丁洪，現任上海交通大學李政道研究所副所長。取得過若干項具有重要國際影響力的原創性成果。成果三度入選中國科學十大進展/中國十大科技進展新聞。“固體材料中發現外爾費米子”工作入選美國物理學會系列期刊創刊125周年紀念論文集，曾獲美國斯隆獎、歐洲先進材料獎，中國科學院杰出科技成就獎（個人獎）等獎勵。
2023年當選中國科學院院士。
■本報記者 姜澎
用一個詞形容中國科學院新科院士、上海交通大學李政道研究所副所長丁洪，那一定是“跨界”。他在物理學領域被同行所熟知的三個夢，都是對“跨界”的注解——主持在上海光源建成了一條指標先進且高效高產的用戶線站“夢之線”；推動世界上亮度最高的“夢之環”高能同步輻射光源的規劃和建設；領銜懷柔科學城這個“夢之城”的規劃并參與建設。一位物理學家，實現了三個規劃設計的夢。
如果讓丁洪用一個詞來形容自己，他常常說，是“幸運”。在他的學術生涯中，平均每10年，就會有一個新發現。1968年出生的他，至今完成的四個發現都對物理學帶來巨大影響——1996年在銅基高溫超導體發現贗能隙；2008年在鐵基超導體中觀察到s-波超導序參量；2015年在固體材料中發現外爾費米子；2018年在鐵基超導體中發現馬約拉納零能模。
“幸運”的背后，是科學家特有的執著、創新和激情。更重要的是，他的“跨界”，為他帶來了更多的科研靈感和激情。
現在，丁洪正在努力實現自己的下一個夢想：期待用5年左右的時間發現拓撲量子比特的實現路徑，或者確認它不可能實現。“我們的鐵馬方案，可能是拓撲量子比特最好的實現方案之一，一旦實現，量子計算機將成為可能。”日前，丁洪接受了本報記者的專訪。
行動派的科學家，每一次轉身都不優柔寡斷
文匯報：很多人說，您是改革開放后第一位辭去美國正教授職位全職回國的物理學教授，當時您為什么選擇回國？
丁洪：我回國可以說是機緣巧合。2008年，香港大學向我發出邀約，面試期間恰好接到中國科學院物理研究所的電話。我跟太太商量后，她二話沒說鼎力支持，于是我當機立斷決定回國。因為我從事的凝聚態物理研究領域需要大裝置，物理所提供的機會更適合我。
我每一次做選擇，都很少瞻前顧后。于我而言，有夢想，就要想辦法去實現；自己想做的事情，就立刻著手做。我可能算是行動派，2022年決定加入李政道研究所時也是我第一次到李所來交流，當時，我就被李所的目標——建成世界科學家理想中的研究機構所吸引，這也是我的夢想。
文匯報：幾乎每10年您就會有一個重大科學發現，您是如何做到這一點的？
丁洪：也許是幸運吧，能夠每10年就有一個發現。不過，就科研而言，我認為，這很大程度上得益于我對科研問題的選擇。
問題的選擇，考驗一個人的科研品味。科學和藝術其實很相似，或者說是相通的。這兩者都是追求極致的美。在物理學領域，很多科研成果的呈現都極具美感。而且，科學和藝術一樣，要做好，都需要品位。對科學家而言，科學研究從提出問題開始，科學家的科學品位決定了他提出什么問題、選擇什么課題。很難想象一個沒有好品位的科學家會提出好的科學問題、做出好的科學。
另外，科學研究也有方法論。歷史上，牛頓、愛因斯坦等科學巨匠之所以能做出很多科學發現，他們的思考范式和研究方法是很值得學習的。這也是為什么我會要求學生了解一些科學史，要在歷史中和大師對話。
現在，我期望在60歲時能夠做出拓撲量子比特-量子計算機的晶體管。2018年我們聯合研究團隊在鐵基超導體中發現馬約拉納任意子，對構建穩定的、高容錯、可拓展的未來量子計算機的應用具有重要意義，這為我們實現量子計算機的晶體管提供了可能性。所謂“鐵馬冰河入夢來”，這就是我現在想要去實現的“鐵馬夢”。
科學家的責任，不僅僅是從事科學研究
文匯報：您是物理學家，而懷柔科學城的規劃，和物理學研究的關系并不大，您為什么會投入這些工作？
丁洪：科學家的責任不僅僅是從事科學研究。我認為，科研之外，科學家應該，也必須參與各類科學事務，這也是為整個科學共同體承擔責任。為科學研究而建的科學城，當然應該由科學家自己來規劃。
而且，科學家承擔科學事務與從事研究并不矛盾，兩者之間甚至可以相輔相成。
2008年回國后，次年，我就申請在張江的上海同步輻射光源建一條夢之線。2015年完成建設當年，我就用夢之線在固體材料中發現了外爾費米子。可見，夢之線的建成，幫助我實現了科研夢想，現在它還在幫助更多科學家實現他們的科學夢想。
夢之環同樣如此。當時我在物理所工作時提出建設北京高能同步輻射光源的規劃。建設懷柔科學城時，我邊規劃、邊參與建設，還擔任“綜合極端條件實驗裝置”項目負責人和首席科學家，這一連串任務，其實都和科學家群體密切相關。
文匯報：您為何有那么多時間和精力，做科研之外的事？
丁洪：很多人認為，專注就是把所有的時間都花在一件事上。我并不認同。
我在科研上很專注。讀博士時，為了得到理想的實驗結果，我在地下實驗室里一待就是幾周，一年到頭，我可能有半年多時間都是在地下實驗室度過的，那里幾乎沒法“見天日”。
但是，科研除了需要專注，還需要天馬行空的想象力，需要靈感。一個人把所有時間都耗在同一件事上，不僅不可持續，還可能導致自己的視野越來越狹窄。我關注的事情很多，而且大多數和科研無關，比如藝術、公益事業，這些看似無關的事情往往帶給我科研的靈感。
科研是馬拉松。對我來說，沒有科研的生活不可想象，但是人生只有科研也不可持續。人需要豐富的生活來獲得激情，所以我既可以熬夜搞科研，也可以熬夜娛樂。
也正因此，我常常會同時做兩件或者兩件以上可以“換腦子”的事。其中一件是科研，另外一件可以很隨興。就比如科研和科學城規劃，科研做累了，我就思考科學城規劃，規劃做累了，我再去做物理實驗。只要樂在其中，這些事就既可以是工作又可以是休息。
所以，我在招學生時，也很關注他們的興趣，因為當學生把科研視為任務，那么一定是不可持續的，只有他真心喜歡，才會樂在其中，并且自己想辦法堅持下去。
文匯報：現在很多人對人工智能帶來的影響存有不同的看法，您研究的拓撲量子比特應該也會對人工智能的發展起到很大的推動作用，那么您如何看待人工智能的未來？
丁洪：我是樂觀主義者，我認為人工智能會給科學帶來極大改變，可以使科學發展進入加速度時代。
從我的科研經歷來看，強大的記憶力非常重要，而計算機的記憶力是人所不可比擬的。人類的文明是依靠文字語言逐漸積累起來的，人工智能對語言文字的理解現在已經超出我們的想象了。正如年輕學生在不斷和大師的對話和思想交流中，逐漸形成更好的科學品位、提出更好的問題，從某種程度上來說，人工智能可能是和歷史上的人類大師對話和交流最多的，相信“它”也能提出更好的科學問題。我相信，未來也許會誕生“阿爾法愛因斯坦”。量子計算機如果能做出來，也有希望大大推動科學發展的進程。
和更多科學大師交流，獲得更快的成長
文匯報：您曾經提到，您之所以完成了很多看似不可能的任務，是因為有一個厲害的團隊，有厲害的學生。那么您是如何挑選學生，又是如何培養學生的？
丁洪：中國有很多聰明的學生，但是很多有天賦的人未必在科研上獲得成功，他們中，有一些人早早發現科研太辛苦、決定換賽道。也有些人找到了自己真正的熱愛而離開科研領域。我的團隊也一樣，厲害的學生未必是最聰明、最有天賦的學生。
我非常看重學生的Grit，它指的是一個人的毅力、專注力以及持續的熱情。我常常會鼓勵新生看一部電影《大地驚雷》，從中，他們會領悟到什么是持續的熱情、專注力和堅毅。每一位學生加入我課題組時，我都會鼓勵他們為自己而做科研。身為老師，我的責任是為他們提供好的平臺，提供開放的研究環境，給他們更多和大師交流的機會。
文匯報：從您的成長經歷看，有什么成功經驗可以和年輕人分享的嗎？
丁洪：在年輕人的成長過程中，有大師引導，非常重要。大師能夠帶著我們抵達一個又一個山峰，看到更高的目標。年輕人在和科學大師的交流中能獲得更快的成長，更加有可能站在巨人的肩膀上前進。實際上，多讀一些科學史，也是和科學巨匠交流的一種方式。
我的人生受到過很多大師的影響。其中，對我影響最大的是物理學家菲利普·安德森。他是一位諾獎得主，比我大44歲。當時我在讀研究生，他來我們實驗室交流，我聽完他的發言后第一反應就是，“這個人的觀點是錯的”，而且，我毫不猶豫地說出了自己的想法。面對我的否定，安德森決定給我好好上一課。我那時并不知道平日他的口頭禪就是“你是錯的”。當然，他平時也非常熱心向別人伸出援手。當天，他真的花了一下午的時間給我上了一課，也是從那時起，我們相識了。
從他的身上，我看到了頂級科學家特有的品質，比如，興趣非常廣泛，他對世界萬物都有興趣，而且在期刊雜志上發表的文章也不限于物理學，甚至不限于科學，囊括了美學、哲學、政治學等等。他到90歲時還在追求科研上更高的目標。這也是為什么每次我做選擇很少考慮得失，我常常想，我比他年輕多了，沒有理由選擇安逸的生活，或者在做選擇時把規避風險放在第一位考慮。
文匯報：除了多和大師交流，您認為學生成長中還有什么非常重要的要素嗎？
丁洪：就物理研究而言，尤其是實驗物理研究，對學生的能力要求很高。從事實驗物理就像成為一個“小作坊主”，要能提出好的科學問題，能規劃實驗路線，并懂得和人打交道；同時也需要有組裝集成的能力，因為實驗物理越來越向大科學方向發展；要有很強的動手能力，因為很多實驗器材未必是現成的，要自己動手做才行。
最后一點、也是很重要的一點：從事物理學研究，需要具備很強的社交能力。很多時候，做物理實驗需要依靠別人的設備，我有兩個發現，就是在日本的實驗室和瑞士的實驗室完成的，其中一個發現和別的課題組發現只相差一兩天，真的體會到了一種“驚心動魄”的感覺。過往的經歷告訴我，沒有合作者的大力幫助，靠一個人的力量，是不可能完成這些任務的。
（原標題：“跨界”帶給科研靈感與激情——專訪中國科學院院士、上海交通大學李政道研究所副所長丁洪）
本文鏈接：新科院士丁洪：“跨界”帶給科研靈感與激情http://m.sq15.cn/show-11-3187-0.html
聲明：本網站為非營利性網站，本網頁內容由互聯網博主自發貢獻，不代表本站觀點，本站不承擔任何法律責任。天上不會到餡餅，請大家謹防詐騙！若有侵權等問題請及時與本網聯系，我們將在第一時間刪除處理。
上一篇： 人工智能，中國的競爭力有多強？
下一篇： 林忠欽：挑戰科學難題，不要急功近利