10月24日,美国物理学会宣布薛其坤获得2024年度巴克利奖。
这次该奖自1953年首次授奖以来,首次颁发给中国国籍物理学家!
薛其坤的名字,在一众科学家里多少有点儿特殊。
考研3次才上岸,其中一次物理只考了39分;花费7年时间读博,42岁当上中国科学院院士,成为最年轻的院士之一;率领团队发现量子反常霍尔效应,该成果被杨振宁称赞为“诺奖级”;执掌南科大期间,学校入选“双一流”……
薛其坤形容自己:“我就像一只小船,从非常简单的地方出发。”在济南读大学,北京读研,后又东渡日本,继而投师美国北卡Aspnes门下,归国清华任教,任南科大校长,成为学生口中的“薛sir”。
图丨薛其坤
身为科学家的他,希望能为国家培养出更多的科学家。上任南科大,也是他一场背负使命的实验。
诺奖级成果
2012年10月的一个晚上,薛其坤收到了学生的短信:他们在实验中发现了量子反常霍尔效应的迹象!激动的他立即组织团队成员,设计出几套方案,部署下一步实验。严谨的科学精神告诉他们,一次的结果并不能说明问题,需要用不同的样品多次重复实验。
25800欧姆,所有人都在期待这个标志性数值。数据不停地跳动着,10000、20000、25800!数据停住了!得出最终数据的那天,薛其坤带了两瓶香槟,和团队成员一起庆祝这见证“奇迹的时刻。”
图丨实验成功后参与项目的主要研究人员的合影
这一发现被美国《科学》杂志发表后,杨振宁称赞其为:“这是第一次从中国实验室里发表的诺贝尔奖级的物理学论文!”
凭借这一科学成果,薛其坤成为首届未来科学奖获得者,获得100万美元的奖金。
图丨在未来科学大奖发表获奖感言
量子反常霍尔效应能降低电子产品能耗、提升速度,不依赖于强磁场就可以使电子有规则的运动,在各自的跑道一往无前。“这就好比一辆高速跑车,常态下是在拥挤的农贸市场上前进。”薛其坤打了个比方。这一科学成果无疑将带来一场新的信息革命。
大器晚成
看薛其坤早年的履历,可能没有人会想到他真的会成为一名科学家。
从山东沂蒙走出的他,本科就读于山东大学光学系激光专业。
经历过三次考研后,才进入中国科学院物理研究所凝聚态物理专业,进行研究生学习。
硕士毕业后,继续在物理研究所攻读博士学位。1992年6月,作为中日联合培养学生,薛其坤前往日本仙台东北大学金属材料研究所工作,师从世界著名金属材料专家樱井利夫,和鲁迅成为校友。
东北大学艰苦的求学经历,薛其坤坦言是他个人成长最难的一段时间。在异国他乡语言不通、身边没有亲人朋友,常受到导师的批判,“一年中有七八个月想回家”。
因为导师要求每天早晨7点之前到实验室,晚上11点之后才能离开,薛其坤困到不行时只能跑到厕所的马桶上打个盹。“我20分钟会出去一下,不会被人发现。”
图丨薛其坤在实验室
不过正是经历过这番“魔鬼训练”,培养了薛其坤“追求极致”的科学家基本素养。
在留学期间表现优异,薛其坤曾获得一次去美国作报告的机会。口语不好的他,对着20分钟发的英文报告反复练习了80多次,最终得以在现场完美呈现自己的成果。得到在场自己崇拜的教授的赞扬,这就是追求极致的快乐,他形容这就像“夏天非常渴的时候,来了一杯冰水那样痛快和舒服。”
图丨在《朗读者》节目中谈到科学中“追求极致的快乐”
也正是这种追求极致,薛其坤才能率领他的团队在长达4年的生长和测量超过1000个样品,最终取得量子反常霍尔效应这样的重大科学发现。
答“钱学森之问”
薛其坤不仅是一名科学家,也是一名老师。自归国以来,已经培养了100多位硕士、博士和博士后。
在很多公开演讲上,薛其坤都在试图回答“钱学森之问”:培养出杰出的人才。
“具备扎实的理论基础,有卓越的科学直觉,对探究自然奥妙的强大兴趣和解决问题的强大愿望”是他认为一位杰出人才的必要品质。
培养学生的科学精神,薛其坤是认真且严厉的。
“研一要先学会扫地,研二就可以擦桌子了。”这是一位学生在加入他的课题组之后对自己的调侃。薛其坤对外解释道:学生们要花一到两年的时间去学习基本的技术,研一不会去操作复杂的仪器,需要跟着师兄师姐去学习,研二才会进入到实验室。“物理实验的成功需要扎实的基本功。你要把一个烧杯洗到你认为最干净的程度。”
一位学生的英语学术论文错误百出,他要求学生把论文修改十遍,第一遍改语法,第二遍改段与段落之间的衔接,第三遍改整篇文章的学术思路。
图丨薛其坤与团队成员
严师的另一面是慈师。当实验过程非常艰难或者缓慢时,薛其坤会多多鼓励学生,告诉学生“你们很厉害”。获得未来科学奖100万美元奖金后,在被问到“要如何花这笔钱”时,他笑着说:“给自己和学生们改善生活。”
“我们去日本开会,薛老师拿自己的钱给学生发零花钱。他手里存不住东西,经常有哪个学生或者同事夸他的东西好,他当场就送给人家。”前同事、清华大学物理系教授王亚愚曾这么向记者描述薛其坤。“他从不强调自己的贡献,而是强调团队,出了成果有什么奖励,他也都尽量照顾年轻人。”
从清华到南科大
从北京到深圳,从清华到南科大,薛其坤带着不变的使命——培养创新人才,来到了“高等教育试验田”,要为中国建设世界一流大学出份力。
图丨南科大2023年开学典礼
为国家留住做“无用”的基础研究人才,让做基础研究像“挣钱一样幸福”,是薛其坤首先着手的任务。来南科大的第一天,薛其坤就先去理学院和工学院调研学校基础研究情况。
南科大尽最大努力鼓励从0到1的源头创新:PI制保障每位教研序列的教授都是独立课题组负责人,独立的实验室和启动经费,就算是初出茅庐的博士后也不例外。除了充裕的科研启动经费,科研导师制度也让青年学者们获得了院士大牛的指导。
培养人才,首先要吸引最好的教师队伍。“让学生跟着好老师留在基础研究领域。” 截止目前,南科大已初步建立了一支国际化高水平的教师队伍。学校已签约引进教师1409人,包括院士64人,国际会士68人, 教育部特聘教授(含青年)45人,“国家特支计划”专家21人、国家杰青获得者54人、国家优青获得者34人。教学科研系列教师90%以上具有海外工作经验,60%以上具有在世界排名前100名大学工作或学习的经历,高层次人才占教研系列50%以上。
除了雄厚的师资力量,也要提供好的创新环境。 学校的“人才培养卓越计划”:推进通识与专业结合,深化书院与院系协同育人新模式;瞄准重大科学问题,形成学科与大学科平台协同育人新模式;聚焦关键核心技术与国家重大发展战略,构建产学研协同育人新模式;实施本科生“学术推进计划”,拨出校长专款,支持学生自主科研。
图丨今年南科大开课第一天,薛其坤校长巡课
南科大自创校以来就定位“世界一流”,计划到2025年跻身中国高校第一方阵,到2035年成为具有广泛影响力的世界一流大学,到2049年成为贡献力、创新力和影响力卓著的世界一流大学。
薛其坤上任第四年,我们期待这位从山东小城出来的大器晚成之将,凭着他的踏实勤恳、追求极致的精神,创造一个奇迹。