陈仙辉：原始创新是科研人的生命
■通讯员 刘爱华
2015年，有两件事让人关注到陈仙辉这个名字。年初，“2015年马蒂亚斯奖”揭晓，陈仙辉是三位获奖者之一，这是中国内地科学家首次获得这一大奖；年底，2015年中国科学院新增院士名单公布，陈仙辉当选数学物理学部院士。而在2013年，已经连续空缺3年的国家自然科学奖一等奖由赵忠贤、陈仙辉等人获得。
这不得不让人想深入了解陈仙辉和中国超导研究的力量。
与“超导”的不期而遇
“超导”是20世纪最伟大的科学发现之一，指的是某些材料在降到一定温度时，电阻消失为零的现象。1986年，瑞士科学家发现了以铜为关键超导元素的铜氧化物超导体，随后美国科学家和中国科学家把超导转变温度提高到液氮温度以上，从而掀起了新一轮的“超导热”。
当时，中科大是高温超导研究的重要单位之一。1987年初，24岁的陈仙辉以联合培养硕士研究生身份前往中科大应用化学系实验室学习。
而此后，国际超导研究领域经历了一段鲜有进展的平静期。这一时期，超导研究超导家族除了已发现的少数几种超导体外，没有新发现，很多研究人员都重新选择了研究方向。然而，1989年，硕士毕业后的陈仙辉留在中科大读博，直至毕业，一直默默耕耘在超导研究领域。
2008年2月，在外开会的陈仙辉得知，日本科学家发现氟搀杂的镧氧铁砷化合物在-247.15°C时具有超导电性。开完会的陈仙辉旋即赶往学校，深夜11点，他回到办公室，召集学生讨论和开始工作。
一个多月夜以继日，陈仙辉小组经过反复实验验证，在国际上首次常压下获得临界温度达到43K（–230.15°C）的铁基化合物超导体，突破了“麦克米兰极限”，这标志着人类发现了新一类的高温超导体，超导家族又多了“铁基高温超导”这一新成员。
该项成果发表在国际顶级学术期刊《自然》上，并入选当年“世界十大科技进展”。目前，该论文已被引1100余次，是2002-2012十年期间我国被引用次数最高的十篇论文，在物理领域排名第一。
43K，这高于40K的数字改变是陈仙辉21年的坚持和一个在寂寞中从容收获的故事。
水到渠成的成果定律
做研究不能有功利心，在陈仙辉看来，“基础科学研究是一个甘苦自知的漫长过程，也是积累的过程。从自由探索到深入研究，再到实验阶段，积累到一定程度之后，出成果就是水到渠成的事情了。”
在陈仙辉眼里，超导充满魅力。陈仙辉用坚定的语调描述他的超导世界，“如果发现室温超导，它给人们生活带来的变化将是天翻地覆的。到那个时候，我们出门可以坐上悬浮的超导车，甚至手机、手提电脑充一次电就能用上好几个月。”
面对科研之路，陈仙辉自信而清醒，“坚持原始创新是科研人员的生命”。
近年来，陈仙辉的科研小组取得的成果呈现井喷式爆发，团队发现的新型超导体涵盖铜氧化合物等体系取得了系统性和创新性的成果。团队在《自然》等国际著名学术期刊发表多篇高质量的论文。
陈仙辉以及中国高温超导研究团队，给了国际超导学术界一个大大的惊叹号！秘诀是什么？“很简单，不懈努力+不惧失败。”
“除了吃饭、睡觉和外出参加学术会议，老师绝大部分时间是在实验室和我们一起度过的。”陈仙辉的弟子，中科大教授吴涛对此记忆犹新。
在另一次实验中，陈仙辉小组发现了一种双层超导材料的临界温度达到-235.15°C，遗憾的是，由于实验温度控制得过于保守，他们没有使材料实现超导，德国科学家抢先一步，报道了该成果。“科学研究只有第一，没有第二。”陈仙辉感慨，“这种挫折经常发生，也给我们提了个醒，科学研究不能固定思维，独立思考是创新之源。”
爱憎分明的严厉导师
在陈仙辉的事业版图里，教师始终占据着一席重要之地。
“我是一名科研人员，同时也是一位老师。”给本科生开课是陈仙辉一直以来的坚持。从1996年开始给本科生教授“热力学与统计物理”课程，一直到2014年，这门课陈仙辉整整讲授了19年。
而当年，在正式走上讲台前，导师吴杭生让陈仙辉足足跟堂听了三年的课。三年准备后，吴杭生觉得时机成熟了。一天，他亲自带着陈仙辉来到教学秘书办公室，希望可以让陈仙辉上这门课。
在上课的前两年，陈仙辉的课堂上时常有一位神秘的旁听者。后来陈仙辉才知道，这是吴杭生的研究生，被派来“偷偷”听课、“监督”陈仙辉的教学能力。当听到学生反应很好后，吴杭生才真正放下心来。
“先生对教学非常重视，这一点也深深影响了我。”2014年，为了让本科生更快地接触凝聚态物理的前沿知识，陈仙辉开设了“凝聚态物理前沿”一课。“陈老师的课程不受复杂的物理概念和现象的羁绊，他总是很自由地穿梭其中，就像演绎一部逻辑严密的大片。”本科生江宏达在这门课上受益良多。
多年来，陈仙辉坚持“一对一”指导研究生，经常到实验室和学生一起做实验、分析数据。对于实验数据，陈仙辉的要求几乎苛刻。实验结果出来后，他要求多次重复，做到确定无疑。
“外界都说我很严格。”陈仙辉爽朗地笑道，“严格是为了把学生培养成才。”陈仙辉有个准则，“学生在校期间对我有抱怨，我可以不在意。如果学生毕业三年后还对我有看法，那我就要认真反省自己了。”
生活上，陈仙辉很爱学生。为了保证组里研究生的生活，除了国家和学校发的助学金和补贴外，陈仙辉每个月在政策允许的范围内尽可能多的给每个学生提供额外的助研费；有国际学术会议，他尽可能让学生参加；学生毕业出国，他就写推荐信向同行积极推荐。
当年，导师吴杭生经常在家里请弟子们聚餐，还手把手地教会了陈仙辉做红烧肉。继承衣钵，如今，陈仙辉的家里经常师生同乐，飘出记忆久远的红烧肉味儿。
陈晓非：科研上的完美主义者
■通讯员 姚琼
走进陈晓非的办公室，很容易将他与“学者”两字联系在一起。二十多平方米的空间里，摆放着两组书柜与三张书桌，放满了各类科研著作与学术杂志。身为蜚声国内外的地球物理学专家，陈晓非依然保持着谦和与低调。面对当选中科院院士的荣誉，他的反应十分平淡，仿佛这只是一件平常小事。
求知欲是学习的最大动力
陈晓非的科研履历上写着很多荣誉：1996年获“国家杰出青年基金”，2000年入选教育部“长江学者”特聘教授，2013年被聘为教育部高校地球物理类教学指导委员会主任，2015年当选为首批国际大地测量与地球物理学联合会(IUGG)会士。但在陈晓非看来，自己只是一名普通的科研工作者。
1958年，陈晓非出生于辽宁省本溪市一个普通知识分子家庭。身为教师的父母从小言传身教，时常对子女讲一些著名科学家的故事，鼓励他们努力学习、报效祖国。1977年恢复高考，他以数学满分的优异成绩考入中国科学技术大学，进入地球物理专业学习。
中科大求学生涯给陈晓非留下最深的印象是“学风淳厚、治学严谨”。他说，当年的大学生不在乎考试排名。但在学校朴实浓厚的学风中，大家都勤奋学习，有时明知一些知识点不会考，依然会努力钻研，有着一种对知识的强烈渴望。
大学四年时光为陈晓非日后走上科研道路打下了坚实的基础。1982年，他以优异成绩提前考入国家地震局地球物理研究所攻读硕士研究生，从事震源理论方面的研究。读研期间，恩师严谨的治学态度、深厚的人文素养以及虚怀若谷的人格魅力深深地影响了陈晓非日后的治学与为人，成为他一生的楷模。
回国的最大感受就是踏实
1985年获得硕士学位后，陈晓非留在地球物理研究所工作。当时我国科研条件落后，1986年陈晓非前往美国南加州大学地球科学系攻读博士学位。在此期间，他系统发展了能够解决横向非均匀地球介质中地震波传播问题的广义反射率方法，在国际同行中崭露头角。此外，他还应邀前往斯坦福大学等高校做访问学者，开展合作研究。但无论走到哪里，陈晓非始终心怀祖国，关注着国内的发展。
在美国学习工作十年后，1996年，陈晓非说服了当时正在美国攻读硕士学位的妻子，独自踏上了归国旅途，到北京大学任教。面对工作和生活环境都与美国相距甚远的现实，陈晓非始终心态平和。“回国最大的感受就是心里踏实。”
彼时的国内学术界，“海归”还比较少见，一些人认为陈晓非很快就会回到美国。但他始终对祖国的发展充满信心，认为困难都将是暂时的。没有高端的计算机设备，他就选择那些不过于依赖计算的课题去研究，全身心投入到教学和科研工作中。在他的带领下，北大的固体地球物理专业取得了很大进步，先后入选全国重点学科和基金委优秀创新群体，并在学科评估中取得全国第一名的好成绩。
科研就是要精益求精
在陈晓非眼中，做科研需要一种“至善”的精神，一种对极致境界孜孜不倦地追求。陈晓非说，很多基础性的科研工作，前面99%的部分可能是其他人也可以做得到的常规部分，而恰恰是在反复琢磨最后1%的工作，才有机会做出创新的东西。
陈晓非就是科研上的“完美主义者”，无论是对自己还是对学生都严格要求。研究中，无论多小的问题都不会放过。
陈晓非十分注重积累，很多历经七八年甚至是十多年后才正式发表。正因为此，陈晓非说自己的科研工作是一项“水到渠成”的事情。近年来，他领导课题组在震源破裂动力学研究等领域提出很多新的发现和理论。
2006年，陈晓非离开北大，回到母校中科大任教。很多人不解他的选择，他却认为，身处合肥的中科大，最大优势就是能排除纷扰。此外，中科大的地球物理专业当年急缺人才，母校求贤若渴也坚定了他的决心。
引导年轻人耐心解决困难
陈晓非培养的学生中已涌现出一批优秀的青年学者，有的已成为北京大学等高校的教授、研究员。这些学生对陈晓非的评价中，“温和”与“耐心”两个词出现频率最高。
谈及对学生的培养，陈晓非说他不喜欢给学生太大压力，而是尽量给他们自由的空间，“因为学术研究不是事务性工作，保持愉悦的心情才更有可能做出创新性成果。”他常引用北大名师侯仁之的“为师之道如叩钟”来形容自己与学生之间的关系，鼓励学生勤学、多问，学生有任何事情，第一时间便可以找他探讨。日常的组会，陈晓非几乎每次都参加，了解询问弟子们的科研进展。
2009年，陈晓非担任中科大地球和空间科学学院执行院长。他抓住时机，引进了一批高水平人才，其中“青年千人计划”学者就有14名。在人才引进过程中，陈晓非亲自带队与青年学者沟通交流，他身上散发出的纯粹学者的人格魅力起到了很大作用。
他说，“对一个科研工作者来说，没有比纯粹做学术的科研团队更具有吸引力的了。”
杜江峰：做引领世界前沿的研究
■通讯员 曾皓
今年是杜江峰在中国科学技术大学度过的第30年。
华丽“转型” 追随心底的召唤
杜江峰16岁时被保送中科大少年班，本科毕业后即留校工作，同时攻读研究生；28岁时开始进军当时最新的量子计算实验研究领域，成为我国最早从事这项研究的科学家之一。
他的科研经历可以列成一串让人惊叹的数据：他的团队迄今已发表了2篇《自然》、2篇《科学》、6篇《自然》子刊、25篇《物理评论快报》，在其他国际学术期刊上发表论文100余篇，SCI他引2000余次。其研究成果曾获得国家自然科学二等奖、教育部自然科学一等奖等奖项，入选由两院院士评选的2009年度中国十大科技进展新闻。
可是，这位年轻的科学家在最初留校的时候，从事的是学生管理工作，同时攻读本校的研究生。在大约十年的时间里，杜江峰从未停止过科学的梦想。1997年，他正式进军核磁共振量子计算领域。
专注踏实 驰骋于量子计算领域
在自己众多的科研成果中“盘点”最具亮点的工作，杜江峰首先提到的就是2002年发表于《物理评论快报》的一项研究：在国际上第一次成功地实现了量子博弈的实验研究。审稿意见认为该工作“是首次在实验上实现量子博弈”。《自然》的科学新闻对该工作成果作了专题报导，英国的《新科学家》以及美国物理学会与欧洲物理学会的新闻网站也都报道了该项研究成果。
“这个成果的发表是我科研生涯上的里程碑。”杜江峰说，“当时牛津大学已经有了这个方向的理论成果，我们的这个成果则很好地跟踪了国际前沿方向，从实验角度做出了很好的展示。”
2009年，他的科研团队又一项重要成果产生：首次在真实固态体系中实现了最优动力学去耦，极大地提高了量子相干保存时间。这项成果发表于《自然》杂志并发表专文评述：“杜江峰及其同事的研究所使用的量子相干调控技术被证明是一种可以帮助人们理解并且有效对抗量子信息流失的一个重要资源。”该成果了入选两院院士评选的2009年度中国高校十大科技进展。
当时的他定下新目标：要从跟踪前沿研究转化为引领前沿研究，要实现从购买仪器到自主研制仪器的跃变。
“从2009年开始，我们实验室开始尝试自己设计、建设新的科学谱仪，以满足我们在单分子层面上的科学研究。”杜江峰说。
独到眼光 “钻石探针”惊艳亮相
2015年3月，杜江峰领衔的研究团队再一次创造了一项惊艳世界的研究成果：他们利用钻石中的氮-空位点缺陷作为量子探针（简称“钻石探针”），选取了细胞分裂中的一种重要蛋白为探测对象，将量子技术应用于单个蛋白分子研究，在室温大气条件下获得了世界上首张单蛋白质分子的磁共振谱。这项成果发表于国际著名学术期刊《科学》上，并发专文报道称赞“此工作是通往活体细胞中单蛋白质分子实时成像的里程碑”。
这项研究从开始酝酿到最终完成，历时近三年的时间。期间，杜江峰的团队与从事蛋白质研究的生物领域科学家展开了交叉学科的合作，同时，他们还着手自主设计、建设专门的科学仪器。
在跨学科研究过程中，也遭遇了很多意想不到的问题。首先要解决的是探针的制备和筛选，这也是进行后续实验的前提。接着又碰到了新的问题：如何将制备好的蛋白质样本与探针靠近呢？实验组与生物科学家之间都进行多次讨论，最后确定了用多聚赖氨酸对蛋白分子进行固定和保护的方案。接着他们又将发展起来的量子操控技术用于提高探针灵敏度，经过多次实验，最终成功测得了单蛋白分子磁共振信号。
“遭遇挫折是做科研的常态。”杜江峰对此非常坦然。
身先士卒 年轻团队迸发大能量
杜江峰的实验室人数规模不算大，加上他自己，大约10人，基本上都是年轻人，平均年龄只有30多岁。这样一支年轻团队却展现出了对科研惊人的投入与激情，进而迸发出巨大的能量。
享受科研的过程，这是杜江峰的一个理念，这也渗透到他的团队成员心里。“记得‘钻石探针’这个成果收到《科学》编辑修改意见的时候，正值春节，我们需要很快做出回复。杜老师和我那几天几乎都在反复沟通商量文章细节，丝毫不觉得苦与累。”石发展依然记得当时的情景，“杜老师时常告诫我们不要‘混文章’，而要做真正有价值的研究，这个过程是非常充实而快乐的。”
对科研的“享受”过程，还在于不束缚大家的思维，给人“天马行空”的空间。杜江峰说，在他的实验室里，有80%的研究内容是课题组确定好的选题，还有20%的空间留给个人去“天马行空”，提出自己感兴趣的选题，课题组会进行讨论，如果选题有合理性，就会支持个人去开展研究。
而实验室最大的吸引力莫过于导师杜江峰对研究方向的准确把握，他会带领团队做最有价值的研究。石发展从2006年大三开始，就一路跟随杜江峰，从事光探测磁共振工作。他对导师充满了感激与敬佩：“刚进入实验室时，曾有过一段迷茫期，不知道该做些什么工作。杜老师多次找我单独谈话，帮助我找准发展方向。杜老师的科学素养很高，有很独到的科学眼光，方向的把握特别准确。”而今，石发展已在《科学》正刊、《自然》子刊、《物理评论快报》等国际顶级期刊上发表成果10余篇，并获得2014年度亚太顺磁共振学会青年科学家奖。
