修发贤:不满足于既有成果 不止步于物理表象

作者:摄影: 视频: 来源:新闻文化网发布时间:2019-06-06


深耕基础物理学研究十余年,复旦大学物理学系教授修发贤带领课题组“不停折腾”“引领” 是他对科研的要求,也是对自己的要求。从0到1的突破,从无到有的创新,犹如在荒岭上攀登,得走出一条未有前人走过的路,难度可想而知,但修发贤觉得值: “我也有过纠结,然而,只有基础性、原创性的工作才能走得远,才能让我们国家在相关领域的科研走在世界前列。”

分子束外延、高真空镀膜仪、半导体参数仪、高温烧结炉……置身“挤”满了“大家伙”的实验室,很难想象,正是利用这些实验器材,肉眼不可见的纳米科研成果一个接一个诞生。

这也是物理学系教授修发贤和他的课题组每天工作的地方。

在三维体系中发现量子霍尔效应、在二维非超导体系中找到超高电导率材料、在层状准一维超导体中证实量子格里菲斯奇异性、在磁光谱中观测到手性朗道能级……这两年,频繁产出原创性 “作品”让修发贤的这间实验室小有名气。

深耕基础物理学研究十余年,修发贤带领课题组“不停折腾”, “引领”是他对科研的要求, 也是对自己的要求。

原创,引领者的坚守

六年前,修发贤回国,加盟复旦大学物理系。2014年,在拓扑半金属领域,修发贤选择了材料体系非常好的砷化镉、砷化铌“试着研究一下”,谁料“一发不可收拾”。从大块的体材料,到大片的薄膜,再到纳米单晶,修发贤带着学生们孜孜不倦深耕于此,乐此不疲。

0到1的突破,从无到有的创新,犹如在荒岭上攀登,得走出一条未有前人走过的路,难度可想而知,但修发贤觉得值:“我也有过纠结,然而,只有基础性、原创性的工作才能走得远,才能让我们国家在相关领域的科研走在世界前列。”

说起这话,修发贤有一股不服输的韧劲,十年前,他也吃过 “哑巴亏”:在海外刚读博时, “初出茅庐”的修发贤做过不少跟随性工作。

心有不甘的修发贤暗自下了决心,像一颗饱含着希望的种子,低到尘埃之中,却也因此迸发出强大的力量。

不满足于既有成果,不止步于物理表象,慢慢地, “打破砂锅 问到底”成了修发贤的习惯。2017年11月,修发贤及其团队第一次用高质量的三维砷化镉纳米片观测到量子霍尔效应,在相关领域引起震动,但他们仍花了很长时间制备了不计其数的优质样品,最终明确了其中的电子运动机制。

2018年12月17日,三维量子霍尔效应相关成果在线发表于《自然》,美国麻省理工学院教授Joseph Checkelsky 发邮件向修发贤致贺,并表示其研究已经激起相关领域内很多人的兴趣。“我很高兴我的工作能在科研领域开辟新天地。”修发贤很欣慰。

勤奋,引领者的资本

成果发表后,修发贤压力反而更大了。 “晚上睡不着,觉得身后有一大帮追赶者,我得要赶紧往前跑。”

物理学系本科生刘然2017年进入修发贤的课题组,在她看来,在科研领域,有两种类型的探索者,一种是“短跑型”,一种是 “马拉松型” “修老师就是后者,十年如一日。”

修发贤每天的生活像表针一样按部就班,极其规律:六点半起床,八点四十分到办公室,下午四点接孩子放学,六点半回家,七点半再回办公室,工作到深夜十一点。这样的生活每周六天,周日下午,是他留给家里两个孩子为数不多的时间。

到办公室的第一件事,修发贤总要拿出笔记本,一条条写下教诲,每个时间段要完成的事情,用完的本子堆了几大摞。办公室一角放了一架攀爬机,台式机的键盘被支架架得很高——修发贤一天在这里呆的时间太长,工作实在忙,只能在办公室里“做做运动”。

开会间隙改论文,陪孩子上辅导班时读文献……修发贤挤时间的小秘诀,不只一两个。 “修老师的时间表让学生们‘闻风丧胆’,简直不可思议。”物理学 博士生张成今年即将毕业,在实验室5年,他认为,“工作狂”是修发贤的 “最典型形象” 。

一两天内改完论文,办公室随时向学生敞开,无论是购买设备和试剂,还是跟合作者讨论数据,只要找到修发贤,立马有回音, “从不拖沓,说干就干。”他的博士生袁翔跟修发贤做研究5年, “‘今天能完成的事情就不要留给明天’是修老师反复说的话。”他笑称,修发贤治好了他的拖延症。

“追求卓越必须要付出” ,修发贤认为,努力理所应当。勤奋的汗水日积月累,才能培育出如今累累硕果。2014 年建好实验室, 2015年开始出成果,迄今,修发贤课题组已在国际顶级期刊发表了9篇原创性论文。

教诲,引领者的传承

做科研,不仅要出成果,还有更重要的任务,修发贤认为, “还要通过研究来培养人,把学生培养成未来能独挡一面的科学家。”

“遇到困难找导师” ,修发贤这么跟学生说,学生也不跟他“见 外” ,每周三晚七点到十一点半,是他们约好的一对一“谈心”时间。计算机坏了,家里有事了, 像一个“树洞” ,鸡毛蒜皮的日常小事,学生都愿意找修发贤说。

说的最多的还是科研。“没方向,做不出来,不知道一下步该干什么。”学生们迷茫,其实,探索未知的路上,这样的迷茫在所难免。点开修发贤和学生们的微信群,除了每天转发的必读文献,逢年过节的问候,鸡汤文、鸡血文也有不少, “给颗糖不行,那就再给一颗。”修发贤笑谈。

周六晚上的组会时间,留给学生展示成果。课题组里也有不少本科生,把他们送到最好的学校念书,是修发贤的 “爱好” ,让他们具备了国际化视野,未来才能回国做更好的科研。 但把念课本的本科生培养成为能独立做科研的“准博士生”谈何容易。“给一个难题,自己想 办法,读文献,找方法,动手做实验,再分析结果,看能不能提出新的东西。”修发贤的这套“流程” “走下来”的本科生并不多。

2018届的学生中间,从耶鲁大学、斯坦福大学、宾夕法尼亚大学、康奈尔大学、马里兰大学等频频传来捷报,修发贤很骄傲, “有个学生去耶鲁面试,因为经验丰富,思考的问题多,其介绍被面试官称赞为‘所见过最好的简历’。”

任学生选择感兴趣的方向,并提供强有力的支持,修发贤是学生搞科研的 “后盾” “比如我发现磁光方向值得探索,修老师立即联系了相关合作单位,并提供了材料和强磁场的很多合作和出访机会,给予了我很大的帮助。” 袁翔说。

“在我们组,每个人的小方向都不太一样,横跨目前凝聚态物理的几个重要前沿领域。”张成很感激这种模式,组会时互通有无,讨论中共同进步,几年下来,他在科研上的视野和格局都大了不少。

 / 吕京笏 龚凡


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