趙忠賢：把中國超導抬進液氮溫區

關鍵詞：他測出92.8K的釔鋇銅氧超導轉變，把超導研究從昂貴的液氦時代帶進廉價的液氮溫區

趙忠賢1941年1月生於遼寧新民，中共黨員。1964年，他從中國科學技術大學技術物理系畢業，被分配到中國科學院物理研究所，從此再未離開超導研究。他曾任物理所超導材料實驗室副主任、超導國家重點實驗室主任，現為該所研究員、學術委員會主任，1991年當選中國科學院學部委員（院士），還當選第三世界科學院院士、國際陶瓷科學院院士，曾擔任中國科學技術協會副主席、中國科學院數理學部主任。2024年9月13日，國家主席習近平簽署主席令，授予他“人民科學家”國家榮譽稱號。

1987年2月19日，北京，中國科學院物理研究所的實驗室裏，一片釔鋇銅氧樣品測出92.8K的超導轉變中點溫度，起始轉變溫度高於100K。液氮在77K沸騰，這意味着超導第一次走進“液氮溫區”，昂貴難用的液氦不再是唯一選擇。2月24日，中國科學院數理學部召開新聞發佈會，向世界首次公佈這種超導體的元素組成：釔、鋇、銅、氧。國際學界掀起研究熱潮，多國實驗室相繼驗證了中國的工作。

這條路他走了十幾年。超導現象1911年由荷蘭科學家昂納斯發現，材料降到臨界溫度以下時電阻驟降為零。物理學家麥克米蘭依據BCS理論推算，認為超導臨界溫度不會超過40K，這個判斷被稱為“麥克米蘭極限”。1974年，趙忠賢赴英國劍橋大學進修，接觸到世界超導研究的前沿；1976年回國後，他開始專職探索高臨界溫度超導體。1977年，他在《物理》雜誌撰文提出，結構不穩定性可以帶來高臨界溫度，臨界溫度有望達到40K至55K，某些情況下甚至可達80K。人民日報海外版後來回憶，當時不少人認為“趙忠賢膽子實在是太大了”。

1986年4月，瑞士科學家柏諾茲和繆勒報告鋇鑭銅氧中可能存在35K超導電性，這項工作後來獲得諾貝爾物理學獎。趙忠賢是國際上最早意識到其意義的少數科學家之一。當年年底，他和同事在鍶鑭銅氧中測得48.6K的超導轉變，並觀察到70K附近的超導跡象。1987年2月，更高的溫度在釔鋇銅氧中出現。這一年，他獲得第三世界科學院物理獎，成為首位獲得該獎的中國科學家；他還受邀在美國物理學會三月會議上做特邀報告，那次大會只有5位特邀報告人。這項成果獲得1989年度國家自然科學獎一等獎，他排名第一。

熱潮退去得和它來時一樣快。銅氧化物材料脆，難以大規模應用；上世紀90年代，全世界的高溫超導機理研究陷入瓶頸，一些團隊解散，一些人轉向別的研究。“這項研究熱的時候堅持，冷的時候也要堅持。”趙忠賢后來說。經費緊張，他淘來處理設備自己改裝，笑稱“別小瞧我這‘土炮’，管用着呢”。這條“冷板凳”，他一坐又是將近二十年。

2008年，轉機出現。日本研究小組報告鐵基化合物LaFeAsO具有26K的超導電性，趙忠賢判斷這類層狀材料中孕育着新的突破，提出輕稀土元素替代和高溫高壓合成的方案。他帶領團隊率先用鐠替代鑭，把臨界溫度從26K提高到52K，明顯越過40K的麥克米蘭極限；隨後又合成出絕大多數50K以上的系列鐵基超導體，創造了大塊鐵基超導體55K臨界溫度的紀錄。那一年他67歲，仍帶着年輕人通宵攻關。美國《科學》雜誌評論說：“中國如洪流般不斷湧現的研究結果標誌着，在凝聚態物理領域，中國已經成為一個強國。”2013年，“40K以上鐵基高溫超導體的發現及若干基本物理性質研究”獲得國家自然科學獎一等獎，此前這一獎項已連續三年空缺。

榮譽隨之而來。1988年，他獲得首屆陳嘉庚物質科學獎；1997年獲何梁何利基金科學與技術進步獎，2014年再獲何梁何利基金科學與技術成就獎；2015年，獲國際超導領域重要獎項馬蒂亞斯獎；2023年8月，獲未來科學大獎物質科學獎。2017年1月9日，中共中央、國務院在北京人民大會堂舉行國家科學技術獎勵大會，趙忠賢與屠呦呦共同獲得2016年度國家最高科學技術獎。“我不是什麼大官兒，也別把我報道成勞模，我只是在做本職工作。”面對榮譽，他這樣說，“一代人做一代人的事。我願做鋪路石子，讓年輕的朋友大展宏圖。”

中國科學院物理研究所所長王玉鵬評價，幾十年來中國高溫超導研究從追趕到引領世界，趙忠賢是主要的倡導者、推動者和踐行者。從1976年投身高溫超導探索算起，這條“冷板凳”上的同一件事，他做了將近半個世紀；1987年2月的那片樣品，2017年1月的那本獲獎證書，2024年9月的那紙主席令，記錄的都是這一件事。（香港府右新聞·《時代風雲》欄目組）