這位年輕科學家紮根科研16年!他說,科研使我們接近無限宇宙真理

作者 吳苡婷 本文首發於上海科技報

封東來的生活很簡單,就是實驗室和家裡的二點一線,他通常會在實驗室工作到很晚才會離開。其他時間就是在國內外參加各種學術會議。

2002年,封東來海外學成歸國,不到30歲已被聘為復旦大學物理系教授、博導,之後的16年中他心無旁騖地埋首於科研工作中,他帶領的課題組,在全球率先揭示新型鐵基高溫超導體KxFe2Se2電子結構,這一重大發現打破了鐵基超導自2008年發現以來被建立的主流理論圖像,打開了一扇新的大門,為進一步尋找高溫超導體注入一針“強心劑”。這一發現被美國物理學會認為是一場“暴風雨似的重大發現”,同時被NatureMaterials雜誌選為該雜誌建刊十年以來發表的二十個里程碑工作之一。2015年他領銜的科研項目“鐵基超導體電子結構的光電子能譜研究”榮獲2015年度國家自然科學獎二等獎。


這位年輕科學家紮根科研16年!他說,科研使我們接近無限宇宙真理

在不長的學術生涯中,封東來已經獲得了聯合國教科文組織青年科學家獎、中國青年科技獎、亞太物理學會聯盟楊振寧獎等一系列榮譽,今年他又獲得了上海市科技精英的稱號。

結緣上海 親身經歷中國效率

1972年,封東來出生在江蘇省鹽城市一個普通的家庭中,他天資聰穎,在中國科技大學完成本科學業後,奔赴斯坦福大學攻讀博士學位,後又在加拿大不列顛哥倫比亞大學完成了博士後的工作。

封東來告訴記者,之所以會走上科研工作的道路,與二本圖書有很大關聯,一本書是上海社科院趙鑫珊寫的《科學、哲學、藝術斷想》,在這本書中講述了這些大科學家有非常深厚的宗教情感,他們對科學工作是出於內心深處對宇宙,也可以說“上帝”接近的過程,有非常豐富的情感。還有一本書叫做《混沌開創新科學》,這本書講述的混沌學從上世紀60年代一直到80年代的歷史,內容包括生命、物理到經濟學等,甚至到整個宇宙、整個世界的方方面面。這些精神營養指引著封東來走進了科學的殿堂。

封東來在海外取得的出色的科研成績早已引起了復旦大學的關注,在他博士學位還沒有拿到之時,復旦大學就向他伸出了橄欖枝。2002年他就獲得了國家傑出青年基金的資助。

2004年,封東來回到了祖國,被聘為復旦大學物理系教授、博導。他在復旦大學物理系快速建立了自己的實驗室,馬上投入了緊張的科研工作中去。

中國的科研效率讓封東來感慨不已,在進入復旦的第三個年頭他就獲得機會主持建設上海光源上的復旦光束線,那時他才34歲。封東來說,與他仍然留在美國和加拿大的同學相比,他獲得的學術環境、科研力量都是無可比擬的。

科研是一件非常浪漫的事情

在封東來的實驗室裡,五六名博士生24小時輪班、持續一星期的情況是家常便飯。在封東來眼中,科研是一件很浪漫的事情,“相比亙古的宇宙中,人的生命就曇花一現的瞬間,而科研可以讓你一步步接近無限宇宙,接近最終真理”,但是要想獲得真理必須付出艱辛的努力。


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封東來關注的是微觀世界中的物理現象,他的學術方向是複雜量子材料, 研究領域包括關聯絕緣體, 量子有序體系, 拓撲材料, 二維材料, 氧化物界面等,但是其中最重要的研究領域是高溫超導材料,這也也是國際材料研究的熱點領域,競爭異常激烈。

“高溫超導有太大的魅力了,它在電力和通訊領域有巨大的應用空間,高溫超導的機理到今天一直沒有解決, 如果能夠解決高溫超導機理問題, 將大大推動人們對多體理論的瞭解, 能夠進一步設計複雜的功能材料。”封東來告訴記者。

封東來說,今天中國科學家們已經高溫超導線纜方面獲得突破,特別是鐵基高溫超導的輸電線纜, 這在電力, 強磁場(比如醫用核磁共振成像設備, 大型電力引擎) 等領域有重要應用. 而我們在鐵基高溫超導LiFeOHFeSe中觀察到了非常純淨和顯著的馬約拉納費米子, 這在未來拓撲量子計算方面可能會有開創性的應用。

近年來很多更高溫度的超導現象被發現, 比如高壓下的近室溫超導, 激光激發下可能的瞬態室溫超導。在封東來看來,室溫超導可能不再遙遠, 這個領域的突破將會給人類文明帶來一次重大科學革命。

科學家不能為了發表論文誇大吹噓

在封東來心目中,科研工作非常神聖,在科研工作中需要有一種發自內心的熱愛,有開闊的視野,有勇敢創新和鑽研深入的精神. 但是最重要的品質是嚴謹求真. 實驗數據必須真實可重複, 不可放鬆學術標準模稜兩可, 不可為了發表論文誇大吹噓。封東來說,韓春雨的案例值得每個年輕科研工作者引以為戒。

封東來也是一位優秀的師者,他願意為學生提供各種機會發展科研素養,他會讓自己的博士生代替他在一個國際會議上作邀請報告,他會讓自己的學生代表團隊赴北京領國家自然科學獎。今天,封東來的學生中,繼續科研之路的一個去了清華,一個去了北大,兩個去了中科院,一個留在復旦,他們都是科研工作中冉冉升起的新星。

在封東來眼中,科研人才的培養是有內在模式的。首先老師要做榜樣, 學生其實都是在潛移默化地模仿老師做學問的方式風格, 學術品味。其次是要把握學生的成長心路歷程, 既要嚴格要求, 培養學生做一些難題, 又要通過一些簡單的課題來訓練和培養學生的信心。而對於學生的錯誤和問題, 坦率真誠地指出,要根據學生的興趣, 鼓勵和幫助學生嘗試不同的職業。


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