讓中國高溫超導研究躋身國際前列

人物名片

他帶領團隊加入全球科學界長達數十年的“超導競賽”，瞄准科學前沿潛心攻關，兩次在高溫超導領域取得舉世矚目的重大成就，為高溫超導研究在中國扎根並躋身國際前列作出了重要貢獻，在國際超導界享有盛譽。他，就是國家最高科學技術獎獲得者、中國科學院院士、中國科學院物理研究所研究員趙忠賢。

2024年9月13日，國家主席習近平簽署主席令，趙忠賢被授予“人民科學家”國家榮譽稱號。

也許很多人並不知道，超導就在我們身邊。從醫用1.5T和3T核磁共振成像儀的核心部件，到手機基站的高溫超導濾波器，再到超導磁懸浮列車……都離不開物理學家在超導領域的艱辛探索。

超導被認為是20世紀最偉大的科學發現之一，半個多世紀以來，趙忠賢的名字一直與我國超導發展緊密相連。

60多年前，當年輕的趙忠賢孤身一人背著行囊來到北京時，中國的超導研究剛剛起步，高溫超導更是天方夜譚。今天，這位年逾八旬的科學家身邊已經聚集起了一支領先世界的中國高溫超導研究隊伍，他們正在向第三次突破昂首邁進。

勇於挑戰 一鳴驚人

1941年1月，趙忠賢出生於遼寧省新民市。1964年，從中國科學技術大學畢業后，他被分配到中國科學院物理研究所工作。參加工作后，他曾被派往英國劍橋大學進修，接觸到世界超導研究的最前沿成果。

超導是指某些材料在溫度降低到某一臨界值以下時，電阻突然消失的現象，這些材料被稱為超導體。超導研究在能源、生物醫學、信息、交通、大科學工程以及國防等領域具有重要的應用價值和戰略意義。但實現超導態需要極低溫環境。找到臨界溫度更高、更適於應用的超導體，是科學家追求的目標。

1975年回國后，趙忠賢確定了科研方向——探索高臨界溫度超導體。那時國內實驗條件落后，與國外差距巨大，但這阻擋不住趙忠賢和同事們的科研熱情：缺少實驗設備，就自己動手制造﹔為了趕實驗進度，就夜以繼日地奮戰，困了就在椅子上打盹。

在瑞士科學家提出銅氧化合物中可能存在高溫超導電性之后，1987年2月，趙忠賢團隊獨立發現了臨界溫度93K（約零下180攝氏度）的液氮溫區超導體，並在國際上首次公布其元素組成，即鋇-釔-銅-氧。這意味著可以用相對便宜好用的液氮取代昂貴的液氦來構建低溫環境，更利於超導的應用。

該發現引發學術界轟動。1987年，趙忠賢作為5位特邀報告人之一，赴美國參加重要學術會議，這標志著中國物理學家登上了世界高溫超導研究的舞台。

會議結束后，趙忠賢回到北京，發現家裡沒有煤了，便脫下西裝換上夾克，蹬上三輪車去買蜂窩煤。這個趣事時常被大家提起，傳為美談。

國際上很多實驗室驗証了中國的研究成果，進而推動國際高溫超導研究領域掀起了一股熱潮。趙忠賢於1987年獲得第三世界科學院物理獎，這是中國科學家首次獲此獎項﹔1989年因“液氮溫區氧化物超導電性的發現”獲國家自然科學獎集體一等獎。

厚積薄發 再獲突破

發現液氮溫區超導體后，榮譽和獎勵接踵而至。趙忠賢依舊一門心思扑在實驗室裡。他認為，搞科學研究不能急功近利，隻有經過長期的堅持和積累才會在認識上有所升華，才能厚積薄發。

科研之路並非一帆風順。進入低谷時，一些研究者紛紛“轉向”，有些研究團隊甚至解散了。但趙忠賢認定，高溫超導研究未來必將有重大突破。

2008年，日本科學家發現在鑭-氧-鐵-砷體系中存在26K（約零下247攝氏度）的超導，趙忠賢敏銳地意識到，這一類鐵砷化合物很可能是新的高溫超導體。趙忠賢和團隊立刻行動起來，制備了50K（約零下223攝氏度）以上的系列鐵基超導體，並創造了鐵基高溫超導體臨界溫度紀錄。

在此期間，67歲的趙忠賢帶領年輕人通宵達旦工作，完成了初期最關鍵的3篇論文。事后得知，其中1篇的發表時間隻比國外同行早了1天。

與銅基超導體相比，鐵基超導體具有各向異性低、上臨界場高、可加工性好、制備成本低等優勢，又一次激發了物理學界對高溫超導的研究熱情。

美國《科學》雜志曾經3次報道這方面的成果，認為“新超導體的發現把中國科學家推向國際前沿”。2013年，趙忠賢因“40K以上鐵基高溫超導體的發現及若干基本物理性質研究”榮獲國家自然科學獎一等獎。2015年，趙忠賢被授予國際超導領域重要獎項馬蒂亞斯獎。

青藍賡續 薪火相傳

“有優秀的青年，就有光輝的未來。”趙忠賢非常重視對年輕人的培養，他樂於為年輕人營造寬鬆的環境，讓大家在談笑間豐富知識﹔通宵工作時，他給大家買吃的﹔有學生研究方向偏離了超導“主業”，他也支持學生按興趣大膽研究。

“有激情，肯吃苦，能戰斗，可信賴”是趙忠賢對年輕人的期待。他常對學生說：“沒有真正的冷板凳，隻有坐不住冷板凳的心。科學探索的‘臨界溫度’，往往在堅持與放棄之間。”在趙忠賢的培養和支持下，一大批年輕人成長起來並取得優異成績，有的已成為學術帶頭人。趙忠賢常常會為他們的成就興奮不已。他對年輕人寄予厚望，期望有一天，由中國人發現更適於應用的超導體甚至室溫超導體，為人類文明發展作出新貢獻。

時至今日，趙忠賢依然沒有停下腳步，他經常去實驗室，了解最新進展，給予指導建議。他說：“中國科技發展舉世矚目，作為親歷者和參與者，我最欣慰的是‘我奉獻了’。”

採訪札記

永恆的“零電阻”

趙忠賢院士的辦公室內懸挂著一首詞——《喜遷鶯·小令》：“平湖靜，小河渾，冊府半裝新。檐前竹上臘梅薰，花信又初春。去復還，研兼教，幾代師生耕造，為中華物理生根。超導賀高溫。”這首詞是“兩彈一星”功勛獎章獲得者彭桓武院士於1987年為祝賀中國科學院物理研究所高溫超導研究達到“新高度”而親筆書寫的。

趙忠賢院士說：“這首詞的上闋寫景，下闋抒情，‘幾代師生耕造’就是通過幾代師生的努力，目標是‘為中華物理生根’。”

“為中華物理生根”“祖國需要就是方向”，這是趙忠賢一生的追求。趙忠賢的人生軌跡，恰似他畢生鑽研的超導材料——將個人志趣與國家需求的強大磁場完美耦合，便迸發出驚人的零電阻奇跡。他生命所散發的光和熱，正如那神奇的超導態，永遠傳遞著激勵后來者的“中國溫度”。

（來源：《旗幟》2025年第6期﹔作者分別系中國科學院物理研究所所務委員、黨委辦公室主任，中國科學院物理研究所黨委辦公室業務主管）

( 編輯：張莉   送簽：徐雅維   簽發：林燕 )