海归科学家范江弟立志实现“超导梦”

吕若琦

2017年，第六届中国创新创业大赛（重庆赛区）暨第三届重庆市“高新杯”众创大赛落下帷幕。在众多创业者中，一位老人格外引人注目，作为重庆市参与“双创”大赛年龄最长的一位，他带着“真空管道磁悬浮物流系统”，一路过关斩将闯入了总决赛。这位老者就是重庆市科学技术研究院首席科学家、重庆超导科技研发中心主任范江弟教授。

为祖国打造一张新名片

2014年，范江弟获得科技部国际合作立项支持，在国内率先开展了“高温超导强磁分离选矿机”的研发工作。目前选矿机主机已经完成，正处于调试阶段，可以全部按期完成。

项目实现产业化后，高温超导强磁分离选矿机可以利用强磁场吸附铁等磁性材料的特性，在去除矿物中磁性杂质、提高纯度方面发挥巨大作用。“该产品将填补中国高温超导选矿机这一空白，其价格只有国外同类产品的1/4到1/3。相比传统的化学或者电磁选矿法，高温超导磁选机不仅不会产生污染，在同样的除杂效果下，其能耗仅为电磁选矿法的1/10。”范江弟向笔者介绍。

此后，以范江弟作为首席科学家的超导团队，又加入了航天科工集团牵头负责的时速2000公里/小时“超高速超导磁悬浮真空管道列车”的研发工程，与西南交大共同负责项目的关键部分———超导磁悬浮技术的工程设计和实施。

他告诉笔者，“我当前最大的愿望，是想把西南交大王家素教授和王素玉教授17年前研制出的世界首辆高温超导磁悬浮样车推广出去走向市场。”但这条推广之路走得却并不顺畅，他两次联名向重庆市政府上书，希望得到有关部门的支持。

他说：“高温超导磁悬浮车项目已经具备可行性，可以按照‘三步走战略逐步实施。第一步实现1000公里的运输能力，建设区域性城际交通网;第二步实现时速2000公里的运输能力，建设国家超级城市群之间的1小时交通网;最后一步将建设‘一带一路交通网。”“三步走”意在打造出继航天、高铁、核电之后的又一张中国新名片。

走在世界超导科技最前沿

回国前的范江弟，已是美国南方大学物理系终身教授，完全可以在美国安享晚年。为什么他放弃了在美国打拼来的事业选择回国？他的回答是：“我是当年国家公派出国深造的访问学者，有义务回来报效国家，阴差阳错在美国滞留了这么多年，等到叶落了才归根那就太晚了。2005年女儿工作后我就在寻求回国機会，不幸的是这时候妻子患上了癌症，延缓了进程。另外，我跟国外那些物理学家因为一个理论争论了那么多年，不想跟他们玩儿了！”提起在超导理论上的学术之争，范江弟幽默的语气中带着深深的无奈。

他说：“生活和学术上我都有点反潮流精神，不喜欢人云亦云。超导性的发现已经100年有余了，虽然这个领域里诺贝尔奖都有好多个了，但其起源和机制至今还是争论不休，实验上的进展也十分缓慢，我的判断是，其基本理论一定出了问题。”自1987年美籍华裔科学家朱经武领导的研究小组获得转变温度为93K的超导体后，全世界超导界几乎沸腾了。可是30年过去了，超导材料仍在20世纪90年代左右的水平上止步不前，更好的材料并未被找到。原因在哪里？

不走寻常路的范江弟遇到了同样有很多想法的尤里·马罗若夫斯基，注定会擦出不一样的火花。基于电子在库伦相互作用下的强关联效应，从量子场论出发，结合费曼图示法导出了一个包含介电常数，材料的层间距离等在内的超导临界温度的解析表达式，他们创建了新的FM理论，自然而然地把高低温超导性统一了起来，找到了一个提高临界温度的大方向，朝着这个方向努力，将有望找到具有接近室温或者高得多的临界温度的超导体。

博士毕业于乌克兰国家科学院的尤里·马罗若夫斯基，于苏联解体后移民到了美国，在寻找工作的过程中曾四处碰壁。而当时的范江弟则从美国休斯敦大学博士毕业不久，在导师莫斯的推荐下，成为了路易斯安那州南方大学的教授，并申请到了美国空军一个与超导有关的项目，尤里·马罗若夫斯基成了他的第一个博士后，两人从此合作开启了超导理论机制研究的漫长旅程。

范江弟说：“我一直有个苏联情结。高中毕业时我曾被选派为留苏预备生，后因中苏关系的破裂，没成行。尤里刚好从那里来，心理上有一种天然的亲近感，我把他收留下来了。”年龄比他小的尤里，理论基础相当过硬，工作的效率很高，甚至超过了范江弟的预期。原打算三四个月完成的工作，他只用了1个月就把结果推导出来了。

相互获取灵感，彼此互相尊重，范江弟和尤里另辟蹊径，共同走出了一条超导新理论的建构之路，成为志同道合的合作伙伴。作为范江弟的助手，尤里竭尽所能地去完成范江弟交给他的每项任务。作为项目的负责人，范江弟也并没有以长者自居，尤里的费曼图知识很厉害，范江弟就向他学习，很快掌握了这门较难的方法，并将它发展和运用到新理论的建构中。

随着对超导基础理论的研究越来越深入，范江弟越来越发现，由巴丁、库珀和施里弗提出的BCS理论存在着重大瑕疵。他说：“虽然BCS理论在数学上是完美的，但在物理概念和机制上它却是畸形的，这种畸形致使BCS理论无法对高温超导做出预言和解释，甚至有时会做出完全相反的解释。但在1972年拿到诺贝尔物理学奖的BCS理论，一直被全世界超导物理学家奉为圭臬，说它有问题，会招来大多数人疑惑的目光。”

范江弟心里清楚，挑战BCS理论就相当于捅了马蜂窝。他曾与提出BCS理论的其中一位在世的科学家取得联系，试图与他一起将理论进行进一步修正与完善。初期也得到他的赞扬和赏识，但因为一场车祸带来的巨大困扰加之年事已高，他被迫退出学界，选择了隐居。

在这种情况下，范江弟并没有放弃对真理的追求。他想“难道只准许你们开一个像沃尔玛这样的大商店，就不许我摆个小摊吗？”于是，范江弟开辟新路，开始创建自己的学术圈子和学术人脉关系。1998年，他创建了“超导体和相关材料的新理论、新发现和新应用”国际大会（New3SC）（简称国际超导“三新”大会），这个大会已开了十一届，世界著名的物理学诺贝尔奖得主A.A.Abrikosov博士等多位国际著名专家都曾参与国际超导“三新”大会，就学术进行了深入沟通交流。至今大会还在继续。

他深信真理会越辩越明。多年来，他无数次在重要的国际学术会议上，一次次不遗余力地闡述自己的观点及对超导的新认识，尽管从来没有人驳倒过他的理论，但是公开支持他观点的人并不多。他深信历史会给范江弟—马罗若夫斯基创建的FM理论一个公正的定论，依据这个理论，有非常大的希望可以帮助科学家找到接近室温的超导材料。他说：“只要别人驳不倒我的观点，我就会坚持到最后。只要我活得足够长，就有赢的希望。”

家乡成为中国的超导产业基地

2013年10月，回国后的范江弟得到重庆市科学技术研究院的大力支持，领衔成立了重庆超导科技研发中心。以高温超导技术的应用研发为路径，承担科技部国际合作重大项目，为重庆构建超导应用技术产业链提供决策咨询和全面技术服务，力图将重庆打造成国内重要的超导产业基地。

在范江弟的带领下，中心广聚各方力量，坚持产学研结合，利用他多年在国际超导学术界担任国际大会主席的人脉关系，积极拓展国际的交流与合作，加快成果的转化。除已经形成的15人团队，另外还有美国、乌克兰、巴西、瑞士和法国等国的10多名专家团队作为合作伙伴和顾问加入了进来，他引进的巴西里约热内卢联邦大学的超导磁悬浮试验线“眼镜蛇”团队的全体人马，将分期分批来到中国工作。此外，他还在重庆渝北区成立了超导技术研究院有限公司，将作为超高速车项目对外联络、开发、协作的一个桥梁。

范江弟的事业蓝图已渐渐铺展开，他兴致很高地告诉笔者：“目前我已经有3个摊子了，选矿机明年融资产业化后说不定就有了第4个摊子。”铺下这么多的摊子，范江弟只是想实现他的“超导梦”。他说：“我这么大岁数赚钱为了什么？给家里用吗？我虽不是亿万富翁，但生活很舒服，我的目标就是赚了钱后，把大部分的钱用来做实验来验证我的理论，希望在我有生之年找到接近室温的超导材料，并让重庆成为中国重要的超导产业基地。也许我到死也达不成目标，但经历了就够了。不能老埋怨别人不听你的，不给你创造条件。偶尔发几句牢骚可以，更多的还是自己要努力。我是奔着这个目标去的，但是能不能成，一句话‘谋事在人，成事在天。”他也遗憾地说：“自己的年龄大了，进入不了‘千人计划，难以集聚更多的科研精英和资源，只能尽自己最大的努力触摸这个梦想。”

让超导材料及磁悬浮在日常生活中发挥作用，已成为范江弟从理论走向应用研究的一个关键转折点。目前，范江弟领衔的团队除了参与高、大、上的项目，与百姓生活密切相关的一些小项目也从未忽视。悬浮婴儿车、超导秋千、悬浮旋转木马、超导过山车、学生教具，都被范江弟纳入了自己的研发计划中。

“要建设时速2000公里/小时通达国家超级城市群之间的高温超导磁悬浮车交通网”的信息见诸媒体后，引来了一阵热议。对于一些唱衰的观点，范江弟说：“媒体关于这个项目的报道我看了一些，有赞赏的，也有嘲笑的。他们说什么我管不着，我记得当年毛泽东说了一句话，‘原子弹要有，氢弹也要快。当时中国的科学家们搞过原子弹吗？他们连见都没见过，却在那种极其艰苦的物质条件下花了五六年时间就把原子弹搞出来了。现在我们有多少海外留学回来的优秀学生，人才资源比那时候多几百倍、几千倍，这种情况下只要有决心，什么都可以实现。”

经历了“工、农、兵、学、商”5大行业，范江弟并不服老，他至今仍然和年轻人一样地上下班，经常早来晚走。利用周末和节假日来办公室阅读资料，撰写或者修改文章。他一直秉持着“活到老，学到老，还要博到老”的人生信条。谈起目前的状态，他用一句话做了总结：“现在只是万里长征刚迈出了第一步，离目的地还远着呢！”

（责编  孙  波）