“求是奖”奖励探索的勇气



2013年11月14日,北京,清华大学副校长薛其坤院士在实验室指导学生。图/新华 


 

  《中国新闻周刊》记者/钱炜

本文首发刊载于9月25日发售的《中国新闻周刊》总第678期


 

2014年9月13日,清华大学物理学家薛其坤获得香港求是基金会颁发的“求是杰出科学家奖”。在薛其坤去年已经屡屡获奖的情况下,求是基金会仍决定将本年度的大奖颁给他,不仅仅是因为他的科学发现十分重要,更是由于,薛其坤所取得的,是一项源于科学家自由探索而非行政计划的成果。

 

令薛其坤声名远扬的,是他带领团队在实验中首次发现了量子反常霍尔效应。这一成果已于2013年3月15日在《科学》杂志在线发表。对此,诺贝尔奖得主、物理学家杨振宁曾表示,这是从中国的实验室里第一次做出了“诺奖级别的物理学成绩”。值得一提的是,2013年12月,薛其坤当选《中国新闻周刊》“影响中国”年度科学人物,本刊曾在总第642期对他及其取得的科研成就进行过详尽的报道。
 

  科学“无计划”

 

薛其坤团队的这一项目,得到了国家科技部与自然科学基金委员会的资助。然而,在课题立项之初,却并非冲着量子反常霍尔效应而来的。

 

量子霍尔效应是凝聚态物理研究的“重镇”,此前,研究量子霍尔效应“家族”里其他两个分支的科学家,已经在1985年与1998年分别获得了诺贝尔物理学奖,他们的得到的荣誉就足以说明这一领域的重要程度。

 

到了2009年,还剩下量子反常霍尔效应的理论尚未在实验中观测到。而薛其坤团队是研究拓扑绝缘体的,他们当时就在想,能否研制出一种特殊的拓扑绝缘体,来实现量子反常霍尔效应呢?

 

“科学研究的本质是发现新东西。作为一名科学家,当看到比较难或者尚未解决的科学问题时,你总是会有想去接近它、揭开它谜底的冲动。能够研究世界上最顶尖的科学问题,这个过程本身对我就是一种鼓励,当时并没考虑成功的可能性有多大。”薛其坤这样解释他的初衷。于是,在项目进行到中期时,薛其坤就给科技部与自然基金委分别写了项目调整说明书,希望将目标集中到量子反常霍尔效应上来。

 

在此次求是奖颁奖仪式后的讨论会上,中国医学科学院院长曹雪涛颇有感触,他发问道:“在中国本土环境里,学者总是很少有勇气去碰一些根本性的、需要长时间坚持的重大科学问题。为什么我们缺乏这个勇气?”

 

对曹雪涛提出的问题,中科院上海神经科学研究所所长蒲慕明指出,中国科学之所以到目前还没有取得重大成就,主要因为科学家没有胆识去碰重大问题,或者说,环境还不允许中国科学家去研究那么大的问题。对于什么是重大问题,大家都不缺乏洞察力,但却缺乏的是胆识。“你要能够冒险,因为你可能最终无法获得成功。”不过,蒲慕明也提到,外部环境也是造成这一问题的原因之一。 科学家既要有宽松的外部环境,也要有一定的内在压力,才能激发出最好的创造力。

 

实际上,薛其坤不乏这样的洞察力与胆识,同时也拥有良好的外部环境。在他提交了项目调整说明书以后,很快就得到了主管部门的许可。事后,他回顾这一经历时表示,“其实,这反映了科学研究的本质:科学是不能被计划的。同时我们也很幸运:科技部与基金委的管理人员很懂科学规律,也足够信任科学家。”

 

薛其坤觉得,自己赶上了好时候。在他回国以来的这15年里,中国GDP在稳步增加,而基础研究经费的增长幅度又高于GDP的增长幅度。因此,他认为,如今在国内做基础研究的科学家,拥有过去以往所没有的优越科研环境。
 

  科学家要有强大的内心

 

量子霍尔效应能够避免电子碰撞发热,未来可用于制备低能耗的高速电子芯片。不过,这一效应的产生通常需要施加强磁场,由此带来的造价昂贵、体积庞大等问题,限制了它的实际应用。当然,可以在不施加强磁场的情况下,同样观测到量子霍尔效应。然而,要想实现它,就需要精准的材料设计、制备与调控,这一过程的实现,难度非常大。

 

作为薛其坤的前辈,中科院院士、清华大学物理学家朱邦芬当时并不太看好他发起的这一冲击,“在得知其坤他们想要做时,我自己觉得这个实验能取得成功的可能性不是很大。”

 

但薛其坤过去的经历,已经证明了他拥有强大的内心,并不在乎别人的眼光。20年前,大学毕业的薛其坤被分配到以考研率奇高而闻名全国的山东曲阜师范大学工作。或许是被学生们靠知识改变命运的行为所感染,他也加入了考研洪流。然而,很不幸运地,他考了两次都没有考上。但薛其坤并未放弃,终于在第三次考上了中科院物理研究所的研究生。如果没有第三次的坚持,他可能一辈子只会待在曲阜师大,只是做一名尽职的大学老师,而中国就会缺少一名杰出的物理学家。

 

北京大学生命科学学院教授饶毅曾经设计过一个性格实验,发现人有四类,一类人是不只是在想自己要做什么,也很关心旁边的人在想什么,因此在做决定的时候,会考虑别人的想法。第二类是他在考虑问题时并不太在意别人在想什么。第三类人是非常注意旁人在想什么,别人怎么做他就怎么做,完全把自己的想法丢掉。第四种人是专门跟别人唱反调。

 

饶毅曾经在北京生命科学研究所做过这个测验,结果发现,研究所里大部分人都是第一类,其中只有一个人的测试结果是第二类。这个人名叫李文辉。当时,他已经做了6年的研究,但一篇文章都没有发表过。直到去年,李文辉一鸣惊人,发现了乙肝病毒受体。对此,中科院大连化学物理研究所研究员杨学明表示,我在国外做基础研究时的心态是坦然的,理直气壮的。因为基础研究的重要性,不需要向别人多做什么解释。但是我回国以后,这却反而成为我的一个最大困惑:很多人在我面前说,你做这个是什么呢,有什么用呢?这令我开始怀疑自己,是不是我做的东西真的没有用。所以,在中国,科学家尤其是做基础研究的人,需要有一颗坚强的心,能够坚持自己的信念。

 

在颁奖仪式上,求是基金会主席查懋声表示,过于快速的发展需求和压力,给中国科技带来了一些问题,首当其冲的,便是急功近利的思想导致很多科技人员不愿或无法从事开创性、基础性和前沿性的工作,而科技资源是一个需要至少几十年以上的长线投入与耐心培育的过程。薛其坤的科研历程,正好是对这一规律的一个证明,他给中国科学界输入了一股正能量。

 

实际上,作为一项低调但极具内在含金量的科技奖项,香港求是基金会及求是科学奖本身,就摒弃一切浮夸与功利,始终秉承独立的精神,耐心地与中国科技共同发展与进步。

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