丁洪:從物理走向世界
丁洪,,1968年出生于湖南長(zhǎng)沙,,湖南師大附中1986屆校友,。全國(guó)政協(xié)委員,,中國(guó)科學(xué)院院士,,知名凝聚態(tài)物理學(xué)家,,上海交通大學(xué)李政道研究所副所長(zhǎng)、講席教授,。長(zhǎng)期從事凝聚態(tài)物理的實(shí)驗(yàn)研究,,主要研究領(lǐng)域?yàn)榱孔硬牧虾土孔佑?jì)算,取得過(guò)多項(xiàng)具有重要國(guó)際影響力的原創(chuàng)性成果,。曾獲美國(guó)斯隆獎(jiǎng),、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金,、歐洲先進(jìn)材料獎(jiǎng)、中國(guó)科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)(個(gè)人獎(jiǎng)),、騰訊新基石研究員以及2024年度發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院(TWAS)獎(jiǎng)物理、天文和空間科學(xué)獎(jiǎng)(共享)等榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì),。
【人物素描】
他是物理世界里的追夢(mèng)人,。作為美國(guó)物理學(xué)界第一位全職回國(guó)的正教授,他秉持著將家國(guó)情懷融入科技強(qiáng)國(guó)的信念,,回國(guó)10多年來(lái),,不僅帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在量子材料和量子計(jì)算領(lǐng)域取得多項(xiàng)有重要國(guó)際影響力的原創(chuàng)性成果,還讓大科學(xué)裝置的“三個(gè)中國(guó)夢(mèng)”照進(jìn)現(xiàn)實(shí),。
“夜闌臥聽風(fēng)吹雨,,鐵馬冰河入夢(mèng)來(lái)”。如今,,他正在全力追逐“鐵馬夢(mèng)”,,直指國(guó)際科技界激烈競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一——“捕捉”神秘的馬約拉納任意子。
上海張江科學(xué)城,,李政道研究所穹頂球形大廳,,一幅600米長(zhǎng)的畫卷《天問(wèn)》盤旋而上直指蒼穹,記載了人類從138億年前宇宙大爆炸直到現(xiàn)在對(duì)宇宙的理解,。來(lái)自世界的頂級(jí)科學(xué)家在這里仰望星空,、激蕩?kù)`感,共同探尋宇宙學(xué),、粒子物理以及對(duì)人類生活影響最大的量子物理奧秘,。中國(guó)科學(xué)院院士,李政道研究所副所長(zhǎng),、講席教授丁洪就是其中之一,。2008年,他辭去美國(guó)終身教授職位毅然回國(guó),。10多年來(lái),,他以夢(mèng)為馬,將家國(guó)情懷融入科技強(qiáng)國(guó)的逐夢(mèng)之旅,。
求學(xué)故事 物理不是中學(xué)時(shí)的最愛
“我出生在長(zhǎng)沙,,岳麓山腳下長(zhǎng)大,在湖南師大附中度過(guò)了難忘的6年,?!币姷侥感@蠋熀图亦l(xiāng)《長(zhǎng)沙晚報(bào)》的記者,丁洪感到格外親切,,深情回憶了自己在師大附中的求學(xué)時(shí)光,?!拔覍?duì)中學(xué)的記憶非常深刻,我的人生觀,、世界觀是在中學(xué)形成的,,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)也是在附中打下的?!?/p>
丁洪從小對(duì)自然科學(xué)十分癡迷,,因?yàn)槔砜瞥煽?jī)不錯(cuò),高二時(shí)就開始參加數(shù)學(xué),、物理,、計(jì)算機(jī)競(jìng)賽,均取得了很好的成績(jī),?!半m然我現(xiàn)在從事的是物理學(xué)研究,但中學(xué)時(shí)最喜歡的是計(jì)算機(jī)編程,?!倍『檎f(shuō),20世紀(jì)80年代計(jì)算機(jī)并不普遍,,但家里就有了一臺(tái)小型的臺(tái)式電腦,。沒(méi)事的時(shí)候,他就喜歡自己研究,,計(jì)算機(jī)編程基本上都是自學(xué)出來(lái)的,。“在師大附中,,大家都不是死讀書,,學(xué)校學(xué)習(xí)氛圍很活潑,文藝體育活動(dòng)也很豐富,?!倍『檎f(shuō),學(xué)校很注重保護(hù)學(xué)生的興趣愛好,,在中學(xué)階段,,自己大概只有一半的時(shí)間用在學(xué)習(xí)上,其他一半時(shí)間花在了計(jì)算機(jī)編程等愛好上,?!斑@讓我們?cè)趯W(xué)習(xí)之余也能有所熱愛,并且學(xué)會(huì)享受生活,,對(duì)我后來(lái)的影響也很大,。”丁洪至今還記得和同學(xué)們一起打籃球,、看足球比賽的場(chǎng)景,。
高中畢業(yè)后,,丁洪被保送到上海交通大學(xué)試點(diǎn)班。大學(xué)選專業(yè)時(shí),,他既沒(méi)有選擇喜愛多年的計(jì)算機(jī),,也沒(méi)有聽老師的話進(jìn)軍材料系,而是遵從了父親的意愿選擇了物理,?!拔腋赣H一生的追求就是學(xué)物理。當(dāng)年,,在我上交專業(yè)申請(qǐng)書時(shí),他甚至坐火車過(guò)來(lái)找我,,只為勸我選擇物理專業(yè),。”自此,,丁洪便邁入了物理世界的大門,。
行動(dòng)派:從美國(guó)物理學(xué)界首位全職回國(guó)的正教授
1990年,丁洪本科畢業(yè)后赴美國(guó)深造,,用18年時(shí)間一步一個(gè)腳印,,做到美國(guó)波士頓學(xué)院大學(xué)物理系的終身教授,實(shí)現(xiàn)了他人眼中的“美國(guó)夢(mèng)”,。然而,,他的內(nèi)心深處卻一直有個(gè)聲音:“作為一個(gè)中國(guó)人,作為中華民族浩瀚歷史中的一員,,我熱切希望能夠?yàn)橹腥A民族偉大復(fù)興作出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn),。”
2008年,,中國(guó)科學(xué)院物理所向他發(fā)出了回國(guó)邀請(qǐng),。“我的妻子也是師大附中校友,,‘公勤仁勇’的校訓(xùn)和家國(guó)情懷流淌在我們的血脈里,。”在妻子的支持下,,丁洪毫不猶豫地選擇了回國(guó),,從接受中國(guó)科學(xué)院物理所的聘書到辭去在美的一切職務(wù)舉家遷回國(guó)內(nèi),僅用了3個(gè)月的時(shí)間,,成為美國(guó)物理學(xué)界第一位全職回國(guó)的正教授,。他說(shuō):“我每一次做選擇,都很少瞻前顧后,。于我而言,,有夢(mèng)想,,就要想辦法去實(shí)現(xiàn);自己想做的事情,,就立刻著手做,。”
追夢(mèng)人:執(zhí)著大科學(xué)裝置 掌握國(guó)際科研話語(yǔ)權(quán)
在丁洪的辦公桌上,,擺著學(xué)生送給他的一個(gè)定制手辦,,卡通版“丁洪”站在黑板前,旁邊四個(gè)螺旋狀擺件,,正好代表了他在物理學(xué)產(chǎn)生巨大影響的四個(gè)發(fā)現(xiàn):1996年在銅基高溫超導(dǎo)體發(fā)現(xiàn)贗能隙,;2008年在鐵基超導(dǎo)體中觀察到s-波超導(dǎo)序參量;2015年在固體材料中發(fā)現(xiàn)外爾費(fèi)米子,;2018年在鐵基超導(dǎo)體中發(fā)現(xiàn)馬約拉納零能模,。
平均每十年就有一個(gè)重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn),這在學(xué)術(shù)生涯中十分難得,。丁洪將其歸結(jié)于“幸運(yùn)”,,但“幸運(yùn)”的背后,其實(shí)是科學(xué)家特有的韌勁,、創(chuàng)新和激情,,以及對(duì)建設(shè)大科學(xué)裝置的執(zhí)著。由此,,他還形成了自己的“三個(gè)中國(guó)夢(mèng)”:“夢(mèng)之線”,,建設(shè)一條世界領(lǐng)先的光束線站;“夢(mèng)之環(huán)”,,建設(shè)世界上亮度最高的高能同步輻射光源,;“夢(mèng)之城”,建設(shè)北京懷柔科學(xué)城,。
縱觀科學(xué)發(fā)展,,許多重大成果的發(fā)現(xiàn),都少不了大科學(xué)裝置的支撐,。丁洪表示,,大科學(xué)裝置是催生原始創(chuàng)新和尖端科研成果的“利器”,能顯著提高我國(guó)自主創(chuàng)新能力,,提升國(guó)際科研話語(yǔ)權(quán),。
如今,他的三個(gè)“夢(mèng)”已經(jīng)照進(jìn)現(xiàn)實(shí)——“夢(mèng)之線”已在上海建成,,2015年試運(yùn)行期間,,丁洪團(tuán)隊(duì)利用該裝置首次在固體材料中發(fā)現(xiàn)了外爾費(fèi)米子;“夢(mèng)之環(huán)”目前正在北京懷柔科學(xué)城緊張建設(shè)中,建成后將在物質(zhì),、生命,、能源、環(huán)境乃至工業(yè)制造等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要的支撐作用,,預(yù)計(jì)2025年底投入運(yùn)行,;在“夢(mèng)之城”懷柔科學(xué)城建設(shè)的第一個(gè)大科學(xué)裝置——綜合極端條件實(shí)驗(yàn)裝置試運(yùn)行期間,丁洪團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了馬約拉納零能模的重要證據(jù),,未來(lái)有望應(yīng)用到量子計(jì)算機(jī)中,。他透露,該裝置已建成,,并向全世界開放運(yùn)行,。
如今,丁洪正在努力實(shí)現(xiàn)自己的下一個(gè)夢(mèng)想:“捕捉”神秘的馬約拉納任意子,,推進(jìn)鐵基超導(dǎo)馬約拉納實(shí)驗(yàn)平臺(tái),,在拓?fù)淞孔佑?jì)算機(jī)研究領(lǐng)域掌握主動(dòng)權(quán)。丁洪稱之為“鐵馬夢(mèng)”,。
馬約拉納任意子的特殊屬性,,使其成為拓?fù)淞孔佑?jì)算機(jī)能否實(shí)現(xiàn)的一個(gè)關(guān)鍵,,目前多個(gè)國(guó)家的科研機(jī)構(gòu)都在努力尋找它,。丁洪期待用5年左右的時(shí)間發(fā)現(xiàn)拓?fù)淞孔颖忍氐膶?shí)現(xiàn)路徑,或者確認(rèn)它不可能實(shí)現(xiàn),?!拔覀兊蔫F馬方案,可能是拓?fù)淞孔颖忍刈詈玫膶?shí)現(xiàn)方案之一,,一旦實(shí)現(xiàn),,拓?fù)淞孔佑?jì)算機(jī)將成為可能?!彼麑?duì)未來(lái)無(wú)限憧憬,。
【對(duì)話校友】
科研需要想象 唯有熱愛,可以走得更遠(yuǎn)
長(zhǎng)沙晚報(bào):科研是一條枯燥而漫長(zhǎng)的道路,,您覺得科學(xué)家必備的品質(zhì)是什么,?
丁洪:作為一名科學(xué)家,遇到一些困難都是科研道路上極為正常的事,,科學(xué)家就該有股創(chuàng)新精神和不認(rèn)輸?shù)捻g勁兒,。從科研人員自身來(lái)說(shuō),對(duì)研究項(xiàng)目的重要性和成功概率有比較清晰的判斷很關(guān)鍵,。一旦做出了肯定的判斷,,那就心無(wú)旁騖“玩命干”。
同時(shí),科學(xué)家需要一種品質(zhì)——“grit”,,沙子中堅(jiān)硬耐磨且發(fā)亮的小顆粒,,外形樸實(shí)無(wú)華,卻閃耀著千萬(wàn)次磨礪后的光芒,。我經(jīng)常勉勵(lì)科研人員“專注于你能改變的領(lǐng)域”,,保持專注,堅(jiān)持深耕,,并持之以恒,。
長(zhǎng)沙晚報(bào):除了搞科研,您還參與許多大科學(xué)裝置的規(guī)劃建設(shè),,同時(shí)還是全國(guó)政協(xié)委員,,您為何有那么多時(shí)間和精力,做科研之外的事,?
丁洪:很多人認(rèn)為,,專注就是把所有的時(shí)間都花在一件事上。我并不認(rèn)同,??蒲谐诵枰獙Wⅲ€需要天馬行空的想象力,,需要靈感,。一個(gè)人把所有時(shí)間都耗在同一件事上,不僅可能持續(xù)不久,,還可能導(dǎo)致自己的視野越來(lái)越狹窄,。我關(guān)注的事情很多,而且大多數(shù)和科研無(wú)關(guān),,比如藝術(shù),、公益事業(yè),這些看似無(wú)關(guān)的事情往往帶給我科研的靈感,。對(duì)我來(lái)說(shuō),,沒(méi)有科研的生活不可想象,但是人生只有科研也是不可持續(xù)的,。人需要豐富的生活來(lái)獲得激情,,所以我既可以熬夜搞科研,也可以熬夜娛樂(lè),。
所以,,我在招學(xué)生時(shí),也很關(guān)注他們的興趣,。因?yàn)楫?dāng)學(xué)生把科研視為任務(wù),,那么一定是不可持續(xù)的,,只有他真心喜歡,才會(huì)樂(lè)在其中,,并且自己想辦法堅(jiān)持下去,。
長(zhǎng)沙晚報(bào):這兩年AI很火,您如何看待人工智能的未來(lái),?面對(duì)人工智能的快速發(fā)展,,我們?cè)趧?chuàng)新人才培養(yǎng)上,應(yīng)該如何去適應(yīng)這樣的變化,?
丁洪:我是樂(lè)觀主義者,,我認(rèn)為人工智能會(huì)給科學(xué)帶來(lái)極大改變,可以使科學(xué)發(fā)展進(jìn)入加速度時(shí)代,。如何利用人工智能來(lái)幫助人類積累知識(shí),,發(fā)揮更大創(chuàng)造力,這對(duì)人類社會(huì)的進(jìn)步和人類文明的飛躍,,將會(huì)起到至關(guān)重要的作用,。
以前我們讀書時(shí),上課,、教科書非常重要,,AI時(shí)代則沒(méi)這么重要,或者說(shuō)不是最重要的,。因?yàn)槲覀儞碛泻芏喃@取知識(shí)的渠道,,所以我認(rèn)為比起上課,教學(xué)生怎么去獲取知識(shí)的能力更重要,。同時(shí),,也希望像湖南師大附中這樣的學(xué)校,,能結(jié)合AI在教育上進(jìn)行更多的創(chuàng)新,,培養(yǎng)適合未來(lái)發(fā)展的創(chuàng)新拔尖人才。就青少年而言,,希望你們不要滿足于課堂上,、課本上的知識(shí),應(yīng)該多去體驗(yàn)生活和不同領(lǐng)域,,拓寬視野,,發(fā)現(xiàn)和拓展自己的興趣和愛好。