赵忠贤:我做研究真的从来没想过拿奖,做科学研究实际是在为人类的文明添砖加瓦,就加上一滴水,汇集到人类文明的长河之中。第二是满足国家科技发展的需求。
年过八旬的赵忠贤,常跟老朋友说,如今给年轻人也就是“只出出主意”,可心里对超导研究的惦记一点都瞒不了人。只要有空,实验室仍然是他最常光顾的地方。
赵忠贤:用激光做大面积超导薄膜设备,我们自己解决了。至少是应该说是,在一定的范围里面不受它限制的影响……
看着实验室里先进的设备,赵忠贤打心眼里高兴。当年实验设备都买不到的滋味,他至今记在心里。
赵忠贤:当时我们要买一种激光的镀膜设备,国外就是不卖给我们,就算卡脖子。后来我们下决心自己造,根据我们以前所有的积累,自己造,成功了。所以现在在松山湖材料实验室,一排的设备,基本上都是我们国产化的设备来做高温超导薄膜。
1976年,从英国剑桥大学进修回国后不久,赵忠贤在中国科学院物理所开始高临界温度超导体研究。一年后,他就发表文章,挑战由经典理论推导出的麦克米兰极限,当时不少人都说“赵忠贤胆子实在是太大了”。
1977年赵忠贤在物理所
“胆大”的赵忠贤那年36岁,全然不顾这些话,一心只想证明自己不是空想。他们当年的实验设备到底有多差?团队的人总结了四个字:土得掉渣。
赵忠贤:当时干劲很足,但条件确实非常差,我们自己绕个炉子烧样品。临界温度高了以后,原来的测量系统就要进行改造,好多设备都是自己现做的。那时夜里不睡觉,困了就在椅子旁边靠会,有事叫起来再继续干。
超导是当温度降低到一定数值时,电阻突然消失的材料,在信息通讯、生物医学、航空航天等领域有巨大应用潜力。在赵忠贤看来,这个奇妙的现象本身就充满吸引力。
赵忠贤:小孩去看超导的时候,都很有兴趣,因为它电阻为0。这个现象很奇妙,你想想它电阻为0,就得想办法用它;如果想办法用它,背后就有一个很强大的服务于社会这个背景,所以我觉得这就是大家为什么一直在做超导研究。
1911年人类首次发现超导,中国超导研究起步时,就已经落后了50年。赵忠贤和他的团队就用那些修了坏,坏了修的简陋设备,奋力追赶。
赵忠贤:一个对科学的激情,一个就是对国家的责任,我认为这两个都需要有。你在任何时候都觉得条件还不够好,但你在任何时候,都可以通过现有的条件想办法能够做到一些事情。
整整十年,数据测算了一遍又一遍,气温气压调了千万次,还是失败连着失败。一拨又一拨的人心灰意冷地散去,或转了研究方向,或下海经商,实验室都不得不解散。不少同行好奇:冷板凳上坐了十年,赵忠贤靠什么支撑?
赵忠贤:如果你喜欢这个研究,别人看是在坐冷板凳,你看就不是。比如说我在干活,大家觉得好像一个人很孤独的,好像也不风光。只要我自己喜欢就可以了,你喜欢的,冷板凳就不算“冷”了。
十载春秋,终有回响。1986年底,赵忠贤团队在镧-钡-铜-氧体系中获得了40K以上的高温超导体,一举颠覆被奉为圭臬的麦克米兰极限。
赵忠贤:我们做到了48k的超导性,同时观察到了70k的迹象,接着我们在通过钇,取代镧。然后做到了93k,也就是液氮温度超导体。那段时间,日日夜夜地就做这件事。最终做到液氮温度,这不就是全世界科学家的梦想吗?
这一研究结果让世界物理学界为之震动,“北京的赵”一“战”成名。
1987年,赵忠贤代表小组在美国物理年会上作报告
1987年,美国物理学会年会临时增加了“高临界温度超导体专门会议”,只能容纳1000人的大厅挤进了3000人侧耳聆听。报告从晚上19点30分开始,一直讲到凌晨3点15。46岁的中国科学家赵忠贤是当晚51名报告人中,最耀眼的五个“特别报告人”之一。
赵忠贤:只有五个是特约报告,其他人都是每个人讲五分钟,(最后)一直讲到早晨3点。
结束轰动世界的报告回国,赵忠贤一回到家,脱下西装,换上夹克,蹬上三轮就去给家里买蜂窝煤。一时间,院士蹬板车传为美谈。赵忠贤知道后乐呵呵地说:院士就不烧蜂窝煤了?
赵忠贤:说国外开会,你那个报告说你很神奇,到家来了,没蜂窝煤了,那你怎么办?必须你自己去蹬板车。正好我在美国买了一个照相机,儿子拿了以后说来试试看好用不好用,我一蹬板车,他一按就按下来,照片就出来了。
科研的路,没有尽头。赵忠贤对他的学生说,超导体有几千种,不断寻找到更好的材料,是我们的使命。
赵忠贤:我们通过一番努力,也许没有得到重大的结果,但是我们做的东西,就是给后人,给下一代人,他们会在这个基础上有所发展。
2014年-在2008年制备铁基超导体的压机旁
埋头寻找到2008年,赵忠贤带领团队再次迎来新突破。这次,他们不仅发现了系列50K以上铁基高温超导体,还创造了大块铁基超导体55K的纪录。美国《科学》杂志曾发文盛赞:“如果以后再有更多的样品和数据诞生于中国,我们不必感到惊讶”。
赵忠贤:铁基超导体让我们整个的队伍,受了一次实战训练,让我们思想进一步解放,对于探索新的超导体,又增强了信心。
和学生在一起做研究的日子,赵忠贤也常会想起在中国科技大学读书的日子。他一直忘不了,一到冬天,教室里冷得让人打哆嗦,讲台上的先生就吆喝着大家一起跺脚取暖;也记得张宗燧先生,再冷的天,常能讲出一身汗。讲到兴奋时,脱掉蹭满粉笔灰的毛衣,大冬天穿着衬衫讲。这么多年过去了,他始终没忘当年先生们的教导:安心为国家做贡献。
赵忠贤:给我们上课的有严济慈,力学系上课的是钱学森,给数学系上课的是华罗庚。他们上课的时候不管教学大纲,他想怎么讲就怎么讲。科大的力学系的第一届学生到了暑期毕业,钱学森是系主任,说他们的基础还没打好,晚毕业半年,再补基础。我们当时没想太多,就是要好好学习,科学上能够老老实实干事情。
耄耋之年,赵忠贤偶尔还是会感慨一句,要是当年有现在1%的条件,我们一定能做得更好。研究了一辈子超导,赵忠贤深知,我们的研究既有长板,也有短板,中国超导的未来,还需要年轻一代继续坐好冷板凳,寻找新突破。
赵忠贤:要推动超导的应用,我认为现在比如说建立通过一个高温超导磁体的项目,能够把相关的超导材料和在应用中的一些相关技术、一些核心问题都解决了。解决以后,可以在能源、健康、信息各方面发挥作用。
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