赵忠贤：把中国超导抬进液氮温区

关键词：他测出92.8K的钇钡铜氧超导转变，把超导研究从昂贵的液氦时代带进廉价的液氮温区

赵忠贤1941年1月生于辽宁新民，中共党员。1964年，他从中国科学技术大学技术物理系毕业，被分配到中国科学院物理研究所，从此再未离开超导研究。他曾任物理所超导材料实验室副主任、超导国家重点实验室主任，现为该所研究员、学术委员会主任，1991年当选中国科学院学部委员（院士），还当选第三世界科学院院士、国际陶瓷科学院院士，曾担任中国科学技术协会副主席、中国科学院数理学部主任。2024年9月13日，国家主席习近平签署主席令，授予他“人民科学家”国家荣誉称号。

1987年2月19日，北京，中国科学院物理研究所的实验室里，一片钇钡铜氧样品测出92.8K的超导转变中点温度，起始转变温度高于100K。液氮在77K沸腾，这意味着超导第一次走进“液氮温区”，昂贵难用的液氦不再是唯一选择。2月24日，中国科学院数理学部召开新闻发布会，向世界首次公布这种超导体的元素组成：钇、钡、铜、氧。国际学界掀起研究热潮，多国实验室相继验证了中国的工作。

这条路他走了十几年。超导现象1911年由荷兰科学家昂纳斯发现，材料降到临界温度以下时电阻骤降为零。物理学家麦克米兰依据BCS理论推算，认为超导临界温度不会超过40K，这个判断被称为“麦克米兰极限”。1974年，赵忠贤赴英国剑桥大学进修，接触到世界超导研究的前沿；1976年回国后，他开始专职探索高临界温度超导体。1977年，他在《物理》杂志撰文提出，结构不稳定性可以带来高临界温度，临界温度有望达到40K至55K，某些情况下甚至可达80K。人民日报海外版后来回忆，当时不少人认为“赵忠贤胆子实在是太大了”。

1986年4月，瑞士科学家柏诺兹和缪勒报告钡镧铜氧中可能存在35K超导电性，这项工作后来获得诺贝尔物理学奖。赵忠贤是国际上最早意识到其意义的少数科学家之一。当年年底，他和同事在锶镧铜氧中测得48.6K的超导转变，并观察到70K附近的超导迹象。1987年2月，更高的温度在钇钡铜氧中出现。这一年，他获得第三世界科学院物理奖，成为首位获得该奖的中国科学家；他还受邀在美国物理学会三月会议上做特邀报告，那次大会只有5位特邀报告人。这项成果获得1989年度国家自然科学奖一等奖，他排名第一。

热潮退去得和它来时一样快。铜氧化物材料脆，难以大规模应用；上世纪90年代，全世界的高温超导机理研究陷入瓶颈，一些团队解散，一些人转向别的研究。“这项研究热的时候坚持，冷的时候也要坚持。”赵忠贤后来说。经费紧张，他淘来处理设备自己改装，笑称“别小瞧我这‘土炮’，管用着呢”。这条“冷板凳”，他一坐又是将近二十年。

2008年，转机出现。日本研究小组报告铁基化合物LaFeAsO具有26K的超导电性，赵忠贤判断这类层状材料中孕育着新的突破，提出轻稀土元素替代和高温高压合成的方案。他带领团队率先用镨替代镧，把临界温度从26K提高到52K，明显越过40K的麦克米兰极限；随后又合成出绝大多数50K以上的系列铁基超导体，创造了大块铁基超导体55K临界温度的纪录。那一年他67岁，仍带着年轻人通宵攻关。美国《科学》杂志评论说：“中国如洪流般不断涌现的研究结果标志着，在凝聚态物理领域，中国已经成为一个强国。”2013年，“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”获得国家自然科学奖一等奖，此前这一奖项已连续三年空缺。

荣誉随之而来。1988年，他获得首届陈嘉庚物质科学奖；1997年获何梁何利基金科学与技术进步奖，2014年再获何梁何利基金科学与技术成就奖；2015年，获国际超导领域重要奖项马蒂亚斯奖；2023年8月，获未来科学大奖物质科学奖。2017年1月9日，中共中央、国务院在北京人民大会堂举行国家科学技术奖励大会，赵忠贤与屠呦呦共同获得2016年度国家最高科学技术奖。“我不是什么大官儿，也别把我报道成劳模，我只是在做本职工作。”面对荣誉，他这样说，“一代人做一代人的事。我愿做铺路石子，让年轻的朋友大展宏图。”

中国科学院物理研究所所长王玉鹏评价，几十年来中国高温超导研究从追赶到引领世界，赵忠贤是主要的倡导者、推动者和践行者。从1976年投身高温超导探索算起，这条“冷板凳”上的同一件事，他做了将近半个世纪；1987年2月的那片样品，2017年1月的那本获奖证书，2024年9月的那纸主席令，记录的都是这一件事。（香港府右新闻·《时代风云》栏目组）