發 創造鐵基高溫超導體臨界溫度世界紀錄
發現液氮溫區超導體后，榮譽和獎勵接踵而至。趙忠賢淡然地說：“榮譽歸于國家，成績屬于集體，我個人只是其中的一分子。”科研路上，他沒有止步，依舊一門心思撲在實驗室里。
2008年，日本科學家發現在鑭-氧-鐵-砷體系中存在26K的超導，趙忠賢敏銳意識到，這一類鐵砷化合物很可能是新的高溫超導體。
趙忠賢和團隊立刻行動起來。他們厚積薄發，又在鐵基超導的突破中作出貢獻。他們制備了50K以上的系列鐵基超導體，并創造了鐵基高溫超導體臨界溫度紀錄。
在這期間，67歲的趙忠賢3次帶領年輕人幾乎通宵工作，完成了初期最關鍵的3篇論文。事后得知，其中1篇比國外同行只早1天發表。
他們和中國其他幾個研究組（包括中國科學技術大學相關團隊和中國科學院物理研究所其他小組）的重要發現，為確認鐵基超導體為第二個高溫超導家族提供了重要依據。與銅基超導體相比，鐵基超導體具有各向異性低、上臨界場高、可加工性好、制備成本低等優勢，又一次激發了物理學界對高溫超導的研究熱情。
美國《科學》雜志曾經3次報道這方面的成果，認為“新超導體的發現把中國科學家推向國際前沿”。
薪火相傳 期待中國人發現更適于應用的高溫超導體
“有優秀的青年，就有光輝的未來。”趙忠賢非常注重對年輕人的培養。他的團隊有很多年輕人，他們在高溫超導的攻關實踐中不斷提升創新能力。
趙忠賢總為年輕人營造寬松、不拘束的環境，讓大家在談笑間豐富知識；通宵工作時，他出錢給大家買吃的；有學生研究方向偏離了超導“主業”，他也支持學生按興趣大膽研究。
科研之路并非一帆風順。當進入低谷時，一些研究者紛紛“轉向”，有些研究團隊甚至解散了。但趙忠賢認定，高溫超導研究有潛力，未來必將有重大突破。
他告誡年輕人：“做事情要集中一點，精力不要太分散，不要選太多，這個也干那個也干。”“要選一個堅持十年,扎下根去，才能枝繁葉茂。”
在趙忠賢的培養和支持下，一大批年輕人成長起來并做出了優異成績，有的成為了學術帶頭人。保持著創新激情的他總是對年輕人寄予厚望，常常會為他們所取得的優異成績而興奮不已。
時至今日，年逾八旬的趙忠賢依然沒有停下腳步，他經常去實驗室，了解最新研究進展，給予指導和建議。“期望有一天，由中國人發現更適于應用的超導體，甚至室溫超導體，為人類文明發展作出新的貢獻。”趙忠賢說。
新華社記者張泉
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