丁洪:有信心中国获“诺贝尔”
发布:2016-09-28 16:23
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丁洪,中国科学院物理研究所研究员,北京凝聚态国家实验室首席科学家,国家首批“千人计划”入选者。1990年毕业于上海交通大学,1995年获美国伊利诺伊大学芝加哥分校物理学博士。1995年9月至1998年8月在美国Argonne国家实验室做博士后。1998年9月至2008年5月在美国Boston College大学物理系历任助理教授、副教授、教授。
18年的时间足以让一个人习惯陌生的环境,也足以让一个人在思索中找到未来的目标。
1990年从上海交通大学毕业后,丁洪便开始了长达18年的旅美生活。
“我记得特别清楚的一件事是,在博士学位论文答辩的时候,我的一位答辩导师跟我说,做一名科学家,也许你未来很多年的工作成绩还不如做学生的这段时间,所以要善于抓住机遇。”结束了18年的美国生活,如今的丁洪已是中国科学院物理所研究员、北京凝聚态国家实验室首席科学家,他全职回国后在铁基高温超导领域作出的成就令同行瞩目。
一个改变命运的电话
2007年11月的一个电话,使丁洪原本平静的美国大学教授生活泛起了一丝涟漪。
“这个电话是中科院物理所打来的,目的是想请我加盟”。然而,此时的丁洪已经参加了香港大学的面试。此前,由于美国在科研经费支持力度上的下滑和香港大学一再的邀请,丁洪开始琢磨起了跳槽。
“答应去香港大学面试的原因,主要是因为香港教授的待遇很好,而且科研条件也非常好。”丁洪觉得,换一个工作地点,也许自己能发挥更大的作用。
不过,中科院物理所的这个电话改变了他的计划。
“我当时一点准备都没有,更从来没有考虑过要到物理所工作的问题”。但是,就是这样一个电话让丁洪的未来发生了改变。
在这次长长的通话中,中科院物理所把他在加盟之后的科研环境、工资待遇等问题全盘托出,这让丁洪颇为吃惊。其实,在已得知丁洪有跳槽的想法后,中科院物理所领导班子就开会讨论作出了人才引进的决定。
然而,这个电话的到来让丁洪左右为难。一方面,由于经常的往来合作,中科院物理所的各种情况丁洪已非常熟悉;另一方面,物理所在给他的工资待遇高出其他研究人员很多,这让丁洪难以接受。
“同事间是合作的关系,如果我的工资比别人高太多,我认为是不利于团队内部和谐的,所以我当时就说了‘No’。可物理所的领导跟我说,可以过来看看情况再决定。我来了之后发现,物理所对于引进人才非常有诚心,科研条件也很好,确实能做一番事业,我挺感动的。”丁洪的态度从“No”转变成了“Yes”。
谈好了工作上的细节问题,丁洪剩下最大的顾虑就是家庭。
在从物理所谈好回到美国之后,丁洪就和夫人商量起回国工作的问题。“在回国工作这件事上,我给了我太太一票否决权。”他笑着说。
“我问她的态度是什么,同时也和她说‘你有一票否决权’,如果她不同意我回国,我会尊重她的决定。”不过,在这个问题上,丁洪的顾虑是多余的,他的夫人认为,如果回国能有这么好的科研环境,应该认真考虑。
当时,香港大学也向丁洪发出了聘书,美国方面也在用高薪挽留他。不过,在对比了科研支持力度、科研氛围和未来发展前途后,丁洪毅然决定来到中科院物理所。
“我从No到Yes的转变非常快。”丁洪是一个想好事情就要立刻付诸实际的人,“2008年2月我就已经想好回国了,很多人觉得我作决定太快了。我跟他们说,在关键问题想好之后,细节问题就不用多想。”
确实如此,实际上丁洪在作了回国的决定后,甚至都没有想好如何搬家,当时住的房子怎么处理,孩子上学的问题怎么办等。
“我太太唯一的要求就是孩子的教育问题,所以我们第二次回来的时候,一起去看了北京的学校,在把这个事情搞定之后,就决定搬家了。”2008年5月,丁洪开始搬家回国。“我对国内很有信心,对自己也很有信心。”
有人曾对丁洪说,应该留一条“后路”,全职回国的风险很大,但丁洪不怕,“要是连这一点信心都没有的话,我就不要回来了。现在看来,回国是很正确的”。
幸运的铁基超导
回国后的第一年,组建队伍让丁洪花费了很多精力。
“在美国我有一名博士后,还有4名研究生,但是他们都即将毕业,不可能跟我一起回国。已经毕业的学生有的娶了外国太太,回来更不现实。所以没有能带一个队伍回来。”丁洪回忆说。
从自己搭建实验室开始,丁洪一般在夜里三四点才能睡觉休息。“很忙很忙,也确实挺辛苦的”。由于当时的实验设备不齐全,而超导实验需要很多大科学装置,丁洪就向国外的同步辐射中心和一些合作者申请使用设备。
那是刚回国的第二天,在一个学术会议上丁洪听说有一个实验样品非常好,他当即就和日本的合作者说:“我去你那里做一些实验好不好?”会议一开完,丁洪就买了机票飞到日本。
“当时样品刚出炉,我带着这个样品在日本待了8天,这8天里我只去旅馆住了两个晚上,剩下的时间都在实验室度过。”前后两周的时间,丁洪不但把实验完成,论文也写好等待发表。“后来这篇文章有很高的影响,现在引用率已经超过260。”
当时,中国在铁基超导材料方面的研究是国际领先水平,丁洪也集中精力做铁基超导这种新型高温超导体的实验。其实,他之前十几年的研究对象一直也是一种高温超导体——铜氧化合物。
“我把它归结为运气很好,做铁基超导我们取得了很多成果,这是让我感到意外的事情。”丁洪抓住了做铁基超导的机遇,在回国1年多的时间里,发了十几篇文章,并且影响力非常大。
高温超导电性一直是凝聚态物理学领域的热点研究课题之一。最近发现的高达55K的铁基超导体结束了铜氧化合物在超导转变温度高于40K的领域内一统天下的局面。作为新型高温超导体的铁基超导体,由于其丰富的物理性质大大拓宽了人们对凝聚态物质研究的视野,但相关的超导机理却是凝聚态物理领域的难题之一。
丁洪和他的团队和日本东北大学高桥隆小组合作,利用角分辨光电子能谱技术,发现了铁基超导体中依赖费米面的无节点的超导能隙,该文章于2009年8月被ScienceWatch评为在科学领域内的Fast Breaking Paper,被国际同行认为是对铁基超导体的s-波对称性的建立具有奠基性意义的工作。
在此后1年多,丁洪小组和多个研究小组合作对铁基超导体进行了更深入的研究,取得了一系列重要的研究成果,其中最突出的是用多个有说服力的实验结果揭示了反铁磁波矢相连的带间散射和费米面近似嵌套是导致铁基超导的最根本原因。这已成为被越来越多的人所接受的共识,并被2010年3月Science的评述文章作为正在形成的对铁基超导机理共识的关键实验证据。
“一直跟我一起工作的同事说,你刚来的时候头发白得很快。那一年的确很辛苦。”建设实验室、建设队伍、作实验、写文章,丁洪回国后的第一年非常辛苦,但他过得也很充实,他用6个字形容回国后的生活——“充实、高效、愉快”,这也是丁洪和他的团队的真实写照。
丁洪主要用角分辨光电子能谱研究高温超导体和其他强关联电子材料的电子结构和电子激发性质。近年来,他在国际重要杂志上发表了100多篇学术论文,其中6篇发表在《自然》杂志上,28篇发表在《物理评论快报》杂志上。这些文章被SCI引用超过6000次。
挑战科学 挑战自然
1986年,铜氧化合物高温超导性质被发现,直到现在还没有解决其机理问题;而铁基超导体刚刚发现两年,丁洪的研究就作出了重要的贡献。
“铜氧化合物主要是有更强的电子间的相互作用,对于理解它的多体效应是很难的,现在还没有一个共识,是一个世界性难题”。目前,丁洪是科技部“973”量子调控项目的首席科学家。他希望,对于铁基超导的研究能够启发科学家对铜氧化合物超导的研究,而且,对铁基超导的研究成果会给人们在寻找超导体上有很大的启发。
如今,实验室的初步建设已经完成,研究工作步入良性发展,丁洪又开始琢磨起协助中科院建设大科学装置和北京基础科学基地的事。
“因为在美国的时间很长,我对美国的国家实验室比较熟悉,对欧洲、日本的实验室也比较熟悉,对实验室布局等方面有一定的掌握。事实上,中国也急需建设综合性大型国家实验室。”
现在,丁洪正在促进中科院基础局和美国能源部基础科学局的全面合作。“因为中美在物理合作研究方面,现在只有高能物理领域有正式的合作,我们想拓宽其他领域。”2009年,为了促进物理所、高能所、技术局等的对外合作,丁洪分别去了4次美国、4次欧洲,考察他们在这方面的情况。
之所以忙一些科研之外的事情,丁洪是希望能把中国整个的科研水平和科研氛围做好。
“中国现在大量的精密仪器是靠进口,我想改变这个状况,所以有些仪器我们自己也在研制。海外的一些华人在精密仪器领域很有成就,可以整合力量,使中国在精密仪器方面能提升。”丁洪说。
谈到生活,丁洪也变得轻松了很多。“我的爱好很多,尤其喜欢去海边潜水,我到过世界很多地方去潜水。我曾从百慕大海底的一个沉船下潜过去,这艘沉船是在二战时候被击沉的,沉船处大概有30多米深。”
现在,丁洪的家人也适应了回国的生活并且很开心。“我们一家都喜欢旅游,所以我每年至少要抽出1周到2周的时间来陪家人出去旅游”。
“现在,很多在国外的华人科学家都有回国发展的想法,但是,大部分人由于各种原因还没能付诸实施。以前,中国是‘小米加步枪’,而现在正在形成‘机械化部队’”,丁洪认为,现在中国的科研大环境比较好,特别是大科学工程,上海同步辐射光源的建成、广东散裂中子源的动工和北京新光源的筹备,让中国的发展空间比国外更大。而他自己的经历也说明,有能力的科学家在国内同样可以有很好的发展。
“别人问我螃蟹好吃不好吃,我说,你们都知道螃蟹是很好吃的。”丁洪笑着说,“对中国未来科研的发展,我非常看好。”
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