采訪薛其坤，是在5月末的清華園。綠樹濃蔭中，這位發(fā)現(xiàn)量子反�；魻栃闹锢韺W家，用他深入淺出的講解，將記者帶入玄奧的物理世界。
“如果把電子比做人，計算機芯片里的電子運動是無規(guī)律的，就像人行走在亂糟糟的農貿市場，總會走彎路、碰到人，就會發(fā)熱，效率不高。而量子霍爾效應就是一條高速路，電子可以分車道分方向前進。但普通量子霍爾效應的產生需要強磁場，成本昂貴。”薛其坤說，“量子反常霍爾效應的好處在于不需要任何外加磁場，因此這項研究成果將推動新一代低能耗晶體管和電子元器件的發(fā)展，可能加速推進信息技術革命進程。”
2012年底，薛其坤率領的團隊首次在實驗中發(fā)現(xiàn)量子反�；魻栃�，取得基礎物理領域重大突破。此后的2年多時間里，日本東京大學、美國加州大學洛杉磯分校、麻省理工學院和斯坦福大學等4所國際著名高校的研究團隊，相繼復現(xiàn)了這一實驗結果，進一步證明了實驗的可靠性。
薛其坤并沒有因此停下探索的腳步。“科研是快樂的事，我們根本停不下來。”他說，“目前實現(xiàn)量子反�；魻栃臏囟仁�30mk（負273.12℃，僅比絕對零度高0.03℃），我們的目標是在高一些的液氦溫區(qū)、液氮溫區(qū)，甚至室溫下實現(xiàn)量子反常霍爾效應，這樣才可實際應用。”
沂蒙山少年的櫻桃論
5月是櫻桃上市季節(jié)，薛其坤就把他們的研究目標，比作山頂甜美的櫻桃。
量子反常霍爾效應需要材料本身既具備磁性又是絕緣體。由于磁體通常為導體，這是一個自相矛盾的要求。內部是絕緣體、界面是導體的拓撲絕緣體這種量子物態(tài)新材料的出現(xiàn)，讓這個矛盾的要求有了實現(xiàn)的可能。從2008年起，張守晟等理論物理學家提出了用磁性拓撲絕緣體實現(xiàn)量子反�；魻栃姆桨浮�
薛其坤說：“這是理論物理學家給我們畫出的櫻桃。山頂可能有櫻桃，但到底有沒有，不知道。”
山路險阻曲折，如何才能為一個并不確定的目標付出艱苦執(zhí)著的努力？“我們可以朝這個方向努力，能達到目標更好，但在前往這個目標的過程中，本身就有很多收獲。我們可能看到新的風景，也可能在半山發(fā)現(xiàn)桃樹，摘到桃子。”薛其坤的答案十分豁達。
對于豁達而又努力的人，現(xiàn)實常常回報給他們驚喜。
清華大學的薛其坤、王亞愚和中科院的馬旭村、呂力這4個各有所長的實驗小組，花費了4年多時間，用“分子束外延”方法，做出了融合4種元素的高純度單晶材料，最終取得了完美的實驗結果。事后統(tǒng)計顯示，實驗團隊總共做了超過1000次磁性摻雜的樣品測量，在生長階段就失敗而沒拿去測量的樣品則根本無法計算。
這個實驗需要極其精密的材料生長控制技術，做了20多年分子束生長的薛其坤提供了國際領先的技術儲備：2002年初，薛其坤等人曾開創(chuàng)過一個融合分子束外延設備、掃描隧道顯微鏡和角分辨光電子能譜三種實驗設備的聯(lián)合系統(tǒng)，該系統(tǒng)的發(fā)展和熟練運用，對拓撲絕緣體材料的精密控制起到重要作用。
他們不但摘到了山頂?shù)臋烟�，也摘到了半山的桃子。薛其坤說：“在實驗過程中，我們發(fā)現(xiàn)了摻磁拓撲絕緣體的一些特殊規(guī)律，可用于其性質調控。還觀察到一些新的有趣現(xiàn)象，如零量子電阻平臺，這是理論物理沒有預見的地方。”
“摘到櫻桃的一剎那最激動人心，但我們要享受爬山的每一個階段。”事實上，1963年出生于山東省蒙陰縣的薛其坤，本來就曾是一名沂蒙山區(qū)里長成的少年，爬山對他幾乎是本能，而爬山所需的堅韌與豁達則是刻入他的基因。
他曾連續(xù)考研3年才考中。1984年在山東大學本科畢業(yè)后，他被分配到曲阜師范大學當助教，邊工作邊考研�；貞浧甬敵醯氖ЮΦ溃�“我是山里出來的孩子，考不上不算打擊。”
“7-11”院士的快樂觀
35歲晉級教授，41歲成為中國科學院院士，50歲攻克量子世界難題。薛其坤的科研道路粗看平順，細察卻不乏挫折。
考入中科院物理所當研究生后，他的科研道路也并非坦途。1990年碩士畢業(yè)時，已經(jīng)有了家庭和孩子的薛其坤選擇了繼續(xù)讀博。
1992年，日本東北大學教授櫻井利夫來中國訪問，要從中科院挑選中日聯(lián)合培養(yǎng)的博士生，薛其坤獲得了去日本東北大學留學的機會。
這是薛其坤學術生涯的一個重要轉折點，然而這個轉折點卻充滿汗水和磨難。
櫻井利夫的實驗室被稱為“7-11”實驗室，學生每天早七點之前必須到實驗室簽到，晚十一點以后才能離開，中午無午休，僅有吃飯時間。
在被“7-11”魔鬼式作息制度折磨的同時，薛其坤還要忍受不懂日語的精神折磨。由于聽不懂導師指令，他經(jīng)常受到導師嚴厲指責。導致導師和同學們一起做實驗時，他不敢碰儀器，只在一邊怔怔地看。
不少去日本學習的同學受不了這樣的煎熬，“逃”了回去。薛其坤卻從剛上學的兒子電話里背給他聽的課文里找到了力量：“我是中國人，我愛自己的祖國……”
他選擇留下來，為中國人爭口氣。他每天第一個到實驗室，最后一個離開。漸漸地，導師的話能聽懂了，實驗儀器也會操作了，憑借扎實功底和超常付出，他最終在世界頂級學術期刊上發(fā)表論文，順利拿到博士學位。
1996年，薛其坤開始在國際物理界嶄露頭角。1999年，他入選中科院“百人計劃”，回國工作。
回國十多年間，無論在中科院還是在清華，他都保持著“7-11”作息。清華大學物理系前系主任朱邦芬院士說：“我曾與其坤一起出差，晚上12點回到北京，他仍堅持要去實驗室再看看。”
常年“7-11”，世人以為苦，薛其坤卻以之為樂。“當發(fā)現(xiàn)一個物理現(xiàn)象跟平常不一樣時，我會試圖去解釋它，就像讀一本偵探小說，確定嫌疑人，推導出他到底怎么做的，根本停不下來，非得看完才能去睡覺。”薛其坤說，科學探秘，就像偵探解謎一樣有趣，當你深入其中，就會獲得巨大快樂。
“錢學森之問”的新期待
薛其坤是學術圈里公認的高情商科學家。他總是善于找到頂級的合作伙伴，也知人善任，讓每一個人人盡其用。比如量子反常霍爾效應的科研團隊中，馬旭村、陳曦、王亞愚、何珂等年輕科學家都非常優(yōu)秀，而且都最大程度地釋放出了創(chuàng)造力。
“科學家不僅需要有智商，也需要有情商。現(xiàn)在的科學研究，尤其是科學實驗，都需要團隊作戰(zhàn)。此外，情商高也有利于國際學術交流，有利于培養(yǎng)學生。”作為教授，薛其坤在培養(yǎng)學生時，除了嚴格要求他們的基本功，也十分重視情商的培養(yǎng)。
“要從本質上培養(yǎng)團隊協(xié)作能力，你要學習和人打交道，你要在儀器上和很多人一起合作，要學會怎么做科學研究。”薛其坤經(jīng)常如此教育學生，“未來，當你從執(zhí)行者變成指揮者的時候，你會發(fā)現(xiàn)學會做這類高水平科研是更重要的，比發(fā)論文重要。”
常翠祖的經(jīng)歷印證了這一判斷。他是薛其坤的一名博士，量子反常霍爾效應實驗成功后，他博士畢業(yè)，去美國麻省理工學院（MIT）當博士后，幫助MIT的研究組重復了量子反常霍爾效應的實驗結果，成為一名“準指揮者”。MIT的教授對常翠祖的工作非常滿意，在薛其坤赴美開會時，特地請他吃飯，感謝他培養(yǎng)出了一流人才。
“為什么我們的學�？偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才？”這是錢學森在2005年曾提出的沉重問題。現(xiàn)任清華副校長的薛其坤，對這個問題持有樂觀的態(tài)度，并寄厚望于現(xiàn)在的年輕學子。
“解答‘錢學森之問’的癥結在于時間�？茖W來不得半點馬虎，人才培養(yǎng)也要循序漸進，不能躍進。我這一輩人接受正規(guī)的系統(tǒng)科學訓練已經(jīng)很晚，需要比別人更加刻苦才能彌補這個差距。但現(xiàn)在的孩子們不一樣，他們智力水平高，又從小受到了完整科學訓練，我國這些年對科研的投入也遠非從前可比，一流的實驗室和科研團隊會越來越多。”薛其坤認為，只要我們國家的發(fā)展勢頭保持下去，跟國外站在同一個起跑線上的新一代研究者，未來就將作出更大貢獻。(“科研的快樂讓我停不下來”——記中國科學院院士薛其坤)
中國-博士人才網(wǎng)發(fā)布
聲明提示：凡本網(wǎng)注明“來源：XXX”的文/圖等稿件，本網(wǎng)轉載出于傳遞更多信息及方便產業(yè)探討之目的，并不意味著本站贊同其觀點或證實其內容的真實性，文章內容僅供參考。
