薛其坤院士：考研3次讀博7年 50歲攻克世界難題

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“身處中國科研創(chuàng)新的黃金時(shí)代，我備感榮幸。”5月27日，在慶祝全國科技工作者日暨創(chuàng)新爭先獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，中科院院士、清華大學(xué)副校長薛其坤獲得全國首屆創(chuàng)新爭先獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

從1999年學(xué)成回國，薛其坤一直率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在量子物理研究中執(zhí)著探索創(chuàng)新，取得了多項(xiàng)世界領(lǐng)先水平的創(chuàng)新成果。如果僅從履歷上看，1963年出生的他可謂是順風(fēng)順?biāo)��?5歲當(dāng)教授，41歲就成為中國科學(xué)院最年輕的院士之一，50歲攻克量子世界難題。

但實(shí)際上，薛其坤的科研之路并不平坦。

艱難的求學(xué)生涯

1984年薛其坤開始考研，結(jié)果考了三次才考上中科院物理所。畢業(yè)的時(shí)候，因?yàn)檎也坏嚼硐氲墓ぷ鳎�薛其坤只好跟著�?dǎo)師繼續(xù)讀博士，從事表面物理的研究。

直到1992年6月，薛其坤才迎來轉(zhuǎn)機(jī)，導(dǎo)師陸華把他送到日本東北大學(xué)金屬材料研究所學(xué)習(xí)，希望能通過聯(lián)合培養(yǎng)彌補(bǔ)國內(nèi)設(shè)備條件方面的不足。

讓薛其坤始料未及的是，自己科研路上考驗(yàn)才剛剛開始。導(dǎo)師櫻井利夫要求他們：一周工作6天，不管刮風(fēng)下雨，都要準(zhǔn)時(shí)到達(dá)實(shí)驗(yàn)室。薛其坤對(duì)那段歲月記憶猶新，“每天就是三件事，吃飯、睡覺、搞科研。有的時(shí)候困得坐在馬桶上都能睡著。”

除了體力和毅力上的考驗(yàn)，語言不通則是精神上的折磨。薛其坤幾乎聽不懂導(dǎo)師的指令，當(dāng)導(dǎo)師和同學(xué)們一起做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，他連碰都不敢碰，只能怔怔地看著。身心俱疲的薛其坤到了崩潰的邊緣。不少去日本學(xué)習(xí)的同學(xué)受不了煎熬“逃”了回去，他卻堅(jiān)持了下來。

1996年，薛其坤被邀請(qǐng)?jiān)谖锢韺W(xué)規(guī)模最大的美國物理學(xué)會(huì)年會(huì)上做報(bào)告，但是糟糕的英語口語讓他面臨挑戰(zhàn)而不知所措。為了保證萬無一失，他把要講的每個(gè)單詞、每句話寫下來，模擬練習(xí)了80多遍。不但糾正了發(fā)音，還把演講進(jìn)度控制在秒上，連每個(gè)單詞做什么手勢(shì)，他都練習(xí)到位。

正是因?yàn)樽巫尾痪氲淖非缶�神，他的演講最終征服了在場的國外知名教授們。當(dāng)聽到贊揚(yáng)與祝賀時(shí)，薛其坤覺得“像夏天很渴時(shí)喝了冰水一樣，很舒服”。

1999年，他入選中科院“百人計(jì)劃”，在祖國需要的時(shí)候，滿腔熱忱地回到中國工作。

“諾獎(jiǎng)”級(jí)的科研成果

50歲這年，攻克量子反常霍爾效應(yīng)的重大發(fā)現(xiàn)，讓薛其坤聲名鵲起。

他至今還記得這個(gè)場景，2012年10月12日晚10時(shí)35分，剛從實(shí)驗(yàn)室回家剛把車停好，就收到學(xué)生常翠祖的一條短信，“薛老師，量子反常霍爾效應(yīng)出來了，等待詳細(xì)測量。”這一刻，距離美國物理學(xué)家霍爾提出反常霍爾效應(yīng)已經(jīng)過去133年。

而為此，薛其坤和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)努力了4年多。“要觀察到量子反常霍爾效應(yīng)，就需要拓?fù)浣^緣體材料既具備磁性又是絕緣體，要做到這一點(diǎn)，以單晶硅為例，這要求在一百萬個(gè)硅原子中只能有一個(gè)雜質(zhì)。”用薛其坤的話說，這可以說是一個(gè)“自相矛盾”的要求。

從2008年開始，薛其坤帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)著手研究這個(gè)課題。這個(gè)團(tuán)隊(duì)包括清華大學(xué)、中科院物理所等4個(gè)研究組，另外還有20多位研究生，分散在不同地方的團(tuán)隊(duì)成員，每天都通過電話和郵件交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果，隔兩三周就會(huì)充分討論實(shí)驗(yàn)的所有細(xì)節(jié)。1500多個(gè)日夜，他們進(jìn)行了上千次的材料生成與測量對(duì)比實(shí)驗(yàn)，爭取每一步都做到極致，最終才取得了成功。

后來，論文發(fā)表在美國《科學(xué)》雜志上，引起世界物理學(xué)領(lǐng)域轟動(dòng)。著名諾貝爾獎(jiǎng)物理學(xué)家楊振寧激動(dòng)不已，“這是從中國實(shí)驗(yàn)室里，第一次發(fā)表出了諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的物理學(xué)論文!”

追求極致的科研精神

在清華大學(xué)，薛其坤有一個(gè)比“院士”還要響亮的名號(hào)——“7-11”教授，是說他早上7點(diǎn)扎進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，會(huì)一直干到晚上11點(diǎn)，而這樣的習(xí)慣薛其坤堅(jiān)持了20多年。

每當(dāng)回顧自己的科研之路，薛其坤都會(huì)淡然地說：“每個(gè)人在成長路上的探索過程都不會(huì)是一帆風(fēng)順的。我用了3次機(jī)會(huì)考上研究生，花了7年時(shí)間讀博。克服困難的過程，就是追求極致、達(dá)到快樂的一種方式。”

在學(xué)生們眼里，薛其坤樂觀、幽默、充滿活力，大部分時(shí)候都非常和藹，還經(jīng)常會(huì)買好吃的“賄賂”他們。但在實(shí)驗(yàn)技術(shù)與科研訓(xùn)練中，薛其坤對(duì)他們的要求到了近乎苛刻的地步：他要求學(xué)生們寫報(bào)告時(shí)，不要有一個(gè)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的錯(cuò)誤;操作儀器，無論是順時(shí)針還是逆時(shí)針，都要養(yǎng)成習(xí)慣，要做到閉著眼睛都能操作無誤。

薛其坤認(rèn)為，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真是一個(gè)科研工作者不可或缺的品質(zhì)。“實(shí)驗(yàn)過程中用到的設(shè)備總價(jià)值大概3000多萬人民幣，一個(gè)操作失誤，可能幾萬、十幾萬就沒有了。如果沒有精湛的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和細(xì)致操作，很難實(shí)現(xiàn)重大的科研成果。”

這種追求極致的科研態(tài)度讓學(xué)生們受益匪淺。回國至今，薛其坤已經(jīng)培養(yǎng)出了17位博士后、72位博士和3位碩士。如今，薛其坤和他的團(tuán)隊(duì)當(dāng)之無愧地成為了清華大學(xué)在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的一張“名片”。

因?yàn)樗麄兊氖澜缂?jí)研究成果，很多人試圖去理解“量子反常霍爾效應(yīng)”這個(gè)有點(diǎn)拗口的科學(xué)名詞。而他始終堅(jiān)信：“如果我們每個(gè)人，都能在追求極致的過程中享受到幸福，每個(gè)人都能用追求極致的態(tài)度去對(duì)待自己的工作，我們的國家一定會(huì)變得更加強(qiáng)大。”