薛其坤:做科学界的偶像派
从一个农村放牛娃,到中科院院士、清华大学副校长,再到取得诺奖级的科研成果,薛其坤的人生可谓一路高歌猛进,但他却说:“我能取得今天的成绩,都是源于挫折……”
2017年1月,有中国诺贝尔奖之称的“未来科学大奖”举行了颁奖典礼,薛其坤获得了“物质科学大奖”。从一个农村放牛娃,到中科院院士、清华大学副校长,薛其坤的人生可谓一路高歌猛进,但他却说:“我能取得今天的成绩,都是源于挫折……”
薛其坤小时候家里很穷,他每天放学回家后,要先帮家里放牛、割草、喂猪……忙完这些以后,才有时间读会儿书,所以他特别珍惜能够读书的点滴时间。后来,他凭借自己的努力,考上了山东大学。
大学毕业后,薛其坤被分配到曲阜师范大学,当了一名助教。他还想再读研究生,但两次报考,都没考上。这对他打击很大。当时,周围的人也劝他,“你就别再固执了,你看你现在的工作也不错,好歹是个大学老师……”但他不为所动,第三次报考,终于考取了中科院物理所的研究生。
薛其坤考入中科院物理所后,路走得也很艰难。当时,他在北京读研,妻子和孩子在山东生活,他想给家人创造更好的生活条件,可根本不知道该怎么办。硕士研究生毕业时,他看到身边许多人都下了海,自己却不知道前途在哪里。
薛其坤是个过过苦日子的人,他不怕吃苦和等待,就怕半途而废,于是,他选择了在搞科研的这条路上再熬一熬。具体怎么做呢?就是继续读博。他始终觉得,当一个人在某件事上,熬到一定份上,就会恍然发现:这人生,除了凑合,还有惊艳;除了划算,还有甘愿;除了权衡利弊,还有赴汤蹈火。而且,熬着熬着,痴缠里面就有了热爱,热爱里面就有了喜悦,喜悦里面就有了过瘾。
别人读在职博士都是五年,薛其坤却读了七年。当年,日本东北大学教授樱井利夫来中国访问,要在中科院挑几个中日联合培养的博士生,薛其坤获得了这个机会。这是他学术生涯的一个重要转折点,但这个转折点却也充满了汗水和磨难。
樱井利夫的试验室被称为“7-11”试验室,学生每天早上七点之前,必须到试验室签到,晚上十一点以后才能离开,中午仅有吃饭的时间。和薛其坤一起去的几个中国学生,都因忍受不了这种规定,回国了。薛其坤却起早贪黑地做试验,实在感到疲倦了,就躲到厕所里打个盹。功夫不负苦心人,三年后,他取得一个科研上的重要突破。樱井利夫鼓励他去美国,做一个20分钟的学术报告。本来,他的英语口语非常差,甚至没办法完整地说出一段话。去之前,他照着讲稿一个单词一个单词地练,从头到尾,模拟了不下百遍,不但纠正了发音,还把报告用时,精确到了秒上,连说每一个单词时,要配以什么手势都练习到位了。报告结束时,全场掌声雷动,与会的很多学者都走上前来向他表示祝贺。“那份成功的喜悦,就像在炎热的夏天,喝了一瓶冰镇啤酒,舒爽透了。”他事后回忆说。
凭借扎实的功底和超常付出,薛其坤终于顺利地拿到了博士学位,开始在国际物理界崭露头角,并入选了中科院的“百人计划”。
回国后,薛其坤无论是在中科院,还是在清华,一直保持着“7-11”作息习惯,没休息过一个完整的假期和周末,每年平均工作时间在330天以上,每天工作15小时左右。常年坚持“7-11”,世人以为苦,他却以此为乐。“当发现一个物理现象跟平常不一样时,我会试图去解释它,就像读一本侦探小说,根本停不下来,非得看完才能去睡觉。”
科学研究是探险,是充满不确定性的投资,是在迷雾中寻找方向,是在千百种错误中汲取教训,却不知何时才能有一个令自己满意的发现。2012年,薛其坤基于试验发现,提出了界面高温超导理论,这是一个新的开始,他期待着有更大的发现。
从2008年起,一些理论物理学家提出了用磁性拓扑绝缘体实现量子反常霍尔效应的方案。这是理论物理学家画出的山顶樱桃。“我们可以朝这个方向努力,能达到目标更好,但在前往这个目标的过程中,本身就有很多收获。我们可能看到新的风景,也可能在半山发现桃树,摘到桃子。”薛其坤一如当年爬山的少年。
薛其坤的试验小组花费了四年时间,用“分子束外延”法,做出了融合四种元素的高纯度单晶材料,最终取得了完美的试验结果。他们发现了量子反常霍尔效应,这个试验成果一旦被应用,将改变电子的运动轨迹,降低热消耗率,加快运行速度,提高电能的利用,并推动新一代低能耗晶体管、电子学器件的发展,加速信息技术革命的进程,从而掀起一阵阵科学风暴,改变一个又一个行业,乃至人类的生活方式:在未来的某一天,超级计算机将可能只有iPad大小,智能手机内存也许会超过目前最先进产品的上千倍,除了超长的待机时间,还拥有无法想象的快速。他的这项科研成果被杨振宁称为“诺贝尔奖级的科学发现”。
薛其坤和他的团队不但摘到了山顶的樱桃,也摘到了半山的桃子。在试验过程中,他们还发现了掺磁拓扑绝缘体的一些特殊规律,并观察到了一些新的有趣现象,如零量子电阻平台,这是理论物理没有预见的地方。
培养优秀学生也是薛其坤的责任之一。迄今为止,他已带出了17个博士后、72个博士和3个硕士。他的很多学生都走上了教育之路,成为清华、北大等高校的教授。
对学生,薛其坤希望把他们培养成追求极致,且快乐的人。一名学生要写一篇非常重要的论文,结果,他一看就忍不住感叹:“这个学生的英文写作水平居然跟我当年的口语一样!”他把那七八页的论文发回给学生,“你先认真修订十遍,每改一次,存一个新版本,每个版本都发给我。”第二天,他收到学生的邮件,发现只有两个文件,隔存才一分钟。这下,他火了。马上把这个学生叫到办公室,从语法错误,到句间逻辑,一句一句地带着他改。从每篇论文的标点符号,到操作仪器时的手法习惯,他对学生都有严格要求。
薛其坤也是学术圈里公认的高情商科学家。他总是善于找到顶级的合作伙伴,也知人善任,让团队中的每一个人人尽其用。
作为教授,薛其坤在培养学生时,除了严格要求他们基本功要打扎实,也非常重视学生情商的培养。他收弟子至少要满足两个条件:一、必须真的热爱科研;二、要会与人相处、合作。
“为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才?”这是钱学森曾经提出的一个沉重的问题。不过,薛其坤却对这个问题持有乐观的态度,他说:“现在的年轻人和我们那时的年轻人不一样了,他们智力水平高,又从小受到过完整的科学训练,而且我国这些年对科研的投入也远非从前可比,一流的试验室和科研团队会越来越多。我愿意期待将来某一天,也能成为年轻人的偶像。这个世界上的偶像有很多种,不一定非要是唱歌、演戏,每个职业都能成为偶像,年轻人对偶像的崇拜,也可以变得多元,科学家也能有光彩。”
据《莫愁》二向箔/文 整理