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1月8日，薛其坤凭借“量子反常霍尔效应的实验发现”项目，登上国家最高领奖台，在北京人民大会堂从习近平总书记手中接过国家自然科学一等奖证书。
在很多年轻科研工作者眼里，薛其坤是难以企及的传奇人物。但薛其坤“在起跑线上的表现并不好”：1984年第一次考研，高等数学39分；第二次考研，大学物理39分；第三次考研，终于考取中国科学院物理所研究生。此后，他又花了7年时间攻下博士学位。如果把薛其坤的经历拍成电影，剧本的关键词便是：逆袭有道。
“专心做好眼前的事”
在上世纪六七十年代的山东沂蒙山区，薛其坤上学、干农活两不误。他坐在自己从家里带的小板凳上，用劈开的树干当课桌，给自己定的第一个人生目标是：走出大山，读大学。
去济南是他最自然而然的选择。山里贫苦，父母、兄弟姐妹举全家之力将薛其坤送进了山东最高学府——山东大学。
大二那年，他看见学校报刊栏里贴着考研的招生资料，觉得“研究生”这个词很“神圣”。遥想小时候课本上画的牛顿和爱因斯坦，他猜想，或许读了研究生就能成为科学家。
考研成为他的阶段性重要目标。小时候“艰苦的生活锻炼了人生的意志”。20岁出头的薛其坤可谓“相当乐观坚强”，屡败屡战。他并不认为考试失利有多大的挫败，每次低落几分钟就又鼓足勇气，把注意力放在补齐短板上。
“只要敢于正视困难，就没有过不去的坎儿。”他的法宝是“专心做好眼前的事”。
1992年，薛其坤前往日本东北大学继续攻读博士，也经历了他人生“最艰难”的阶段。与此前自己设定目标然后去完成不太一样，他的读博故事，总有些置之死地而后生的意味。
“像一艘孤独的小船在大海深处，没有任何岸让你接近。”他现在还能准确描述出那时的心境。
导师樱井利夫是个极其严厉的人。“7-11”是实验室的铁律，意味着所有人必须每天早上7点前就位，晚上11点前不能离开；语言不通的薛其坤起初听不懂导师的要求，经常受到严厉的批评，甚至蔑视，“其实他只要瞪你一眼，你自信心就会受到很大打击”。他是实验室里最不受待见的学生，有一次，导师给了他上万个螺丝，让他在3天内把这些螺丝一一分类摆好。“这是侮辱。”他当时想。
在高压下，他一面耍小聪明，偶尔躲在厕所里打个盹儿；一面勤学苦练，宿舍、实验室两点一线，到日本东北大学近1年了，几乎都不知道所在的那座城市长什么样子。
终于，薛其坤在读博第6年时做出一项重要实验突破，一朝扬眉，从边缘角色一举获封实验室王牌学生。“导师请我吃了饭，还喝了点啤酒”。薛其坤后来想，当年摆螺丝，也是一种严谨的“训练”。
“这不叫困难，这就是正常的生活”
2005年，在清华大学任教后，薛其坤从“7-11”学生变成了“7-11”教授，每天工作十几个小时，午夜才回家。虽然没有严格规定学生也这么做，但学生们也经常要跟他比勤奋。
长期的积累遇到合适的契机，2008年，薛其坤团队决定开始研究一种叫拓扑绝缘体的材料，并于2012年在这种材料上实现了量子反常霍尔效应。
薛其坤在各种场合接受采访时，耐心地科普这一高深科研问题。他介绍，大部分情况下，电子在材料中的运动过程是高度无序的，它们会相互碰撞或者和其他杂质碰撞而使材料发热，耗能。“量子霍尔效应”是指在外加磁场的条件下，我们能让电子运动变得高度有序，“就像让电子走在高速公路上，各走各的路，一往直前”，这样就能大大减少电子无序碰撞造成的发热情况。而“量子反常霍尔效应”，就“反常”在不需要外加磁场，靠材料本身的磁性就能达到“让电子走在高速公路上”的效果。
130多年前，美国物理学家霍尔先后发现了霍尔效应和反常霍尔效应，如今汽车里的很多传感器都基于霍尔效应。霍尔效应的量子版本——量子霍尔效应在凝聚态物理中占据着极其重要的地位。1985年和1998年，4位科学家因发现了两种量子霍尔效应而先后获得了诺贝尔物理学奖。而不需要磁场的量子反常霍尔效应的实验难度非常大，世界顶尖的相关物理团队一直在暗中较量。科学家们认为，由于不需要外加磁场，量子反常霍尔效应比量子霍尔效应在低能耗的电子元器件等领域有着更广阔的应用前景。
据介绍，2006年，美国斯坦福大学教授张首晟领导的团队成功地预言了一类叫拓扑绝缘体的材料，并在2008年与清华大学、中科院物理所的合作伙伴们一起提出，在拓扑绝缘体中引入磁性将有可能实现量子反常霍尔效应的理论。随着三维拓扑绝缘体材料的发展，薛其坤团队决定用实验来验证这个假说。
除了他们，还有不少世界著名研究机构也在努力，只是由于实现量子反常霍尔效应的条件十分苛刻，各国顶尖团队都迟迟难有进展。
薛其坤他们也并非一帆风顺，但他的态度依旧是“相当乐观坚强”。对于实验中需要解决的问题，他说：“这不叫困难，这就是正常生活，正常的科研，科研工作就是这样。”
作为领路人，他负有引领正确的实验方向的责任。他选择的方向正确吗？如今，所有人都可以斩钉截铁地说，薛其坤当初指了一条正确的道路。但在实验停滞不前的2012年，大家有些动摇。
“从理论来看，当时我们能想到的所有问题似乎都解决了，但是实验结果离最终的成功还非常遥远。”回忆起2012年年初最困难的时光，薛其坤实验室成员何珂说，那段时间大家都很焦虑，压力很大，“因为研究时间比较长，付出了很多努力，非常担心研究就此停滞不前”。
薛其坤非常笃定，想要发现科学规律，必须得在严谨、重复的基础上努力。团队成员把心一横，在原有的实验基础上，“反其道而行之”。好不容易生长出来的拓扑绝缘体材料何等金贵，以前都是在保护层的保护下进行实验，但他们决定把保护层去掉试一下，没想到一下子看到了量子反常霍尔效应的迹象。
2012年10月12日晚，薛其坤刚回家把车停好，就收到学生常翠祖的短信：“薛老师，量子反常霍尔效应出来了，等待详细测量。”
这一刻，距离美国物理学家霍尔提出反常霍尔效应已经过去133年。薛其坤他们仿佛看到了成功的“尾巴”。这意味着“正确的途径找到了，接下来就看怎么走下去”。
“合作是你有筷子我有碗”
大家经常说，薛其坤他们是在一条没有赛道的长跑竞赛中，和世界顶尖高手默默较量。
薛其坤团队的集中攻关时间只用了4年，就获得了被称为“诺奖级”的成果，因此被认为是业界“传奇”。
没有人不好奇他们是如何做到的。除了默默积累了近30年的经验外，薛其坤还认认真真总结了3条优势：
“第一，国家国力的强大给科学家提供了搞硬科学研究的广阔平台。我们的科研仪器以及实验技术，有同行所没有的东西，这使得我们科学家有了更明亮的眼睛去看得更远，有更灵敏的耳朵、鼻子去捕捉科学现象、发现科学原理，在研究工具和方法上胜于其他研究团队。
第二，我们团队形成了高效率、持久的合作模式。这一项目需要不同专业、不同背景、不同特长的科学家在一起工作，以前我们各个小组都是非常独立的研究队伍，但是为了这样一个科学目标，不同小组联合起来，在我协调下效率很高。
第三，我们国家经过改革开放，国家国力强大，所做出的一系列的科学规划和科技政策，为科学家提供了科学创新的舞台。如果没有强大财力支持和良好的政策环境，我们也是很难心无旁骛地进行科学研究。”
“高效协同合作”是薛其坤特别引以为傲的工作方式之一。
“合作是你有筷子我有碗。”薛其坤解释，他此前擅长在原子水平上控制材料生长，研究材料性质，包括组分和结构等。但是为了这个目标，仅仅是控制材料生长的“小着眼点”就不够了，还需要有其他特长的人去做其他事，比如需要有人去测量样品的输运性质等。
但光找到人还不够，“他不会只做这一个实验，自己还有自己要研究的东西”，这时候，“就要靠人格魅力、说服力、科学魅力去劝说别人，完全集中于这个实验”。
人格魅力不是需要的时候才拿出来用，在采访中，薛其坤告诉记者，“长期以来，我对年轻人都是真心地关心和爱护，他们也是能感觉到的。所以，我提的建议，大家也会比较认可”。
此外，大家还愿意相信他的“科学品味”，相信他的眼光。
“对科学问题的深刻把握，这种认知能力是科学家需要特别注意的东西。” 薛其坤一直以来都非常注意培养自己的“品味”，也希望把这个能力传授给更多的年轻人。谈到这儿，他眯着眼睛边思考边说：“首先要不断学习和巩固自己的基础知识。另外，要广泛参加学术会议，跟不同的人、优秀的人去交流，学习不同的思考方式，你会在交流中学习到经验教训。第三就是要心无旁骛地热爱科学。”
从贫困山区一路走上国家最高领奖台，薛其坤所遇到的困难并不比别人少，只是每每在逆境之中，他都自强不息，逆袭有道。
中国青年报·中青在线记者 张茜 叶雨婷 实习生 周冯宁
