國家最高科學技術獎獲得者薛其坤：我要對得起國家和百姓的支持

笑臉盈盈，熱情謙遜，質樸的山東口音……這是薛其坤給人的第一印象。這位出生在山東臨沂的山村少年自稱“沂蒙山下的孩子”，當科學家的種子早早在他心裏種下。

夢想的起步很順利，薛其坤以高考物理近乎滿分的成績被山東大學光學系激光專業錄取。但考研的挫折讓他“始料未及”。第一次考研，高等數學39分，薛其坤不甘心，再考，再失敗，再考……到1987年，他總算通過了考試，進入中國科學院物理研究所學習。他總結自己的考研經驗：“不能耍小聰明”。

薛其坤：我準備考研的時候，因爲都是自己準備，還是有點小聰明，實際上是不行的，一定要把各個知識點、知識面複習全面、複習深入了。

在科研上，薛其坤也從不耍“小聰明”。對物理充滿熱情、喫苦耐勞的他在讀博期間獲得去日本仙台的東北大學深造的機會。在這裏，薛其坤眼界和心境受到巨大沖擊。當時，即便已經在北京做科研，他也沒有見過日本這般先進的實驗條件。

薛其坤：我比較有戀家的情結，看着這種巨大的差別的時候，心裏就是期盼着能不能通過我們的努力，我們國家的科技各個方面也像他們那麼強大。這種親身的體會會激發你樹立一種強大的信念，要爲國家的強大做點貢獻。

導師櫻井利夫以嚴厲著稱，實驗室號稱“7-11實驗室”：早上7點得到，晚上11點之前不許離開。“每天就是三件事：喫飯、睡覺、搞科研。有的時候困得坐在馬桶上都能睡着。”抱着要做出成績的信念，薛其坤不僅不說苦，更分外珍惜每分每秒喫苦的機會，終於在化合物半導體砷化鎵和氮化鎵的一些基本規律方面做出了世界領先的科研突破。這是日本東北大學近三十年裏最重要的成果，也讓薛其坤的科研之路更加清晰。

薛其坤：我一直在思考是不是我們能做更大一點的事情，像一些我們非常崇拜的科學家一樣，能做出震驚世界的成果，能取得0到1的突破。

出國深造是爲了什麼？他從未忘記。1999年，不到36歲的薛其坤已頗有名氣。他通過中國科學院“百人計劃”回國，正式加入物理所工作。2005年起，他擔任清華大學物理系教授。他瞄準的一個“0到1的突破”就是“量子反常霍爾效應”。如何解釋這個最前沿也很難懂的科學概念？薛其坤有自己的辦法。

薛其坤：在材料中，電子從一個地方到另一個地方，是不知道走哪條路的，它沒有感情。量子反常霍爾效應就是不同於量子霍爾效應，不需要外加磁場這個條件下，電子仍然能像高速公路的汽車一樣高度有序、一往直前運動的這麼一個規律。

自1988年起，不斷有理論物理學家提出各種方案，但在實驗上都沒有取得任何實質性進展。全世界頂尖的研究組都想攻克這個難題，薛其坤團隊也是其中之一。

一進入位於清華大學的實驗室，薛其坤的雙眼閃閃發光。眼前，不亞於日本的實驗條件讓他止不住內心的激動。能在自己的國家，挑戰最難也是自己最嚮往的科學問題，何等幸福？他“7-11”的作息規律延續至今，只要泡在實驗室，他不敢浪費任何一點時間。作爲薛其坤的學生，清華大學物理系副教授馮硝回憶，薛老師有次“突擊”實驗室，發現有學生沒有盯着數據採集，而是在上網閒逛，深感痛心。

馮硝：薛老師給我們打過比方，實驗室裏面無論是掃描隧道顯微鏡，還是一些輸運測量設備，都需要一個極低溫的環境，這個環境是需要用液氮和液氦來維持的，液氮的價格可能還便宜一點，幾塊錢一升，但是液氦就很貴，幾百塊錢一升，消耗的資源是非常大的，你要再不珍惜這樣的實驗條件，他會非常痛心。

在薛其坤眼裏，這個世界一流的實驗室裏每臺昂貴的儀器都是來自國家的支持，也是老百姓的支持。他要對得起這份支持。

薛其坤：我們確實把實驗室的儀器用到了我們這個團隊能力的極限，一定要非常努力地工作，不分晝夜地工作，爭取不枉花國家一分錢，對得起國家對我們這個實驗室的支持。

4年時間裏，團隊前後製備了1000多個樣品，經歷了無數次的失敗。但薛其坤並不認爲這叫失敗。

薛其坤：真正的迷宮可能有99條，只有一條是通的話，你必須要把不通的路給它探索到，這也算是科學上的一種貢獻，這樣的失敗實際上是一次成功。

年輕的學子遇到瓶頸難免鬱悶。馮硝說，薛老師常常帶着夜宵給學生們補充體力，加油鼓勁，科研指導上，也總能“一語驚醒夢中人。”

馮硝：他會提出很多特別有創造性的想法，讓學生們進一步去嘗試。學生們聽完了之後，就覺得還有重大的科學問題沒發現，又有了一個新的發力點，就會像打雞血一樣。

2012年10月的一個晚上，薛其坤收到學生的短信：“量子反常霍爾效應出來了。”他抑制住興奮，迅速返回實驗室，組織團隊成員，設計方案，多次重複驗證。經過2個月的集中測試，團隊得出了完美的實驗數據。他帶了兩瓶香檳，和團隊成員一起慶祝。這一成果在《科學》雜誌上發表，在國際物理學界引起轟動，質疑也隨之而來。

薛其坤：大家認爲我們中國科學家不可能做出這種這麼重要的成績來，對我們產生懷疑，這種鬱悶持續了一年多。我們的實驗結果最後終於得到了科學界的驗證。作爲一個效應，將來會誕生一個科學的名詞，永遠留在人類科學史上，它是一個自然界的基本規律，就應該在任何地方存在。這就說明了過硬的實驗技術多麼重要，嚴謹的學風有多麼重要。

量子反常霍爾效應這項震驚全球物理界的科學發現，讓薛其坤迎來了一系列高光時刻：2016年，首屆未來科學大獎；2018年，國家自然科學獎一等獎；2022年，菲列茲·倫敦獎；2024年，巴克利獎……拿獎拿到手軟。物理學家楊振寧評價說，這是“第一次從中國實驗室裏發表的諾貝爾獎級的物理學論文”。

外人面前的薛其坤和藹可親，學生眼中的薛其坤嚴慈相濟，清華大學物理系教授王亞愚眼中的薛其坤，是個“天生的樂天派”，也是個“矛盾統一體”。

王亞愚：他平時是大大咧咧的，可是他在做研究的時候是無比的心細，對待科研工作，真的是一絲不苟。從某種意義上他是很正統的人，但另一方面作爲科學家，他又非常不傳統，他的想法經常跟大家都不一樣，有點離經叛道那一面。

沒有薛其坤的“離經叛道”，或許就沒有這項科學發現。他常被問起，這個科學發現有什麼應用價值？

薛其坤這樣回答：發現新的科學效應和科學規律，是基礎研究皇冠上的明珠，改變人的認知。一個國家強大，我們一定要創造出世界上真正的科學發現的東西。一個新的科學原理給未來的應用奠定基礎非常重要，要不然的話你幹了半天原理是錯的，所以科學家做的一個更重要的事是給應用提供科學上的支撐。至於哪天走上應用，還要考慮它將來是不是有更加經濟、更加實用的材料。

科研之外，薛其坤還擔任過清華大學副校長，現任南方科技大學校長。讓做基礎研究成爲一種“幸福”，是他任校長時首先着手的任務。作爲國內頂尖的物理學家，薛其坤沒有放下科研夢想，目前團隊還在攻克兩個方向：一個是探索量子反常霍爾效應及其有關的量子態在拓撲量子計算等方面的應用，另一個是高溫超導機理研究。身兼多職，薛其坤似乎從無疲憊之感，只有逐夢的快樂和幸福。

薛其坤：我是個幸運兒，趕上了中國教育、科技包括人才發展的一個黃金時期，能趕上這樣一個時代，還能到清華大學當老師，這對我來講是一個無窮的鼓勵，所以碰到一點小困難，在我面前都是小意思了。