61歲！6月24日，國家最高科學技術獎迎來有史以來最年輕得主。
他就是發現量子反常霍爾效應的著名凝聚態物理學家、中國科學院院士、清華大學教授、南方科技大學校長、巴克利獎首位中國籍獲得者——薛其坤。
薛其坤不是人們口中的天才。他3次考研方獲成功，讀博士花了7年，卻在41歲成為中國科學院最年輕的院士之一，50歲攻克量子世界難題，如今又斬獲中國科技界的崇高榮譽——2023年度國家最高科學技術獎。
他幾十年來，一直保持「7—11」（早7點到實驗室晚11點離開）的工作狀態。世人常說科研枯燥無聊，他卻樂在其中，每每講起專業總是兩眼放光。有位老院士曾評價他，「吃苦耐勞，異於常人。」
他個子不高、鄉音濃重、為人豪爽，無論是認識或不認識的人有事相求，他都會熱心幫忙。有同事曾開玩笑，「如果放在古代，他就是個大俠。」但對待科研，他卻追求極致，就連學生論文中的標點符號都不允許出錯。
取得今天的成績，薛其坤說，「1分是天賦，99分是努力。」
敢為人先 書寫傳奇人生
求學時的薛其坤的確普通。
第一次考研，他以高數39分慘淡收場；第二次考研，又因物理39分與中國科學院物理所失之交臂；直到1987年，屢敗屢戰的他才成功「上岸」。可即便讀研期間，他也沒有一套像樣的數據能寫一篇論文。後來，在導師推薦下，他獲得了去日本東北大學學習的機會，但由於語言不通，他聽不懂導師的要求，是實驗室裏「最不受待見」的學生，博士讀了7年才畢業。
接二連三的失敗沒有打翻這艘「從沂蒙山區駛出的小船」。薛其坤說，他是沂蒙山裏長大的孩子，皮實，這點挫折就是小風小浪，不怕。
確實，如果沒有這種皮實，恐怕不會有後來的逆襲，也不會有量子反常霍爾效應的發現。
什麽是量子反常霍爾效應？在一個材料中，電子的運動一般來講是高度無序的，電子和晶格、電子和雜質、電子和電子都能形成碰撞，產生電阻、發熱，從而造成能量損耗。但此時，如果給薄膜樣品外加一個強磁場，在強磁場作用下，電子的運動會像高速公路上的汽車一樣，沿樣品邊緣分道行駛，互不幹擾，這個非常有趣的量子效應就叫做量子霍爾效應。1979年，它由德國物理學家馮·克里青發現。
既然存在量子霍爾效應，那麽是否存在量子反常霍爾效應——無需任何外加磁場，靠材料本身的性質就能讓電子運動變得高度有序？
1988年，美國的霍爾丹教授在理論中提出一種「玩具模型」，可以實作無磁場的量子霍爾效應，此後近20年間有物理學家提出各種方案，但是實驗上未取得任何實質性進展。
為什麽？量子反常霍爾效應需要材料本身既具備磁性又是絕緣體，可由於磁體通常為導體，這是一個自相矛盾的要求。
轉折的契機出現在2005年，那一年，理論物理學家卓思·肯恩、張首晟等成功預言了一類叫拓撲絕緣體的新材料。這種內部是絕緣體、表面卻可以導電的神奇材料的「出現」，讓這個矛盾的要求有了實作的可能。據此，2008年，張首晟等理論物理學家又提出了一個大膽的假設：在拓撲絕緣體中引入磁性有可能實作量子反常霍爾效應。
「這是理論物理學家在山頂畫出的櫻桃，山頂有沒有櫻桃，沒人知道。」盡管一切都是未知，在好奇心的驅使下，薛其坤還是帶領團隊向這座科學高峰發起了進攻。那時的他一直有個念頭，「能不能像我們崇拜的科學家那樣，做點更大的、從0到1的成果。」
向著夢想全力奔跑，2012年底，薛其坤團隊用「分子束外延」方法，制備出了高質素的磁性拓撲絕緣體薄膜材料，最終看到了夢寐以求的實驗現象。這是世界範圍內，首次在實驗上觀測到量子反常霍爾效應！至此，量子霍爾效應家族最後一個神秘成員在實驗上被發現。
在追求極致中享受幸福
「你要想讓自己真正的快樂，你必須追求極致」，薛其坤說。
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，然而對於英語口語非常爛的年輕人來說，這是一次機遇，更是一次挑戰。為了保證萬無一失，薛其坤將報告模擬練習了八十多遍，最終征服了在場的國外知名教授們。
1999年，入選中國科學院「百人計劃」的薛其坤帶著家人回到了祖國。回國後的薛其坤，已經完全像變了一個人。在接下來的20年間，他沒休息過一個完整的假期和周末。每年，平均工作時間在330天以上，每天，工作時間在15小時左右，年平均工作時間，高達5000小時。
他說，除了科研，大學更重要的是對學生價值觀的塑造，要盡一切可能，培養對社會有用的、正能量的人才。
薛其坤很自豪他的學生把他以前從事科研的快樂，從事科研的一些傳統，傳承到他們自己的學生身上。
薛其坤要求學生要不顧一切追求極致。他有一位學生，要根據幾年的科研成果，寫一篇非常重要的論文。收到學生論文初稿時，薛其坤一看就暈了：
「這個學生英文寫作水平，居然跟我的口語一樣差！」他把論文發回給那位同學，讓他認真地修訂10遍，每修改一次，保存一次。
沒想到，第二天他就收到了學生的回郵，發現有兩個儲存檔，保存間隔時間才1分鐘，那可是七八頁的論文啊！這下可把薛其坤給氣壞了。
他馬上把學生叫到辦公室，從語法錯誤，到段與段間邏輯，甚至一個詞一個詞帶著他改。
「回去之後，你繼續改，第一遍查語法，第二遍查用詞，第三遍查段落間的邏輯聯系，第四遍看整個行文的思路……」讓學生一遍遍修改的意義在於，告訴學生對待學術要嚴謹，對待學術要有一顆追求極致的心。
薛其坤收弟子至少滿足兩個條件：第一，對學術有興趣；第二，與人和諧相處具有協作精神。薛其坤說，自己尤其強調與人相處這一點，他認為唯有學會與別人合作、具備團隊精神，才能在科研團隊中有所成就。因為，每一個科研專案都是整個團隊整體協作的成果。
人的能力雖然有限
但努力可以無窮
在首次從實驗中觀測到「量子反常霍爾效應」之前，薛其坤與自己的團隊，經歷了四年的不斷嘗試與不斷失敗。薛其坤常常給團隊打氣說：「全世界都試圖攻克這個難題，我們必須要抓緊時間！科學發現特別是重要發現，只有第一，沒有第二，我們只有沖，沒有退路！」
最終，薛其坤的團隊成功了——比東京大學、麻省理工學院、維爾茨堡大學、普林斯頓大學、史丹福大學的團隊們，更早地發現了量子反常霍爾效應。
薛其坤說，「只要你勤奮、執著、專註，就不會在世上一事無成。」
其實，這個世界上，真正天賦異稟的人何其稀有。41歲的院士，就是常人眼中的「天才」。但薛其坤，不過是比任何人都能拼上性命地努力罷了。
才能這種東西，興趣這種東西，一腔熱血這種東西，本來就是要靠自己來挖掘、來創造的。
薛其坤常對學生說： 「人的能力雖然有限，但努力可以無窮」 。為了率先實作突破，薛其坤一星期工作六天，每天的科研都從早7點進行到晚11點，大家給薛其坤起了外號，叫「7-11教授」。
實驗中所需的一種亮晶晶的小薄片，上面有一層肉眼看不見的薄膜，這是由原子一層一層鋪上去的，只有五納米厚，相當於一根頭發絲的十萬分之一。每制作一個，都極其困難。但從2008年開始，薛其坤和團隊制作了上千個這樣的材料進行實驗。
雖然非常辛苦，但樂在其中。薛其坤說，不斷看到新的實驗結果，艱苦努力解開一個個謎團，取得科研上的新進展，感到非常充實和幸福。要快樂地，但是又有責任地追逐夢想。
如今，在量子反常霍爾效應之後，薛其坤繼續享受著攀登科學高峰帶來的快樂。這次，他帶領團隊瞄準了兩個難題：一個是在更高的溫度下甚至室溫下嘗試觀測到量子反常霍爾效應，讓其走向實際套用；另一個是高溫超導機理。
他充滿期待地說：「如果我們把謎底揭開了，就有可能設計出高溫超導材料，在室溫下甚至更高溫度下實作超導，這將是對全人類的重要貢獻。」
有時候，「天才」和眾生一起攀登，「天才」一步一個腳印地登頂、日夜兼程地奮進，可是在登頂後時回首，身後竟然沒有一個人。這個時候，在山腰休息的人們會說，「那個人果然是天才，人比人真是不行啊。」
可是誰看到了，「天才」星夜兼程、不眠不休的辛苦呢？他僅僅是比任何人都努力，比任何人都渴望實作那個任何人都曾有過的朦朦朧朧的初心啊！
來源：經濟日報、「CCTV朗讀者」微信公眾號、中國科協之聲等
