中新網(wǎng)3月21日電 世界超導(dǎo)百余年研究史中，在兩次高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的研究取得重大突破的關(guān)鍵時(shí)刻，趙忠賢帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)都“跑”在前列。五十年磨一劍，趙忠賢用一輩子的熱愛(ài)與堅(jiān)守，讓中國(guó)高溫超導(dǎo)科研地位躋身國(guó)際前列。因在科學(xué)研究領(lǐng)域作出的卓越貢獻(xiàn)，3月21日華人盛典組委會(huì)公布趙忠賢獲得2016-2017年度“影響世界華人大獎(jiǎng)”提名。

今日中國(guó)超導(dǎo)事業(yè)，源自半個(gè)世紀(jì)前的啟程

1959年，18歲的趙忠賢以優(yōu)異的成績(jī)進(jìn)入中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)。1964年，當(dāng)23歲的趙忠賢畢業(yè)后被分配到中科院物理所時(shí)，我國(guó)還沒(méi)有高溫超導(dǎo)這個(gè)概念。

超導(dǎo)最先發(fā)現(xiàn)是在1911年，由荷蘭物理學(xué)家卡麥林?昂納斯發(fā)現(xiàn)。超導(dǎo)被譽(yù)為“20世紀(jì)最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一”。目前已有10個(gè)人在超導(dǎo)領(lǐng)域獲得了5次諾貝爾獎(jiǎng)。

超導(dǎo)現(xiàn)象指在一定的低溫狀態(tài)下，某些材料中的電子可以無(wú)阻地流動(dòng)，表現(xiàn)出零電阻現(xiàn)象。超導(dǎo)體這個(gè)名詞看似陌生，但在信息通訊、生物醫(yī)學(xué)、航空航天等領(lǐng)域都有巨大的應(yīng)用潛力，假如超導(dǎo)現(xiàn)象能在常溫下實(shí)現(xiàn)，遠(yuǎn)程超高壓輸電將沒(méi)有損耗，能節(jié)省很大電量。我們的身邊就廣泛存在超導(dǎo)應(yīng)用：醫(yī)院里用的核磁共振成像儀核心部件是超導(dǎo)磁體，還有我國(guó)目前正實(shí)驗(yàn)的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車。這些，都與趙忠賢等人的進(jìn)行超導(dǎo)研究密切相關(guān)。

但當(dāng)時(shí)中國(guó)的超導(dǎo)研究還沒(méi)有開(kāi)啟。1973年，32歲的趙忠賢赴英國(guó)劍橋大學(xué)進(jìn)修，接觸到了世界超導(dǎo)研究最前沿。2年后回國(guó)時(shí)，他開(kāi)始從事探索高溫超導(dǎo)電性研究。

十年探索一次突破，讓中國(guó)超導(dǎo)受世界矚目

“初生牛犢不怕虎。”經(jīng)過(guò)縝密思考和實(shí)驗(yàn)，1977年，趙忠賢在《物理》雜志上發(fā)表文章，挑戰(zhàn)由經(jīng)典理論推導(dǎo)出的麥克米蘭極限，當(dāng)時(shí)不少人認(rèn)為，“趙忠賢膽子實(shí)在是太大了”。雖然想法超前而且價(jià)值巨大，但進(jìn)展卻沒(méi)有這么順利。隨后幾年，他的研究屢次受阻。

“1986年4月，瑞士科學(xué)家穆勒和柏諾茲發(fā)現(xiàn)Ba-La-Cu-O材料在35K(開(kāi)爾文，熱力學(xué)溫度單位)時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。9月底，我看到他們的論文后，馬上找到陳立泉等同事開(kāi)始銅氧化物超導(dǎo)體研究工作。”趙忠賢回憶說(shuō)。

八十年代的科研條件異常艱苦，好多設(shè)備是趙忠賢團(tuán)隊(duì)自己造的。燒樣品的爐子就自己造的，被他戲稱為“土炮”，買的設(shè)備也是二手貨。但這絲毫不妨礙他們的激情和夢(mèng)想，趙忠賢和同事們不分晝夜地干，餓了，就煮面條；累了，輪流在椅子上打個(gè)盹。1986年底，趙忠賢的團(tuán)隊(duì)和國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)小組幾乎同時(shí)在鑭鋇銅氧體系中突破了“麥克米蘭極限”，獲得了40K以上的高溫超導(dǎo)體。一時(shí)間，世界物理學(xué)界為之震動(dòng)，“北京的趙”多次出現(xiàn)在國(guó)際著名科學(xué)刊物上。

1987年2月，艱苦的研究終于有了成果， 趙忠賢及合作者獨(dú)立發(fā)現(xiàn)液氮溫區(qū)高溫超導(dǎo)體，并在國(guó)際上首次公布其元素組成為Ba-Y-Cu-O。這項(xiàng)研究使得超導(dǎo)電性低溫環(huán)境的創(chuàng)造，由原本昂貴的液氦變?yōu)楸阋硕糜玫囊旱Ｚw忠賢因此于同年獲得第三世界科學(xué)院TWAS物理獎(jiǎng)，他也成為首次獲此獎(jiǎng)項(xiàng)的中國(guó)科學(xué)家。

趙忠賢等人的成果，凸顯出柏德諾茲和繆勒的氧化高溫超導(dǎo)材料論文的意義，1987年這兩位科學(xué)家獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。柏德諾茲說(shuō)：“趙教授及其同事們的研究成果是舉世矚目的，感謝他們?yōu)槭澜缈萍嫉陌l(fā)展和超導(dǎo)研究做出了重要貢獻(xiàn)。”

那一年，趙忠賢45歲，這是他從事超導(dǎo)研究的第十二年。