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复杂量子材料领域的耕耘者

日期:2018-10-06 17:54:46编辑作者:申博sunbet
 
  封东来的生活很简单,通常就是实验室和家的两点一线。除了参加学术会议和从事科普工作,每天他很早就会到实验室,工作到很晚才会离开。
 
  2002年,封东来海外学成归国,不到30岁已被聘为复旦大学物理系教授、博导。之后的16年里,他心无旁骛地埋首于科研工作中。他带领的课题组,率先揭示新型铁基高温超导体KXFe2Se2的特殊电子结构,这一工作挑战了铁基超导自2008年发现以来所建立的主流理论图像,打开了一扇新的科研大门。美国物理学会的《物理》杂志以 “铁基超导的又一次暴风雨”报道了该发现及相关研究工作。这项工作还被《自然·材料》杂志选为该杂志建刊10年以来发表的20个里程碑工作之一。他领衔的科研项目“铁基超导体电子结构的光电子能谱研究”荣获2015年度国家自然科学奖二等奖。
 
  在10多年的学术生涯中,封东来获得了联合国教科文组织青年科学家奖、中国青年科技奖、华人物理学会亚洲成就奖、中国物理学会叶企孙奖、美国物理学会会士等一系列荣誉,此次他又获得了上海市科技精英的称号。
 
  亲身经历中国效率
 
  1972年,封东来出生在江苏省盐城市一个普通家庭中。他在中国科技大学完成本科和硕士学业后,奔赴美国斯坦福大学攻读博士学位,后又在加拿大不列颠哥伦比亚大学完成了博士后的工作。
 
  封东来告诉记者,之所以会坚定地走上科研工作的道路,与大学时读过的两本书有很大关联。一本书是上海社科院赵鑫珊写的《科学、哲学、艺术断想》,在这本书中讲到许多大科学家内心深处对宇宙一种深厚的“情感”,科研也可以说是接近“上帝”的过程。还有一本书叫做《混沌开创新科学》,这本书讲述混沌学从上世纪60年代一直到80年代的历史,内容包括生命、物理、经济学等,涵盖世界的方方面面,其中,跌宕起伏的科研过程和故事令封东来着迷。这些精神营养指引着他走进了科研工作的殿堂。
 
  封东来在海外取得的出色科研成绩早已引起了复旦大学的关注,在他博士学位还没有拿到之时,复旦大学就向他伸出了橄榄枝。2002年,他在复旦大学物理系快速建起了自己的实验室,马上投入到紧张的科研工作中去,并不断在复杂量子材料的研究领域取得进展。中国的科研效率让封东来感慨不已,封东来说,与仍然留在美国和加拿大从事科研工作的同学相比,他在国内一路获得的科研支持是那些同学无法比拟的。
 
  科研是一件非常浪漫的事情
 
  在封东来眼中,科研是一件很浪漫的事情。“相比亘古的宇宙,人的生命就是昙花一现的瞬间,而科研可以让你一步步接近无限宇宙,接近最终真理。但是,要想获得真理必须付出艰辛的努力。”在他的实验室里,博士生、博士后们24小时轮班、持续一星期的情况是家常便饭。
 
  封东来关注的是复杂量子材料的微观机理, 研究领域包括关联绝缘体、量子有序体系、拓扑材料、二维材料、氧化物界面等。其中最重要的研究方向是高温超导材料,这也是国际材料研究的热点领域,竞争异常激烈。
 
  “高温超导太有魅力了,它在电力和通讯领域有巨大的应用空间。高温超导的机理到今天一直没有解决, 如果能够解决高温超导机理问题, 将大大推动人们对多体理论的了解, 能够进一步设计复杂的功能材料。”封东来说。
 
  今天,中国科学家们已经在高温超导线缆方面获得突破,特别是铁基高温超导输电线缆的研发。 这些研究成果在电力、强磁场(如医用核磁共振成像设备、大型电力引擎) 等领域将可能有重要应用。而在高温超导的基础研究领域,封东来和一批中国科学家也在全力突破,他的课题组最近就在铁基高温超导(Li0.84Fe0.16)OHFeSe中观察到了非常纯净和显著的马约拉纳零能模, 这对研究拓扑量子计算机有重要意义。
 
  近年来有很多更高超导转变温度的超导现象被发现, 如高压下的近室温超导、激光激发下可能的瞬态室温超导等。在封东来看来,室温超导可能不再遥远, 这个领域的突破将会给人类文明带来一次科技革命。
 
  科学家应以科学精神要求自己
 
  在封东来心目中,科研工作非常神圣:在科研工作中需要有一种发自内心的热爱、开阔的视野、勇敢创新和钻研深入的精神,而最重要的品质是严谨求真。实验数据必须真实可重复, 分析不能模棱两可, 更忌结论夸大其词。
 
  作为一名教师,封东来会为学生提供各种机会提升科研素养。他会推举博士生在国际会议上作邀请报告,让学生代表团队赴京领国家自然科学奖。在封东来眼中,科研人才的培养是有内在模式的。首先老师要做榜样, 学生其实都是在潜移默化地模仿老师做学问的方式风格、学术品味。其次是要把握学生的成长心路历程, 既要严格要求, 培养学生做一些难题, 又要通过一些简单的课题来训练和培养学生的信心。对于学生的错误和问题, 他会坦率真诚地指出。根据学生的兴趣, 他还会鼓励和帮助学生尝试适合他们自己的职业。如今,封东来课题组毕业的学生中,有许多在清华、北大、复旦、中科院等高校和科研院所中继续他们的科研之路;有些已是科研工作中冉冉升起的新星,还有很多学生在公司从事研发甚至自主创业,用所学的物理知识解决技术难题、创造新产品。

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