編者按
：大眾日報·大眾新媒體大平台一直關註薛其坤院士。薛其坤曾把自己比喻為沂蒙山區始發的「小船」。這艘小船乘風破浪，在地球轉了一個圈：到濟南讀大學，赴日本、美國留學，最終駛回清華大學、南方科技大學……「父母給了小船生命；小船有毛病了，導師幫忙修修，方向不對了，導師給指導指導；我的學生賦予了小船更青春的生命……」薛其坤說。家鄉成為他前進道路上永遠的人生座標和能量源。
現就以往的報道，再次編發，以饗讀者。
薛其坤：沂蒙山區始發的「小船」
□ 本報記者 劉蘭慧 王思晴 本報通訊員 張聖虎 韓文嘉
愛因史坦有一個著名的觀點——想象力比知識更重要。從【海底兩萬裏】啟發潛水艇的改進，到【星際迷航】讓行動電話之父產生靈感，現代科學技術的發明創造，最初都源於科學幻想。
隨著科技的飛速發展，不妨大膽想象一下：量子電腦在短短200秒內完成世界經典超級電腦一萬年的計算任務，超級電腦將有可能成為iPad大小的掌上電腦，電動汽車可以幾個月不充電且使用過程中不會發熱不會速度變慢……
這些並不只是想象，現實中相關領域的科學家早已做過研究。南方科技大學校長、中國科學院院士薛其坤便是其中的一位。
早在2012年12月，薛其坤團隊在真實材料中觀測到量子反常霍爾效應。這項研究成果為未來資訊科技革命提供了全新的原理，若用它和超導態有機結合去做量子電腦，科幻電影中的強人工智慧就有可能變成現實。
10月24日，美國物理學會宣布薛其坤獲得2024年度巴克利獎。該獎項被公認為國際凝聚態物理領域的最高獎，旨在表彰在該領域作出卓越貢獻的科學家。薛其坤和美國哈佛大學教授Ashvin Vishwanath共同憑借「對具有拓撲能帶結構的材料的集體電子性質的開創性理論和實驗研究」獲獎。據悉，這是該獎自1953年授獎以來首次頒發給中國籍物理學家。
這是薛其坤獲得的又一個重要獎項，對於他而言，對科學的探究仍在繼續……
耐心等待「決定性瞬間」
「作為一名中國科學家能夠入選，還是相當意外。」薛其坤表示，能夠獲得巴克利獎是莫大的幸福，這也表明中國進入了世界物理學舞台的中央，自己將努力帶領團隊向著這個方向繼續攻堅克難。
在物理學界，霍爾效應一直是近百年來科學家持續突破的方向，也是當下凝聚態物理領域最熱門的話題。
1879年，美國物理學家霍爾在研究金屬的導電機制時意外發現了霍爾效應。
一百多年前，當馬克斯·普朗克提出「量子」概念時，恐怕再大膽的人也難以想象，這將給世界帶來多大的改變——核能、雷射、電腦等都與此相關。
多年來，量子反常霍爾效應被視為物理學界的重大挑戰。它與已知的量子霍爾效應具有完全不同的物理本質，是一種全新的量子效應；它的實作更加困難，需要精準的材料設計、制備與調控。這一奇妙的物理現象很有可能會帶來下一次的資訊革命，多個世界一流的研究組一直在研究量子反常霍爾效應，卻沒有取得突破。如此困難的研究實驗，卻成功被中國的科學家薛其坤完成，一切要從15年前說起。
2008年，薛其坤開始帶領團隊勇闖量子反常霍爾效應的「無人區」，去研究一項可能終其一生都無法完成的計畫。1500多個日日夜夜，上千次的材料生成與測量對比實驗，結果卻是一次又一次的失敗。
直到2012年年底的一個深夜，當晚在實驗室值班的課題組博士後常翠祖告訴他——「薛老師，量子反常霍爾效應出來了，等待詳細測量。」
薛其坤站在原地，沈思了很久。他終於等到了那條簡訊。薛其坤迅速返回實驗室，跟隨團隊進行2個月的集中測試和不斷鉆研，最終測試出了完美的實驗數據。
成果在美國【科學】雜誌上一經發表，全世界為之震動。
諾貝爾獎獲得者楊振寧評價：「量子反常霍爾效應是從中國實驗室裏第一次做出的諾貝爾獎級別的物理學成績，不僅是科學界的喜事，也是整個國家的喜事。」
美國【科學】雜誌的匿名評審給出了這樣的評價，「這篇文章結束了對量子反常霍爾效應多年的探尋，這是一項裏程碑式的工作。我祝賀文章作者們在拓撲絕緣體研究中作出的重大突破。」
1次成功背後，是999次失敗後又推翻重建。薛其坤的團隊用來實驗的樣品，是用原子一層一層鋪上去的。5nm的厚度，相當於頭發絲的十萬分之一，每制備一個都非常不易。
4年的時間，他們前後制備了1000多個樣品，經歷了無數次的失敗。每次失敗後，薛其坤再次帶領團隊改進樣品、創新方法；又失敗了，再改進、再創新。在這些失敗中，薛其坤學到了很多，比如堅韌、堅持……這些品質，日後都幫助薛其坤成為一個「皮實」的學者。
從薄膜生長，到磁性摻雜、門電壓控制，再到低溫輸運測量……薛其坤帶領團隊克服了重重阻礙和難關，一步步實作了對拓撲絕緣體的電子結構、長程鐵磁序以及能帶拓撲結構的精密調控……
發現量子反常霍爾效應是中國科學家從實驗上獨立觀測到的一個重要物理現象，也是世界基礎研究領域一項重要發現。
因為這項重要的科學發現，薛其坤經歷了無數艱辛之後，終於迎來人生的高光時刻。
2016年，薛其坤獲得首屆未來科學大獎。2019年，他獲得國家自然科學獎一等獎。2020年獲得菲列茲·倫敦獎。2023年，獲得巴克利獎……
薛其坤說，經歷過生活的艱難，感到其他艱苦都算不了什麽，所幸青少年時期的生活為自己形成吃苦耐勞的品質奠定了基礎。
沂蒙山區始發的「小船」
薛其坤曾把自己比喻為沂蒙山區始發的「小船」。這艘小船乘風破浪，在地球轉了一個圈：到濟南讀大學，赴日本、美國留學，最終駛回清華大學、南方科技大學……「父母給了小船生命；小船有毛病了，導師幫忙修修，方向不對了，導師給指導指導；我的學生賦予了小船更青春的生命……」薛其坤說。家鄉成為他前進道路上永遠的人生座標和能量源。
1962年，薛其坤出生於臨沂市蒙陰縣高都鎮西峪村。那時的沂蒙山區，是全國出名的貧困地區，他的期望就是走出山區。從課本上，薛其坤學到了牛頓、愛因史坦，並認識到成為一名科學家能給社會帶來巨大的福祉，於是他朦朦朧朧地有了成為科學家的想法。
憑借著努力，他成為山東大學光學系的一名學生。畢業後，薛其坤到了曲阜師範大學物理系工作，利用工作之余的時間復習備考研究生。1987年，他終於進入中國科學院物理研究所凝聚態物理專業學習。回顧當年的求學經歷，他說：「如果成為研究生能夠讓我更接近成為科學家的崇高理想，那麽為了這個崇高的目標，作出再大努力都值得。」
幾十年如一日，至今，薛其坤仍然保持著「7-11」的作息時間。1992年6月，薛其坤來到日本東北大學金屬材料研究所學習，實驗室的導師櫻井利夫要求，工作日必須早上7點到實驗室，晚上11點離開。「出了錯，導師的臉色就很難看，我的自信心受到很大打擊。」語言不通、作息嚴苛，薛其坤壓力很大。
一年半之後，薛其坤憑借紮實功底和超常付出，取得了一項重要的科研突破，這是「7-11實驗室」30年來的最大成果。薛其坤終於感覺到，自己這個山東農村放牛娃腦海裏朦朦朧朧的夢想，開始變得有一點真切了。
1996年，薛其坤被邀請在物理學規模最大的美國物理學會年會上做報告，糟糕的英語口語讓他不知所措。為了保證萬無一失，他把要講的每個英語單詞、每句話寫下來，模擬練習了80多遍。當聽到掌聲與贊揚時，薛其坤覺得「像夏天渴時喝了冰水一樣，很舒服」。那是一個轉折點，經過刻苦攻讀，薛其坤構築了堅實深厚的理論功底和知識體系，透過接觸和了解世界物理領域的前沿資訊，開闊了視野。
2005年，薛其坤到清華大學物理系工作，當年11月當選中國科學院院士。當時他剛過不惑之年，是那一批當選院士中最年輕的一位。
薛其坤曾參與拍攝2019年清華大學招生宣傳片【從一到無窮大】。他說，「你們是各自家庭的第一個，我們每個人都是自己的第一個，這無數個一孕育著中國未來無限的希望。」
在南方科技大學2023年6月的畢業典禮上，薛其坤用自己的成長經歷勉勵學生：憑借永不動搖的自信與努力，定能戰勝重重困難，定能超越時代的局限，定能到達理想的彼岸。
這艘從沂蒙山區始發的「小船」，不斷重返家鄉。在蒙陰一中，薛其坤與高中時期5班的同學們共同捐資建設五班廣場，同時題寫蒙陰一中立德育人之道：善仁、中和、誠正、博雅。
見證家鄉之變，薛其坤不僅為家鄉的發展感到自豪，還深刻影響著家鄉的青年學子走出大山、走進高等學府，他身體力行地將沂蒙精神和紅色文化播撒在南方科技大學，服務沂蒙山區高品質發展。
探秘量子之境的「極致追求」
「遇事不決，量子力學」曾一度成為網路流行語，量子力學究竟有何魔力？
近年來，中國成功研制「九章二號」「祖沖之二號」量子計算原型機，量子科技發展突飛猛進，多個國家在這條關乎人類未來的科技賽道上奮勇爭先。
量子反常霍爾效應是描述電子在微觀世界運動規律的全新科學效應，也是薛其坤最廣為人知的一項科學發現。
薛其坤介紹，量子科技的變革將深刻改變人類生活。如果我們迎來了第二代量子技術的廣泛套用，量子電腦和量子互聯網得以實作的話，雲處理數據的速度、掌控數據的能力將大為提升，資訊的安全性會得到極大的增強，現有的很多探測技術和傳感技術也會大幅提升，整個資訊時代會迎來一個跨越式發展。
如今，薛其坤仍在用追求極致的態度去征服新的世界難題。
在櫻井利夫實驗室時，一個導師讓薛其坤花三天的時間，把數萬個螺絲釘，按照分類擺放整齊，他很是不解。但後來，他慢慢意識到這種追求極致的態度，恰恰是科學最需要的態度，他在帶團隊時也是這麽做的。
「我培養學生強調兩點：一是在科學研究中學會合作，學會為人處世；二是要把對實驗技術的掌握做到極致，這是基本功。」
在實驗技術與科研訓練中，薛其坤對學生的要求到了近乎苛刻的地步。他要求學生寫報告時，不能有一個標點符號的錯誤；操作儀器，要做到閉著眼睛都能操作無誤。如今他已帶領更多人走出他們的「第一步」——追求極致。
薛其坤曾這樣寄語年輕人：盡管這個時代經濟高速發展，互聯網資訊高速膨脹，但探索自然界的奧秘是讓人感到非常振奮的一個領域。青年科研工作者要有追求科學、探索自然奧秘的理念和精神，並朝這個方向努力，學好知識，未來投入基礎研究領域，為人類科學進步作出貢獻。
基礎科研沒有一蹴而就的成功，最大的特點就是不確定性，而科學家的精神和智慧正是在這樣的不確定之中體現的。
「就像遊山玩水時也會感覺累，但這種累往往和快樂、和享受的美景結合在一起。做技術研究的科學家大都是這種狀態。」薛其坤說，「很多人就是因為這種堅持，給人類帶來了可能1000萬人幹10年都幹不出來的研究突破。」
薛其坤曾與特斯拉CEO埃隆·馬斯克就「下一個顛覆性創新」主題進行討論。
馬斯克將註意力放在新能源汽車、人工智慧等商業計畫，而薛其坤則將目光投向基礎理論研究，「馬斯克的技術可能過二十年、三十年就消失了。而基礎理論的研究成果，可以作為一種科學知識傳播下去，100年，200年，1000年。」
前段時間大火的ChatGPT等人工智慧技術，也是基於長期的基礎研究、多學科交叉的新的重大發展。
薛其坤認為，過去的三次工業革命皆由理論科學的實際套用而來，而下一次革命一定也是由基礎物理學發展延伸而出。
當被問及如何看待長篇科幻小說【三體】裏外星文明的科技水平時，薛其坤表示，假設外星人有這麽高的技術水平，科學家應該向他們學習，追求極致，研發出功能強大的材料。
追求極致似乎已經成為薛其坤的人生信條。人類的生命稍縱即逝，物質也會隨著時間湮滅，唯有不朽的知識閃耀在歷史的長河裏。
院士的家與國
當前，我們的地球狂飆突進，朝太空、深海、微觀世界、潛意識、第四維等種種座標探索新的知識，而這些夢想般的實驗，都源於一種究元的沖動——我們來自哪裏，去往何處。薛其坤是這個時代對這些問題充滿好奇的人之一。
在漫長孤獨的科研工作過程中，薛其坤的家人成了他堅持下去的精神支撐，在一次通話中兒子用稚嫩的聲音為他朗讀了「我是中國人，我愛自己的祖國……」，這樣一段話給了他勇氣和力量。
科學探索就是無數次接近真理的過程，登上一座高峰，只是下一段攻關跋涉的開始。
談及下一步計劃，薛其坤介紹，首要目標是繼續將量子反常霍爾效應、拓撲絕緣體研究推向一個新的高度。
例如量子反常霍爾效應的觀察，從原來10年前實作的極低溫度向更高的溫度邁進。他希望能在液氮溫區實作量子反常霍爾效應，還有一個更宏偉的目標，就是在室溫下也能夠觀測到這個量子現象。
此外，薛其坤帶領團隊繼續向高溫超導機理的研究攻關，他深知，誰先找到在常溫常壓下實作超導的材質與方法，誰就將帶領人類開啟一個新的文明紀元。他還將清華大學和南方科技大學的團隊力量結合在一起，爭取在這個方向做出重要成果。
在追求真理的過程中，薛其坤也完成了對自我人格的塑造和對生命意義的發掘。
薛其坤對體育運動非常感興趣。在山東大學讀書時，每天下午完成實驗後，薛其坤會踢上一個小時的足球，然後痛痛快快沖上個冷水澡。
2023年3月，在全國兩會「代表通道」上，薛其坤表示，國家的富強給科學家攀登科學高峰、沖擊世界科學問題提供了強大的支撐和良好的條件，科學家的事業與國家的富強緊密聯系在一起……
獲得巴克利獎，薛其坤感受最深的也是這一點，成果的取得離不開國家對基礎研究的支持，團隊得以打造出世界上最先進的平台。
他直言自己「在24小時的任何時候都可以工作」。這樣的勤奮不但源於兒時艱苦生活鍛煉的堅強意誌，更源於可以實作夢想的內生動力，「趕上國家改革開放，為我這樣的年輕人創造了實作夢想的機會，我是非常幸運的。」
20世紀90年代，薛其坤出國深造，先後在日美留學、工作8年。這一知識積累階段，培育了他為科學事業、為國家和民族的獻身精神。
他也多次在不同場合提到樹立愛國、報國信念的重要性。他給家鄉鄉親題的字是：「弘揚沂蒙精神，為祖國富強讀好書。」
1999年，他滿腔熱忱地回國工作。
「科學的競爭往往在全世界科學家之間進行，如果你率先解決了問題，往往也很有成就感和人生的獲得感」。近年來，薛其坤希望借助大科學裝置發展頂尖科技，透過大師和「大樓」培養高水平人才。
邁入全球科技競賽的新時代，代表著先進科研配置的「大樓」重要性越發凸顯。重大科研基礎設施被科學家們視為「國之重器」。
薛其坤帶領團隊打造了世界上第一個「低維量子物質非平衡態物理性質原位綜合實驗研究平台」，這個平台「就好像一艘航空母艦，把研究低維量子物質需要的各種技術和裝置整合在一個平台上。有了它，我們就能攻克在這個領域研究中盲人摸象的問題，從更高、更全面的站位開展探索。」
他說，要想真正做一位幸福的量子科學家，就要在世界舞台上展示國家的強大。只有國家強大，我們才會有更好的條件，更多的年輕人就會投身其中，我們的科技就會得到更好的發展。這個科研領域就像世界上的旅遊打卡點一樣，投身其中的人會感到非常榮耀和幸福。
