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这位年轻科学家扎根科研16年!他说,科研使我们接近无限宇宙真理

作者 吴苡婷 本文首发于上海科技报

封东来的生活很简单,就是实验室和家里的二点一线,他通常会在实验室工作到很晚才会离开。其他时间就是在国内外参加各种学术会议。

2002年,封东来海外学成归国,不到30岁已被聘为复旦大学物理系教授、博导,之后的16年中他心无旁骛地埋首于科研工作中,他带领的课题组,在全球率先揭示新型铁基高温超导体KxFe2Se2电子结构,这一重大发现打破了铁基超导自2008年发现以来被建立的主流理论图像,打开了一扇新的大门,为进一步寻找高温超导体注入一针“强心剂”。这一发现被美国物理学会认为是一场“暴风雨似的重大发现”,同时被NatureMaterials杂志选为该杂志建刊十年以来发表的二十个里程碑工作之一。2015年他领衔的科研项目“铁基超导体电子结构的光电子能谱研究”荣获2015年度国家自然科学奖二等奖。


在不长的学术生涯中,封东来已经获得了联合国教科文组织青年科学家奖、中国青年科技奖、亚太物理学会联盟杨振宁奖等一系列荣誉,今年他又获得了上海市科技精英的称号。

结缘上海 亲身经历中国效率

1972年,封东来出生在江苏省盐城市一个普通的家庭中,他天资聪颖,在中国科技大学完成本科学业后,奔赴斯坦福大学攻读博士学位,后又在加拿大不列颠哥伦比亚大学完成了博士后的工作。

封东来告诉记者,之所以会走上科研工作的道路,与二本图书有很大关联,一本书是上海社科院赵鑫珊写的《科学、哲学、艺术断想》,在这本书中讲述了这些大科学家有非常深厚的宗教情感,他们对科学工作是出于内心深处对宇宙,也可以说“上帝”接近的过程,有非常丰富的情感。还有一本书叫做《混沌开创新科学》,这本书讲述的混沌学从上世纪60年代一直到80年代的历史,内容包括生命、物理到经济学等,甚至到整个宇宙、整个世界的方方面面。这些精神营养指引着封东来走进了科学的殿堂。

封东来在海外取得的出色的科研成绩早已引起了复旦大学的关注,在他博士学位还没有拿到之时,复旦大学就向他伸出了橄榄枝。2002年他就获得了国家杰出青年基金的资助。

2004年,封东来回到了祖国,被聘为复旦大学物理系教授、博导。他在复旦大学物理系快速建立了自己的实验室,马上投入了紧张的科研工作中去。

中国的科研效率让封东来感慨不已,在进入复旦的第三个年头他就获得机会主持建设上海光源上的复旦光束线,那时他才34岁。封东来说,与他仍然留在美国和加拿大的同学相比,他获得的学术环境、科研力量都是无可比拟的。

科研是一件非常浪漫的事情

在封东来的实验室里,五六名博士生24小时轮班、持续一星期的情况是家常便饭。在封东来眼中,科研是一件很浪漫的事情,“相比亘古的宇宙中,人的生命就昙花一现的瞬间,而科研可以让你一步步接近无限宇宙,接近最终真理”,但是要想获得真理必须付出艰辛的努力。


封东来关注的是微观世界中的物理现象,他的学术方向是复杂量子材料, 研究领域包括关联绝缘体, 量子有序体系, 拓扑材料, 二维材料, 氧化物界面等,但是其中最重要的研究领域是高温超导材料,这也也是国际材料研究的热点领域,竞争异常激烈。

“高温超导有太大的魅力了,它在电力和通讯领域有巨大的应用空间,高温超导的机理到今天一直没有解决, 如果能够解决高温超导机理问题, 将大大推动人们对多体理论的了解, 能够进一步设计复杂的功能材料。”封东来告诉记者。

封东来说,今天中国科学家们已经高温超导线缆方面获得突破,特别是铁基高温超导的输电线缆, 这在电力, 强磁场(比如医用核磁共振成像设备, 大型电力引擎) 等领域有重要应用. 而我们在铁基高温超导LiFeOHFeSe中观察到了非常纯净和显著的马约拉纳费米子, 这在未来拓扑量子计算方面可能会有开创性的应用。

近年来很多更高温度的超导现象被发现, 比如高压下的近室温超导, 激光激发下可能的瞬态室温超导。在封东来看来,室温超导可能不再遥远, 这个领域的突破将会给人类文明带来一次重大科学革命。

科学家不能为了发表论文夸大吹嘘

在封东来心目中,科研工作非常神圣,在科研工作中需要有一种发自内心的热爱,有开阔的视野,有勇敢创新和钻研深入的精神. 但是最重要的品质是严谨求真. 实验数据必须真实可重复, 不可放松学术标准模棱两可, 不可为了发表论文夸大吹嘘。封东来说,韩春雨的案例值得每个年轻科研工作者引以为戒。

封东来也是一位优秀的师者,他愿意为学生提供各种机会发展科研素养,他会让自己的博士生代替他在一个国际会议上作邀请报告,他会让自己的学生代表团队赴北京领国家自然科学奖。今天,封东来的学生中,继续科研之路的一个去了清华,一个去了北大,两个去了中科院,一个留在复旦,他们都是科研工作中冉冉升起的新星。

在封东来眼中,科研人才的培养是有内在模式的。首先老师要做榜样, 学生其实都是在潜移默化地模仿老师做学问的方式风格, 学术品味。其次是要把握学生的成长心路历程, 既要严格要求, 培养学生做一些难题, 又要通过一些简单的课题来训练和培养学生的信心。而对于学生的错误和问题, 坦率真诚地指出,要根据学生的兴趣, 鼓励和帮助学生尝试不同的职业。

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