1月9日上午,国家科学技术奖励大会在京召开,中国科学院物理研究所赵忠贤院士荣获2016年度国家最高科学技术奖,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平向赵忠贤院士颁奖。赵忠贤是我国高温超导研究主要的倡导者、推动者和践行者,为高温超导研究在中国扎根并跻身国际前列做出了重要贡献,是我国高温超导研究的奠基人之一,也是新中国培养的科学家的杰出代表之一。
超导(全称超导电性),是指某些材料在温度降低到某一临界值(即超导临界温度)以下时,电阻突然消失的现象。具备这种特性的材料称为超导体。
也许大家并不知道,超导就在我们的身边:现在医院里用的1.5T和3T的核磁共振成像仪的核心部件是1.5特斯拉或3特斯拉的超导磁体;北美地区有几千台高温超导滤波器服务在手机基站上,与传统基站相比大大改善了通信质量;2012年发现“上帝粒子”的欧洲核子中心的大型对撞机中,几十公里长的超导加速环和多个有几层楼高的超导探测器都是最关键的部件。
超导更有着光明的应用前景。德国利用高温超导磁体的涡流加热技术,将热加工铝材的电能转化效率提高了30%。一旦超导技术得到广泛的应用,将为人类创造相当可观的效益。日本已计划在2027年开始运行新的新干线,采用的超导磁悬浮列车时速将达到500公里。
在纯科学上,超导作为当今物理学界最重要的前沿问题之一也吸引了无数科学家的目光。自1911年人类发现超导以来,已颁发5次诺贝尔奖给10位研究超导的科学家。其实自1911年以来,超导研究中最重要的两个问题一直是:怎样找到临界温度更高、更适于应用的超导体?超导体为什么会超导?无数优秀的科学家为此前赴后继,赵忠贤就是其中平凡又杰出的一位。
高中时代,赵忠贤被国家提出的“向科学进军”的号召深深地影响着。他从一本苏联杂志中了解到了很多“老大哥”的新进展,如卫星、火箭、半导体等等。这让赵忠贤对科学产生了浓厚的兴趣,也有了让中国成为一个科技强国的渴望。
1959年,赵忠贤被中国科学技术大学技术物理系录取,1964年大学毕业并被分配到中国科学院物理研究所。他满怀着对祖国科学未来的美好憧憬一干就是五十多年。赵忠贤很快在物理所崭露头角,并成为所里重点培养的青年人才。
1973年,经周总理批示,一批年轻学生和学者被派往国外学习,赵忠贤被从干校召回,1974年到英国剑桥大学进修,接触到了世界超导研究最前沿。75年回国后,赵忠贤提出要“探索高临界温度超导体”(简称“高温超导体”)。所谓“高温超导体”,是指临界温度在40K(约零下233摄氏度)以上的超导体。
1986年底,赵忠贤的团队和国际上少数几个小组几乎同时在镧-钡-铜-氧体系中突破了麦克米兰极限,获得了40K以上的高温超导体。一时间,世界物理学界可以说是地动山摇,传统理论的崩塌让“北京的赵”多次出现在国际著名的科学刊物上。
1987年2月19日深夜,他们团队在钡-钇-铜-氧中发现了临界温度93K的液氮温区超导体,1987年2月24日中国科学院数理学部举行新闻发布会宣布了这一发现并在世界上首次公布了元素组成。25日的《人民日报》报道了这一消息,世界各大通讯社纷纷转载,在世界上刮起了一阵液氮温区超导体的旋风。
1987年的辉煌之后,赵忠贤潜心研究20年,终于带领中国团队再次引领世界热潮。2008年,日本科学家Hosono报道在镧-氧-铁-砷体系中存在26K的超导,与赵忠贤“在具有多种相互作用的四方层状结构的系统中会有高温超导电性”的新思路是一致的,他立刻意识到这一类铁砷化合物(后来被称作“铁基超导体”)很可能是新的高温超导体。
几十年来,在我国高温超导研究从追赶到引领世界的历史进程中,赵忠贤是主要的倡导者、推动者和践行者。他有无私奉献的精神和国际领先的成果,是新中国培养的科学家的杰出代表。为高温超导研究扎根中国并处于国际前列做出了重要贡献。
今天,象征着中国科技领域最高荣誉的国家最高科学技术奖授予赵忠贤,不仅仅是表彰他本人的杰出贡献,更是期待着受他影响的几代青年科学家能够在前人的基础上更进一步,在未来第三次高温超导突破中做出新的成就,为祖国科技发展事业贡献力量。