赵忠贤是我国高温超导研究主要的倡导者、推动者和践行者,他带领团队攻坚克难、潜心致研,为高温超导研究在中国扎根并跻身国际前列作出重大贡献,荣获国家最高科学技术奖、国家自然科学奖一等奖等。2024年9月29日,赵忠贤被授予“人民科学家”国家荣誉称号。
废寝忘食求突破
1959年,赵忠贤响应党中央“向科学进军”的号召,以优异的成绩考取中国科学技术大学,专攻低温物理。
超导,是指某些材料在温度降低到一定数值时,电阻突然消失的现象。超导体所具备的“零电阻”和“完全抗磁”两大特性,令其在信息通信、生物医学、航空航天等领域有着巨大的应用潜力。然而,超导体要实现超导态,必须要有极低温的环境。当时国际学术界普遍认为超导临界温度最高不大可能超过40K(约-233℃)。但赵忠贤经过调研、交流和缜密思考,认为“这一理论可以突破”。
1986年9月,赵忠贤团队开始铜氧化物超导体研究。那时,我国的科研条件异常艰苦,实验条件更是落后发达国家30年。他们夜以继日奋战在实验室里,饿了就在实验室煮面条吃,累了就轮流在椅子上打个盹,废寝忘食的工作最终换来了科研重大突破——获得了40K以上的高温超导体。
1987年2月,赵忠贤团队又发现了临界温度93K(-180.15℃)的高温超导体,这意味着科学家可以用相对便宜且好用的液氮取代昂贵的液氦来构建低温环境,极大地推动了超导的应用。
争分夺秒谋赶超
发现液氮温区超导体后,荣誉和奖励接踵而至。赵忠贤淡然地说:“荣誉归于国家,成绩属于集体,我个人只是其中的一分子。”科研路上,他没有止步,依旧一门心思扑在实验室里。
2008年,日本科学家发现,在镧-氧-铁-砷体系中存在26K的超导。赵忠贤敏锐意识到,这一类铁砷化合物很可能是新的高温超导体。他和团队立刻行动起来,他们厚积薄发,又在铁基超导的突破中作出贡献。他们制备了50K以上的系列铁基超导体,并创造了铁基高温超导体临界温度纪录。在这期间,67岁的赵忠贤常带领年轻人通宵工作,完成了初期最关键的3篇论文,其中1篇比国外同行只早1天发表。
他们和中国其他几个研究组的重要发现,为确认铁基超导体为第二个高温超导家族提供了重要依据。美国《科学》杂志曾经3次报道这方面的成果,认为“新超导体的发现,把中国科学家推向国际前沿”。
薪火相传为创新
赵忠贤的团队有很多年轻人,他们在高温超导的攻关实践中不断提升创新能力。赵忠贤总为年轻人营造宽松、不拘束的环境,让大家在谈笑间丰富知识储备。通宵工作时,他出资给大家买吃的,有学生研究方向偏离了超导“主业”,他也支持学生按兴趣大胆研究。
科研之路并非一帆风顺,当进入低谷时,一些研究者纷纷“转向”,有些研究团队甚至解散了。但赵忠贤认定,高温超导研究有潜力,未来必将有重大突破。他告诫年轻人:“做事情要集中一点,精力不要太分散,不要选太多,这个也干那个也干。要选一个坚持十年,扎下根去,才能枝繁叶茂。”
在赵忠贤的培养和支持下,一大批年轻人成长起来并取得了优异成绩,有的成为了学术带头人。保持着创新激情的赵忠贤总是对年轻人寄予厚望,常常会为他们所取得的成绩而兴奋不已。
时至今日,年逾八旬的赵忠贤依然没有停下脚步。他经常去实验室,了解最新研究进展,给予指导和建议。赵忠贤说:“期望有一天,由中国人发现更适于应用的超导体,甚至室温超导体,为人类文明发展作出新的贡献。”