這個(gè)由中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)得主趙忠賢倡導(dǎo)建立并擔(dān)任顧問(wèn)的團(tuán)隊(duì)，通過(guò)技術(shù)集成創(chuàng)新，僅用一年多時(shí)間，就成功研制出基于國(guó)產(chǎn)部件的設(shè)備，并制備出2英寸雙面釔鋇銅氧（YBCO）超導(dǎo)單晶薄膜，打破了國(guó)外禁運(yùn)和技術(shù)壟斷。

日前，趙忠賢院士接受專訪時(shí)表示，通過(guò)“積小勝為大勝，變大勝為長(zhǎng)板”，就有可能建立起自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，突破我國(guó)科研領(lǐng)域面臨的“卡脖子”問(wèn)題。

中國(guó)科學(xué)院院士、松山湖材料實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任 趙忠賢

“如果說(shuō)爭(zhēng)光，那是給中國(guó)爭(zhēng)光”

今年1月，趙忠賢院士迎來(lái)了80歲生日。耄耋之年的他滿頭霜發(fā)，與人談話語(yǔ)調(diào)洪亮、精神矍鑠，透著東北人特有的幽默與爽朗。

2017年，趙忠賢獲頒2016年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，這是中國(guó)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的至高榮譽(yù)，每年授予人數(shù)不超過(guò)兩名，當(dāng)年與趙忠賢同時(shí)獲獎(jiǎng)的，是青蒿素發(fā)現(xiàn)者、諾獎(jiǎng)得主屠呦呦。

在這一獎(jiǎng)項(xiàng)之前，趙忠賢已經(jīng)兩次拿下中國(guó)自然科學(xué)領(lǐng)域最高獎(jiǎng)——國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。每一次頒獎(jiǎng)，都是為了表彰他在高溫超導(dǎo)研究領(lǐng)域取得的成就。過(guò)去幾十年，我國(guó)高溫超導(dǎo)研究從起步、追趕、到躋身國(guó)際前列，趙忠賢都是重要的參與者、推動(dòng)者和踐行者。

超導(dǎo)是當(dāng)今世界科學(xué)界最前沿的研究領(lǐng)域之一。在過(guò)去一百多年里，先后有10位超導(dǎo)領(lǐng)域的科學(xué)家獲得諾貝爾獎(jiǎng)。

超導(dǎo)之所以受到如此重視，是因?yàn)槌瑢?dǎo)體所具備的“零電阻”和“完全抗磁”兩大特性，這是一種宏觀的量子現(xiàn)象。這些特性使得超導(dǎo)在信息通訊、生物醫(yī)學(xué)、電力電工等領(lǐng)域有著巨大應(yīng)用潛力。但此前發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)材料，往往需要極低的臨界溫度才可以轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)。假如能找到一種在常溫下工作的超導(dǎo)材料，產(chǎn)生的技術(shù)革新效應(yīng)將不可估量。

然而，超導(dǎo)現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)后的半個(gè)多世紀(jì)里，超導(dǎo)臨界溫度僅僅提高到了23K，緩慢的進(jìn)展令學(xué)界感到沮喪。甚至有科學(xué)家預(yù)測(cè)，最大超導(dǎo)體臨界溫度不會(huì)高于40K（-233.15℃），也就是著名的“麥克米蘭極限”。

1987年2月，趙忠賢帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在釔鋇銅氧（YBCO）化合物中發(fā)現(xiàn)了臨界溫度93K（-180.15℃）的高溫超導(dǎo)體，一舉突破麥克米蘭極限，使得超導(dǎo)電性低溫環(huán)境的創(chuàng)造，由原本昂貴的液氦變?yōu)楸阋硕糜玫囊旱?/p>

中國(guó)科學(xué)家的研究成果震動(dòng)了世界，極大提升了中國(guó)物理學(xué)界的國(guó)際地位。這一年，趙忠賢受邀參加有數(shù)千人出席的美國(guó)物理學(xué)會(huì)三月會(huì)議，并作為大會(huì)5位特邀報(bào)告人之一做報(bào)告。據(jù)中科院院士、松山湖材料實(shí)驗(yàn)室理事長(zhǎng)王恩哥事后回憶，整個(gè)會(huì)議期間，趙忠賢總是被參會(huì)者圍得水泄不通，以至于他都難以靠近。

由此，“北京的趙”在國(guó)際超導(dǎo)界名聲大噪。不過(guò)趙忠賢對(duì)此卻一直很低調(diào)，他表示，中國(guó)有幾千萬(wàn)人姓趙，國(guó)外“ZHAO”喊得再多，歸根結(jié)底不過(guò)是說(shuō)一個(gè)中國(guó)人。“如果說(shuō)爭(zhēng)光，那是給中國(guó)爭(zhēng)光了，這么多姓趙的，跟我自己本身沒(méi)啥關(guān)系。”

趙忠賢沒(méi)有被這些榮譽(yù)束縛手腳，而是選擇繼續(xù)埋頭鉆研。2008年，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將鐵基超導(dǎo)體的臨界溫度提高到50K以上，并將這一世界紀(jì)錄保持至今，再次使我國(guó)高溫超導(dǎo)研究站在了世界最前沿。

“名字不時(shí)髦，不等于研究不重要”

雖然追求“室溫超導(dǎo)之夢(mèng)”還在進(jìn)行，但低溫條件下的超導(dǎo)體應(yīng)用，實(shí)際上已非常廣泛。

“超導(dǎo)最近在媒體出現(xiàn)的頻率比較高。比如時(shí)下熱門的量子計(jì)算，涉及到超導(dǎo)量子比特；被稱為‘人造太陽(yáng)’的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置，也應(yīng)用了超導(dǎo)磁體。”趙忠賢介紹道，超導(dǎo)距離實(shí)際生活最近的應(yīng)用，則是醫(yī)院常見(jiàn)的核磁共振成像中的超導(dǎo)磁體。

如今，這位與超導(dǎo)基礎(chǔ)研究打了大半輩子交道的學(xué)界泰斗，開(kāi)始將工作重心放在推動(dòng)超導(dǎo)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化與實(shí)際應(yīng)用上來(lái)。

2017年，松山湖材料實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始籌建，趙忠賢接受邀請(qǐng)出任學(xué)術(shù)委員會(huì)主任一職，從北京來(lái)到了東莞松山湖。甫至嶺南，趙忠賢便喜歡上這里溫潤(rùn)宜人的環(huán)境。如今，他每年多半時(shí)間長(zhǎng)住松山湖，得暇時(shí)會(huì)出門散散步、打打拳。不過(guò)，他在此處并不單單享受這份愜意，更是為松山湖材料實(shí)驗(yàn)室整個(gè)籌建、運(yùn)行出謀劃策。

“學(xué)術(shù)委員會(huì)不負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的日常事務(wù)，作為委員會(huì)主任，我更多是在學(xué)術(shù)上給一些咨詢建議。”趙忠賢說(shuō)，之所以愿意擔(dān)任學(xué)術(shù)委員會(huì)主任，是希望能夠把松山湖材料實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為具有世界一流水平的實(shí)驗(yàn)室，將來(lái)在材料科學(xué)研究的某些方面，成為業(yè)界公認(rèn)的一流研究平臺(tái)。

當(dāng)前，松山湖科學(xué)城已建有中國(guó)散裂中子源這一大科學(xué)裝置，并且性能不斷升級(jí)；周邊正在籌劃建設(shè)南方先進(jìn)光源，接下來(lái)材料實(shí)驗(yàn)室也將推進(jìn)先進(jìn)阿秒激光設(shè)施等大裝置以及其他一些重大的科研平臺(tái)在此布局。在他看來(lái)，這些裝置和平臺(tái)都是開(kāi)展材料科學(xué)研究的重要工具，為材料實(shí)驗(yàn)室建設(shè)提供了有力支撐條件。

在趙忠賢倡議和親自指導(dǎo)推動(dòng)下，“實(shí)用超導(dǎo)薄膜研究團(tuán)隊(duì)”在材料實(shí)驗(yàn)室迅速建立起來(lái)。

除趙忠賢院士作為團(tuán)隊(duì)顧問(wèn)之外，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人由年富力強(qiáng)的高水平超導(dǎo)研究專家金魁研究員擔(dān)任，他在高溫超導(dǎo)體機(jī)理研究、超導(dǎo)薄膜制備、新超導(dǎo)體探索等方面都有諸多重要成果，先后在《自然》雜志等主流刊物發(fā)表重要論文80余篇。

此外還有多位具備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工作背景的超導(dǎo)薄膜和低溫技術(shù)專家先后加入，組成了國(guó)內(nèi)一流的班底陣容。

左一為團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人金魁研究員

“我們選定的題目是‘實(shí)用超導(dǎo)薄膜及相關(guān)技術(shù)研究’，這個(gè)不像‘量子’或者‘智能’之類的名字時(shí)髦，但并不意味著研究的內(nèi)容不重要。”趙忠賢說(shuō)，希望以應(yīng)用為目標(biāo)來(lái)做一個(gè)中長(zhǎng)期項(xiàng)目，解決超導(dǎo)應(yīng)用過(guò)程中一系列關(guān)鍵核心技術(shù)難題，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)跨越性的進(jìn)步，帶來(lái)應(yīng)用上的質(zhì)變。

面對(duì)“卡脖子”難題唯有自主創(chuàng)新

令趙忠賢感到高興的是，團(tuán)隊(duì)產(chǎn)出成果的進(jìn)度超過(guò)了他的預(yù)期。在國(guó)外禁運(yùn)的情況下，該團(tuán)隊(duì)僅用一年多的時(shí)間，就自主設(shè)計(jì)并成功研制“三光束脈沖激光共沉積鍍膜系統(tǒng)”。

該設(shè)備基于國(guó)產(chǎn)部件實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成創(chuàng)新，包括采用國(guó)產(chǎn)小型固態(tài)脈沖激光器實(shí)現(xiàn)多光束共沉積，激光器與光路系統(tǒng)模塊化整體位移，研發(fā)穩(wěn)定的大面積加熱器，自主研發(fā)控制軟件實(shí)現(xiàn)操作智能化等，已成功制備出2英寸雙面YBCO超導(dǎo)單晶薄膜，將脈沖激光沉積技術(shù)制備高品質(zhì)應(yīng)用型薄膜產(chǎn)品推向一個(gè)新的高度。

“我們用激光去打真空腔里面的靶材，由于瞬時(shí)高溫，靶材表面的成分會(huì)變成等離子體向外噴射，之后接觸高溫襯底，外延沉積完成鍍膜，過(guò)程就像是烙餅一樣。”該設(shè)備主要的設(shè)計(jì)和搭建者馮中沛博士是團(tuán)隊(duì)里的一名年輕人，設(shè)備成功運(yùn)轉(zhuǎn)，讓他格外興奮。

“這臺(tái)設(shè)備的功能可以擴(kuò)展，也可以為超導(dǎo)以外的材料進(jìn)行鍍膜。就像買了一口鍋，一開(kāi)始只用來(lái)炒菜，后面還可以用來(lái)蒸煮。”他介紹道。

過(guò)去的一整年，馮中沛和同事們幾乎每天都圍著這臺(tái)設(shè)備轉(zhuǎn)。在工作室緊鄰該裝置的墻邊有一面白板，上面寫滿了與裝置搭建相關(guān)的事項(xiàng)。一年時(shí)間里，大到整個(gè)裝置的設(shè)計(jì)裝配，小到一根螺絲釘?shù)亩ㄖ?，整個(gè)團(tuán)隊(duì)“掛圖作戰(zhàn)”，環(huán)環(huán)推進(jìn)，最終才獲得了成功。

不過(guò)，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人金魁坦言，這次“技術(shù)突破”的背后，帶著幾分無(wú)奈與巧合。按照?qǐng)F(tuán)隊(duì)最初構(gòu)想，是希望直接從國(guó)外購(gòu)買一套先進(jìn)的大面積鍍膜設(shè)備，之后按團(tuán)隊(duì)的需求改造。

團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人金魁研究員

“買小尺寸薄膜制備設(shè)備回來(lái)做出的樣品主要是用于基礎(chǔ)研究，找規(guī)律、寫論文，國(guó)外公司同意賣給我們；但要買能投入實(shí)用的大尺寸薄膜制備設(shè)備，他們就拒絕了。”金魁表示，另一方面，日本的設(shè)備只能實(shí)現(xiàn)單面薄膜的制備，無(wú)法滿足團(tuán)隊(duì)需求。

在趙忠賢院士的鼓勵(lì)和指導(dǎo)下，團(tuán)隊(duì)最終下定決心走上了自研之路。令他們感慨的是，一年后當(dāng)他們研制出成本更低、性能更優(yōu)的設(shè)備時(shí)，從日本采購(gòu)的小尺寸鍍膜設(shè)備甚至因?yàn)橐咔?，廠家工程師還沒(méi)有來(lái)拆箱。

“這件事雖然談不上偉大，但是它給了我們很大信心。遇到‘卡脖子’難題，逼著自己進(jìn)行自主研制和創(chuàng)新，最終把一條新的技術(shù)路線走通了。”趙忠賢表示，假如全國(guó)幾十萬(wàn)、上百萬(wàn)的科研團(tuán)隊(duì)，能有十分之一像這樣專注去做一件事，我們跟國(guó)外的科技競(jìng)爭(zhēng)就能握有更大的主動(dòng)權(quán)。

“積小勝為大勝，變成大勝就有了長(zhǎng)板，有了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，國(guó)外還怎么卡我們脖子？”他說(shuō)道。

除了團(tuán)隊(duì)自身的努力和經(jīng)驗(yàn)積累，趙忠賢還特別提到，松山湖科學(xué)城給予的寬松科研環(huán)境與合理的評(píng)價(jià)體系，為這一成果取得提供了重要土壤。

在他看來(lái)，松山湖材料實(shí)驗(yàn)室一方面注重研究實(shí)效，不以論文論英雄，讓科研人員集中精力搞攻關(guān)；另一方面，充分信任科學(xué)家，原本購(gòu)置設(shè)備的錢可以靈活用于自主研發(fā)，“允許用打醬油的錢去買醋”，賦予科學(xué)家自主權(quán)。

“我認(rèn)為也正是因?yàn)橛兴缮胶恼吆铜h(huán)境，這件事情才能發(fā)生。”趙忠賢表示。

“做科研，只要喜歡就不是坐冷板凳”

對(duì)趙忠賢來(lái)說(shuō)，幾十年科研生涯，大半都是在國(guó)際同行們難以想象的物質(zhì)匱乏中開(kāi)展工作。上世紀(jì)80年代，國(guó)際高溫超導(dǎo)競(jìng)賽進(jìn)展激烈，趙忠賢和同事們卻只能自己動(dòng)手燒制“土槍土炮”，用著30多年前出廠的純度不足的原料堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)。彼時(shí)他們獲得的支持，也不過(guò)是“研究期間不限量供應(yīng)雞蛋”。

雖然最后做出了震動(dòng)世界的成果，但趙忠賢曾不無(wú)遺憾地表示：“假如在1986年底，研究條件能有現(xiàn)在的1%，我可以做得更好。”

因此，面對(duì)當(dāng)下青年科研工作者，趙忠賢總是希望他們能沉下心來(lái)，進(jìn)步再快一點(diǎn)，扛起的責(zé)任再多一點(diǎn)。他說(shuō)，一代人有一代人特點(diǎn)，一代人有一代人的責(zé)任，年輕人要在承擔(dān)責(zé)任中成長(zhǎng)。

“現(xiàn)在的研究環(huán)境是很好的，經(jīng)費(fèi)、設(shè)備都不缺，怎么還不能做事情？年輕人認(rèn)定一個(gè)方向以后，要塌下心來(lái)堅(jiān)持做下去。”趙忠賢常常講的一句話是，“做科研，只要喜歡就不是坐冷板凳”。

“按說(shuō)到我這個(gè)年紀(jì)該退休看孫子去了，但是我只要接觸到這些科學(xué)問(wèn)題，精神就來(lái)了，覺(jué)得它是一種享受。”他用打麻將來(lái)舉例道，“你打麻將會(huì)覺(jué)得是冷板凳嗎？甚至打到半夜你還想打。”

不過(guò)，他也提出，社會(huì)應(yīng)該給年輕人創(chuàng)造一個(gè)安心做研究的外部環(huán)境，特別是有合理的評(píng)價(jià)體系。“就像習(xí)總書記在兩院院士大會(huì)上所說(shuō)的，人才評(píng)價(jià)制度不合理，唯論文、唯職稱、唯學(xué)歷的現(xiàn)象嚴(yán)重，人才‘帽子’滿天飛，這是不行的。”

他說(shuō)，“帽子”給的準(zhǔn)固然可以產(chǎn)生激勵(lì)，但是不能讓“帽子”戴上就摘不下來(lái)，有些是給年輕人的帽子，快退休了還戴著。更不能僅憑“帽子”來(lái)定功勞、定待遇。

當(dāng)前，大灣區(qū)正在籌劃打造全國(guó)第四座綜合性國(guó)家科學(xué)中心，東莞松山湖科學(xué)城與深圳光明科學(xué)城已經(jīng)被納入先行啟動(dòng)區(qū)范圍。趙忠賢也十分關(guān)心綜合性國(guó)家科學(xué)中心建設(shè)，曾多次參與省、市相關(guān)咨詢會(huì)并提出建議。

“從中央到廣東省、東莞市都對(duì)這件事非常重視，但是想做一個(gè)好的規(guī)劃不容易，需要對(duì)國(guó)際國(guó)內(nèi)情況、對(duì)廣東的情況有整體的把握，明確自身能做什么。”趙忠賢表示，規(guī)劃要根據(jù)國(guó)家的需求、地區(qū)的特點(diǎn)、現(xiàn)有的資源，在3年、5年乃至10年左右的時(shí)間，分階段分步驟進(jìn)行謀劃，有所為有所不為。此外，引進(jìn)人才過(guò)程中，也要注意對(duì)人才的合理評(píng)價(jià)，按需引進(jìn)，人盡其才。

談及今后的打算，年屆八旬的趙忠賢心心念念的，仍然是超導(dǎo)。“一是找到超導(dǎo)應(yīng)用存在的短板，想辦法推動(dòng)一些項(xiàng)目、組織一批隊(duì)伍來(lái)把超導(dǎo)領(lǐng)域的這些問(wèn)題全部掃光；二是在超導(dǎo)應(yīng)用的某些方面，希望看到我們比別人強(qiáng)，有自己的‘絕活’。”

“我相信可以看到這一天。”趙忠賢說(shuō)道。