趙忠賢：“超導”一生

趙忠賢院士頭上頂著諸多光環(huán)—2016年度國家最高科學技術獎、兩次國家自然科學獎一等獎、兩次國家自然科學獎二等獎、第三世界科學院物理獎，以及國際超導領域的重要獎項馬蒂亞斯獎。

他是我國高溫超導研究的奠基人之一，50年來癡迷于高溫超導研究，將我國的超導技術從一窮二白提升到了世界之巔。

76歲的趙忠賢并沒有躺在功勞簿上睡大覺，依然帶著團隊成員，包括他的4名學生活躍在實驗室。他對名利看得很淡：“說實話，我做科研從來沒想過要拿獎，拿獎只是順帶的結果?！薄吧狭藲q數(shù)，如果大家說‘這老頭還不錯’，我就很高興了?！?/p>

趙忠賢生于遼寧，從中科大畢業(yè)后進入中科院物理研究所工作。1976年，他將自己的研究集中在了高溫超導領域。趙忠賢平時話不多，但只要說起老本行超導，他的話匣子就打開了。

超導是指某些材料在溫度降低到一定數(shù)值時電阻會突然消失。具備這種特性的材料，被稱為超導體。但最讓科學家頭疼的是，超導現(xiàn)象一直與極低的溫度密不可分，很多材料雖然有可能變?yōu)槌瑢w，但它們的臨界轉變溫度實在太低，接近絕對零度（-273℃）。1968年，美國物理學家麥克米蘭斷定，傳統(tǒng)超導體的臨界轉變溫度只能達到39K（-234℃）。39K在物理學界被稱為“麥克米蘭極限”。

趙忠賢年輕時就有股初生牛犢不怕虎的沖勁兒。1977年，36歲的趙忠賢在《物理》上撰文稱，臨界轉變溫度可以達到40～55K，甚至80K?！爱敃r大家都認為是天方夜譚?！?/p>

1986年4月，瑞士科學家柏諾茲和穆勒發(fā)現(xiàn)鋇鑭銅氧化物在35K時出現(xiàn)超導現(xiàn)象。趙忠賢看到相關論文后，敏銳地察覺到這可能是一個突破口。1986年12月，趙忠賢在用鋇鑭銅氧化物重復得出了柏諾茲和穆勒的結果之外，同時看到了70K條件下的超導現(xiàn)象，這一結果立即引起了國際上的關注和震動。“在科學研究中，如果一個實驗成果不能重復，那么即便它真實存在，也會被認為站不住腳。”由于當時沒人能夠重復得到這一結果，海外有學者對此表示質疑。

“只能想盡辦法，力爭重復實驗結果?！蹦嵌稳兆于w忠賢心力交瘁?！皦毫φ娴暮艽螅踔劣袑W者說讓我們收回公布的結果?！彼杏X自己一個月內頭發(fā)都白了很多。

1986年到1987年間，他最長有4個月沒有回家，吃、睡都在實驗室，晝夜不停地干?！爱敃r整晚不睡覺，像打了雞血一樣。”

“當時我們的條件真的很差，連個像樣的爐子也沒有。我用從別處淘回來的廢舊設備自制了一臺液壓器，我管它叫土炮?！?/p>

他做樣品用的材料也是1956年生產(chǎn)的，雜質很多。但沒想到，正是因為有雜質，讓他“因禍得?！薄Ｚw忠賢意識到，鋇鑭銅氧化物中出現(xiàn)的70K超導現(xiàn)象很可能是因為受稀土材料中雜質的影響。于是，他采用摻雜和替換的方式制備樣品。

1987年2月19日深夜，趙忠賢在釔鋇銅氧中發(fā)現(xiàn)了臨界轉變溫度93K的液氮溫區(qū)超導體，而且實驗結果可以重復。整個實驗小組的人喜極而泣。此時，他已經(jīng)48個小時沒有睡覺。“這是一個世界級突破。從-268.8℃的液氦溫區(qū)提高到-196℃的液氮溫區(qū)，意味著制冷難度和成本的大幅度降低。液氮的價格只有液氦的幾十分之一，可以像用熱水瓶打水一樣一打大一瓶?！?/p>

1987年2月24日，中科院召開新聞發(fā)布會，宣布了趙忠賢的重大發(fā)現(xiàn)，趙忠賢一戰(zhàn)成名。

1987年3月18日晚，美國物理學年會在紐約舉行，46歲的趙忠賢作為5名特邀嘉賓之一做了20分鐘的報告。這是那個年代中國科學家在國際舞臺上少有的亮相，這也標志著中國的高溫超導研究已躋身世界前列?！爱敃r我到酒店之后有很多留學生找到我，說在這樣的國際會議上能看到中國專家的身影，真的很激動?！?/p>

最終，因為將超導材料臨界轉變溫度從液氦溫區(qū)提高到液氮溫區(qū)，趙忠賢于1989年獲得國家自然科學一等獎。

然而在這波熱潮過后，超導研究卻陷入低潮，更理想的高溫超導體不知該去哪里尋找。趙忠賢的團隊坐了20年的“冷板凳”，很多人離開了超導研究，有人下海，有人調整了研究方向。

但趙忠賢不急不躁。他說，搞研究就像打麻將。打麻將你不見得每一次都能和，搞科研也是這樣。每天總感覺更接近真理，多有意思。“我享受著搞科研的樂趣，并且我們還經(jīng)常能‘和牌’?！?/p>

2008年3月28日，他又“和牌”了—經(jīng)過長達數(shù)年的實驗，臨界轉變溫度52K的鐠鐵砷氧氟做出來了，團隊成員非常興奮?！安粌H是臨界溫度從26K升到52K，突破了麥克米蘭極限，而且這意味著時隔20多年之后，高溫超導材料終于有了銅氧化物家族之外的另一新成員。”

在趙忠賢的書架上，擺著一張十分顯眼的照片。照片上，他身著紅白色滑雪服，雙臂緊夾滑雪桿，正在滑雪。雖然已76歲高齡，但這位院士從來“不服老”，他喜歡挑戰(zhàn)和刺激，除了滑雪，他還喜歡漂流、打球。

很多人不知道，這位治學嚴謹?shù)目茖W家在音樂上也有很深的造詣。他會吹小號、拉手風琴，跟很多音樂家有著深厚的友誼。中國的音樂作品有兩個他特別喜歡：一個是小提琴協(xié)奏曲《梁?！?，另一個就是王立平為《紅樓夢》作的曲。國外的音樂家，像莫扎特、威爾第的作品他也很喜歡?！拔矣X得科學和音樂都需要創(chuàng)造?！壁w忠賢說。