清華大學(xué)副校長(zhǎng)薛其坤，因發(fā)現(xiàn)量子反常霍爾效應(yīng)震驚世界。其實(shí)他本人從小就不是個(gè)“好學(xué)生”，但勇敢、直覺(jué)加勤奮，最終讓他取得了成功。

文/記者 劉辛味 編輯/陳永杰

攝影/張星海 新媒體編輯/陳炫之

在清華大學(xué)副校長(zhǎng)薛其坤堆滿資料的辦公室的一張桌子上，擺著一幅自己寫的題字：“勤奮、樂(lè)觀、團(tuán)結(jié)”，不大的相框中“結(jié)”字只露出一半?；蛟S這里隱含著科學(xué)人在條件不足下的堅(jiān)持，這就是薛其坤的人生寫照。

▲薛其坤辦公室的一張桌子上放著一幅自己寫的題字。（攝影/劉辛味）

耽誤踢球厭煩實(shí)驗(yàn)，兩次考研失利

如果不是實(shí)驗(yàn)證明量子反?；魻栃?yīng)，公眾可能還不知道薛其坤是誰(shuí)，也許絕大部分人還是不清楚這位科學(xué)家到底做出了什么，只知道被楊振寧先生評(píng)價(jià)為“諾貝爾獎(jiǎng)”級(jí)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，但看過(guò)央視《開(kāi)講啦》、《朗讀者》的觀眾一定會(huì)記住這個(gè)操著山東口音，為大家講述自己故事的科學(xué)家。

▲薛其坤在央視《朗讀者》節(jié)目上（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

薛其坤1963年出生在山東省沂蒙山區(qū)的一個(gè)小村莊，物質(zhì)條件匱乏，小時(shí)候上學(xué)的課桌就是把一棵樹(shù)從中間劈開(kāi)，凳子自己是自己從家?guī)?lái)的。那個(gè)年代的中國(guó)科學(xué)家都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，他們雖然接觸信息有限，但都會(huì)從課本中知道為人類做出偉大貢獻(xiàn)的科學(xué)家，加之1978年喊出了“科學(xué)春天”的口號(hào)，他們本能的對(duì)科學(xué)有了向往，朦朧、樸素的向往，用薛其坤自己的話說(shuō)，“當(dāng)一個(gè)科學(xué)家多么偉大”。

但真正成為科學(xué)家，尤其是杰出的科學(xué)家還要走很長(zhǎng)的一段路，“對(duì)專業(yè)沒(méi)有任何想法，能上大學(xué)就行”才是他內(nèi)心的真實(shí)寫照。貪玩的薛其坤在中學(xué)時(shí)代成績(jī)不錯(cuò)，老師認(rèn)為他能考上大學(xué)，用流行的話來(lái)說(shuō)就是全村人的希望，并在老師的推薦下報(bào)考了物理相關(guān)專業(yè)。

對(duì)于一個(gè)山東人來(lái)講，去本省最高學(xué)府山東大學(xué)是很自然的選擇，最終薛其坤被光學(xué)系激光專業(yè)錄取，成為讓全家人驕傲的大學(xué)生。薛其坤強(qiáng)調(diào)了自己之所以在光學(xué)系讀書，一方面是因?yàn)楫?dāng)時(shí)國(guó)家大力發(fā)展激光相關(guān)研究，誕生了當(dāng)時(shí)的專業(yè)建制，另一方面也是因?yàn)樽约寒?dāng)時(shí)信息匱乏，陰差陽(yáng)錯(cuò)就進(jìn)入了這里開(kāi)始了大學(xué)生活。

如今已是國(guó)際知名的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的薛其坤讀書時(shí)并不喜歡實(shí)驗(yàn)。“應(yīng)該說(shuō)我更愿意學(xué)習(xí)課程內(nèi)容中的理論，對(duì)實(shí)驗(yàn)不是特別感興趣，而且做實(shí)驗(yàn)后寫的報(bào)告自我感覺(jué)很好，卻沒(méi)有好成績(jī)，對(duì)我也有點(diǎn)打擊?！辈贿^(guò)這并不是他不喜歡實(shí)驗(yàn)的真正原因，薛其坤娓娓道來(lái)，“很重要的原因是實(shí)驗(yàn)一般是下午做，有時(shí)一做一下午，耽誤踢球?！毖ζ淅ず軐?shí)在的說(shuō)，4點(diǎn)半是足球時(shí)間，如果5點(diǎn)鐘還沒(méi)做完實(shí)驗(yàn)，會(huì)覺(jué)得十分厭煩。

很難想象這位身材瘦削，整日埋頭于實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家也曾是運(yùn)動(dòng)健將，他還說(shuō)自己當(dāng)時(shí)《足球報(bào)》讀者，期期不落。運(yùn)動(dòng)確實(shí)是薛其坤的愛(ài)好，也許正是這些愛(ài)好練就了強(qiáng)健的體魄，為“7-11”的生活節(jié)奏打下了良好基礎(chǔ)。后來(lái)他還把中國(guó)科研的方向和目標(biāo)，比作追求足球、籃球這樣世界運(yùn)動(dòng)的第一，不是自?shī)首詷?lè)的小打小鬧。

薛其坤畢業(yè)后分配到了曲阜師范大學(xué)做助教，平時(shí)就是給學(xué)生判作業(yè)，幫助答疑，“我的工作相對(duì)來(lái)說(shuō)非常輕松”。輕松的代價(jià)就是兩次考研失利，眾所周知的兩個(gè)39分，第一年高等數(shù)學(xué)39分，第二年普通物理39分。 “當(dāng)時(shí)沒(méi)考上，心情確實(shí)不愉快，但時(shí)間很短，因?yàn)槲冶救撕軜?lè)觀，總是往好處想?！毖ζ淅びX(jué)得，艱苦的生活條件磨練了人的意志，培養(yǎng)了自己樂(lè)觀的性格。，薛其坤覺(jué)得沒(méi)有過(guò)不去的坎。

從“7-11”博士變成了“7-11”院士

經(jīng)過(guò)查缺補(bǔ)漏，薛其坤在第三年如愿考上了中科院物理所。在物理所學(xué)習(xí)了一年多后，薛其坤才找到了自己的研究方向。從此，薛其坤開(kāi)始了他的表面物理科研之路。

在讀博士一年半后，薛其坤有了一個(gè)與日本東北大學(xué)金屬材料研究所聯(lián)合培養(yǎng)的機(jī)會(huì)，這是日本最古老的大學(xué)附屬研究所。即使語(yǔ)言不通，薛其坤也很樂(lè)意出國(guó)長(zhǎng)長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，接觸更好的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

薛其坤在日本的經(jīng)歷，無(wú)法不提及他的“7-11”生活。實(shí)驗(yàn)室的規(guī)矩：早晨7點(diǎn)到實(shí)驗(yàn)室，晚上11點(diǎn)離開(kāi)，全員遵守，不得違反。

雖然薛其坤在去日本前就知道那里管理嚴(yán)格，但也沒(méi)想到自己的導(dǎo)師櫻井利夫會(huì)是連標(biāo)點(diǎn)符號(hào)錯(cuò)誤都會(huì)嚴(yán)厲指出的人，加上自己不懂日語(yǔ)，薛其坤從寬松的環(huán)境直接進(jìn)入了高壓環(huán)境，讓他過(guò)得非常痛苦。本來(lái)還打算能在日本多轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的薛其坤，連自己大學(xué)所在的仙臺(tái)市都沒(méi)怎么游覽過(guò)，只有“吃飯，睡覺(jué)，做科研”三件事，徹底告別了過(guò)去喜歡的足球、武俠小說(shuō)等娛樂(lè)活動(dòng)。

▲薛其坤回憶科研經(jīng)歷（攝影/張星海）

“困啊，真困，在馬桶上都能睡著”，回憶那段磨人的日子薛其坤笑著說(shuō)。薛其坤想離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室，想回國(guó)，想家，“當(dāng)時(shí)也沒(méi)有排解消遣的方式，只能靠自己反思，要不斷朝好的方向想，辯證地去想”。這里也有作為中國(guó)人的決心，長(zhǎng)途電話里聽(tīng)到自己兒子背誦的《我是中國(guó)人》的課文，為國(guó)人爭(zhēng)口氣是樸素的想法。

薛其坤說(shuō)，自己那個(gè)時(shí)候已經(jīng)到了能冷靜思考的年齡，所以在幾乎忍受不了時(shí)，通過(guò)思考會(huì)冷靜下來(lái)。

薛其坤堅(jiān)持了下來(lái)，科研進(jìn)展慢慢變得順利，成為實(shí)驗(yàn)室中的得力干將，導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科研態(tài)度讓薛其坤得到了充分地鍛煉。后來(lái)成果日漸增多，并讓這樣的習(xí)慣又延續(xù)了20余年，讓他從“7-11”博士變成了“7-11”院士，真正享受“7-11”科研生活。

堅(jiān)持不懈，發(fā)現(xiàn)量子反?；魻栃?yīng)

在日本留學(xué)期間，薛其坤因?yàn)槌錾难芯砍晒苎谝淮卧诿绹?guó)物理學(xué)會(huì)年會(huì)上作了報(bào)告，漸漸開(kāi)始在國(guó)際舞臺(tái)上嶄露頭角。

薛其坤終究還是想要回國(guó)的，但需要一個(gè)契機(jī)。1999年，薛其坤經(jīng)過(guò)中科院“百人計(jì)劃”回國(guó)正式加入物理所工作，時(shí)年9月，他已成為了表面物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。

▲清華大學(xué)的分子束外延-掃描隧道顯微鏡聯(lián)合系統(tǒng)（攝影/張星海）

當(dāng)他決定向量子反?；魻栃?yīng)進(jìn)軍時(shí)，并沒(méi)有想做出實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的雄心壯志，“這一領(lǐng)域2005年才在國(guó)際上開(kāi)始興起，追求科學(xué)前沿是一個(gè)優(yōu)秀的科學(xué)家和學(xué)生必然選擇的方向，在經(jīng)過(guò)一段努力后，我們才開(kāi)始設(shè)立科學(xué)目標(biāo)。”不成功，薛其坤也想到過(guò)，他卻認(rèn)為即使沒(méi)有摘到山頂?shù)臋烟?，沿途的花草美景也都是成果，在最終成果出來(lái)之前，他們也確實(shí)發(fā)現(xiàn)了一些新的物理現(xiàn)象。

薛其坤永遠(yuǎn)不會(huì)忘2012年10月12日晚上10點(diǎn)35分的那條短信，當(dāng)時(shí)他剛從實(shí)驗(yàn)室回到家中，學(xué)生發(fā)來(lái)，“薛老師，量子化反?；魻栃?yīng)’出來(lái)了，等待詳細(xì)測(cè)量?！?/p>

接下來(lái)幾天的實(shí)驗(yàn)中，團(tuán)隊(duì)成員用“誠(chéng)惶誠(chéng)恐”形容當(dāng)時(shí)的心情。25800歐姆，所有人期待著這個(gè)標(biāo)志性的數(shù)值。數(shù)據(jù)不停地跳動(dòng)著，15800、20000、25800！數(shù)據(jù)停住了！

世界量子物理學(xué)將記住這一刻——在美國(guó)物理學(xué)家霍爾于1880年發(fā)現(xiàn)反常霍爾效應(yīng)130多年后，人類終于實(shí)現(xiàn)了其量子化。

量子反常霍爾效應(yīng)的特征性行為順利得到驗(yàn)證：材料在零磁場(chǎng)中的反?；魻栯娮柽_(dá)到量子電阻的數(shù)值并形成一個(gè)平臺(tái)，同時(shí)縱向電阻急劇降低并趨近于零。

結(jié)果揭曉當(dāng)天，薛其坤帶了兩瓶香檳，與團(tuán)隊(duì)合影，留下這珍貴的回憶。這天，離2008年10月實(shí)驗(yàn)開(kāi)始已整整4年。

2013年3月15日，《科學(xué)》雜志發(fā)表了一項(xiàng)震驚物理學(xué)界的成果——薛其坤領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中首次發(fā)現(xiàn)量子反?；魻栃?yīng)。后來(lái)，包括美國(guó)和歐洲的頂級(jí)團(tuán)隊(duì)都按照薛其坤的方法證明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這才讓這一百多年來(lái)的“霍爾效應(yīng)”又填上了濃墨重彩的一筆。

▲《科學(xué)》雜志發(fā)表了一項(xiàng)震驚物理學(xué)界的成果——薛其坤領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中首次發(fā)現(xiàn)量子反?；魻栃?yīng)（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

多年來(lái)的實(shí)驗(yàn)會(huì)讓學(xué)生們的急躁，他們面臨畢業(yè)，絕大部分團(tuán)隊(duì)的學(xué)生未來(lái)也從事相關(guān)領(lǐng)域的科研工作，沒(méi)有一個(gè)學(xué)生想掉進(jìn)“大坑”。但薛其坤的鼓舞讓他們都堅(jiān)定了信念，團(tuán)隊(duì)的其他老師也與學(xué)生在同一戰(zhàn)線。薛其坤說(shuō)，“做這種有挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)，壓力大是一種常態(tài)，沒(méi)有任何結(jié)果的話，實(shí)際上心情非常不好。作為導(dǎo)師和長(zhǎng)輩，首先就要在精神上給予他們鼓勵(lì)。”

薛其坤自豪的說(shuō)，“我在學(xué)生心中的形象應(yīng)該是蠻好的，他們?cè)敢饴?tīng)你的鼓勵(lì)，我也會(huì)舉自己和一些世界著名科學(xué)家的經(jīng)驗(yàn)”。

薛其坤的科研成果累累，各種獎(jiǎng)項(xiàng)也隨之而來(lái)。2004年，薛其坤獲得了中國(guó)青年科技獎(jiǎng)。

2019年1月8日，2018年度國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上宣布薛其坤團(tuán)隊(duì)以“量子反?；魻栃?yīng)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)”獲得了本年度國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)中的唯一的一等獎(jiǎng)。

薛其坤還獲得了首屆民間科學(xué)獎(jiǎng)——未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)，獎(jiǎng)金高達(dá)100萬(wàn)美元，被認(rèn)為是中國(guó)諾貝爾獎(jiǎng)的“未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)”物質(zhì)科學(xué)獎(jiǎng)?！拔沂恰p萬(wàn)貫’的科學(xué)家”，薛其坤風(fēng)趣的說(shuō)。

▲薛其坤獲得了首屆民間科學(xué)獎(jiǎng)——未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)（圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

物理直覺(jué)加開(kāi)拓精神

在絕大多數(shù)報(bào)道中，3次考研、7年博士之路似乎總會(huì)讓人們覺(jué)得他非常勵(lì)志，也更加接地氣。事實(shí)上，薛其坤有非常好的物理天賦?！霸诠ぷ鞣矫?，我想提到薛教授最多的是勤奮，但實(shí)際上我認(rèn)為他的物理直覺(jué)非常好，在學(xué)術(shù)方向上判斷很準(zhǔn)，而且這樣的物理直覺(jué)不僅僅是因?yàn)殚L(zhǎng)期研究獲得的，有物理天分在里面”，清華大學(xué)王亞愚教授說(shuō)。王亞愚與薛其坤合作多年，最讓他佩服的是薛其坤喜歡去拓展新的領(lǐng)域，而這里面會(huì)遇到很多困難，也有很多行家，但薛其坤愿意嘗試，還能給新的領(lǐng)域帶來(lái)新的想法，有他個(gè)人特色的想法。

王亞愚說(shuō)，薛教授其實(shí)個(gè)人很喜歡高溫超導(dǎo)方面的研究，這是世界公認(rèn)的科學(xué)難題?！霸瓉?lái)他對(duì)超導(dǎo)應(yīng)該算是外行，2008年后就對(duì)這項(xiàng)研究非常感興趣，但因?yàn)樗饲安辉谶@方向工作，反而帶來(lái)了他的研究方法和手段，比如用分子束外延的方法來(lái)制備高溫超導(dǎo)的樣品，再去研究它。”這正是他獲得未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)理由之一。

薛其坤承認(rèn)自己感興趣的研究方向很多，但依然要做理性判斷，“每年、每個(gè)月甚至每天你都有可能想到或者了解到有意思的課題，但對(duì)一個(gè)科學(xué)家來(lái)說(shuō)有自己的學(xué)術(shù)專長(zhǎng)，特別是對(duì)優(yōu)秀的科學(xué)家應(yīng)該有實(shí)事求是，更加深刻的學(xué)術(shù)判斷”。薛其坤不承認(rèn)自己的天才，他常說(shuō)自己的話是“不算絕頂聰明，但吃苦耐勞、非常勤奮”。大方向找對(duì)了，再加上“7-11”式的努力，才讓他有了今天的成就。

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