在历史上,日本两次崛起过程中都有“傍大款”的现象。最初利用英日同盟取得甲午战争和日俄战争的胜利,从而脱亚入欧实现崛起。在一战中,英国最初不希望日本太快的加入战争,日本没听英国人的话,很快参战,成为战胜国,在东亚迅速扩张,让英美看清了日本的战略企图。接下来日本希望借助德国实现其在亚太的扩张,却失败了。后来日本又利用美苏冷战的机会,搭美国的车,实现二次崛起。
上世纪80年代末90年代初,中、美、日三国科学家的“超导大战”至今仍让人记忆犹新。在那场“大战”中,中国科学院物理研究所超导研究团队不分昼夜地在实验室工作,困得实在受不了了,就在桌子上躺一躺或在椅子上靠一会儿打个盹儿,醒了继续做实验。那时,他们研究的是铜氧化物高温超导体。
正是在这一波研究热潮中,物理所科研人员开创性地使用了便宜而好用的液氮替代昂贵的液氦来实现超导转变温度,为超导研究和应用开辟了一片崭新的天地,大大方便和加速了全世界的高温超导研究。
时隔20年后,日本科学家发现在临界转变温度为26K时,铁砷化合物具有超导电性。以物理所和中国科技大学为代表的中国科学家们则发现一系列高于麦克米兰极限温度的铁基超导体,使之成为第二个高温超导家族。他们还创造了铁基超导体临界转变温度的世界纪录。
当被问及成功的秘诀时,他们的回答是:坚持。
在铜氧化物高温超导体突破了麦克米兰极限温度以后,全世界科学家对超导材料的探索一度陷入迷茫,国际上的相关研究进入低谷。在各种学术期刊,特别是那些高影响因子的期刊上发表高温超导论文变得愈发困难。
国内的高温超导研究也因此受到了影响,有些研究人员在数次碰壁后纷纷转到其他领域,很多团队都不得不解散。物理所和中国科技大学的超导研究团队却一直抱着对超导科学的渴求,坚守着这块阵地,持之以恒地进行着实验,无数次的制备、观察、放弃、重新开始……
于无声处听惊雷。沉寂是在新事物出现之前免不了的一个阶段。“热的时候坚持,冷的时候也坚持;钱多的时候坚持,钱少的时候也坚持。”
二三十年的不懈探索,这支队伍在铁基超导材料的探索中掀开了新篇章,创造了中国超导又一个新奇迹,使超导界的未来之路又变得光明起来。
正如《科学》杂志在一篇题为《新超导体将中国物理学家推到最前沿》的文章中所说:“中国如洪流般不断涌现的研究结果标志着在凝聚态物理领域,中国已经成为一个强国。”
“爷爷,磁悬浮火车是谁发明的呀?”“轨道上得安多少磁铁?”
在孩子们的眼里,应中国科技馆之邀向他们进行超导科普的中科院院士赵忠贤,俨然成了一个魔术师。
“这个现象是个物理现象。超导体是宏观的量子现象。以后还要找到不用液氮降温,在室温就能用的超导体。你们愿意去找吗?”
“愿意……”
让孩子们也为之着迷的超导是物理世界中最奇妙的现象之一。超导作为宏观量子态具有极为特殊的物理性质和极大的应用潜力,特别是在能源方面。有人认为21世纪电力工业的技术储备有两个,一个是超导,另一个是智能电网。正是因为超导的特殊性,世界上很多物理学家都在为寻找更高温度下的超导材料而努力。
1911年,荷兰科学家发现水银在极低温条件下的超导性,开辟了科学研究的新领域;1986年,德国科学家与瑞士科学家发现了临界转变温度为35K的铜氧化物超导体,很快包括中国科学家在内的研究团队将铜氧化物超导体的临界转变温度提升到液氮温区以上,突破了麦克米兰极限温度,使其成为高温超导体。时隔20年后,日本科学家发现铁砷化合物的超导性,中国科学家又发现一系列高于传统超导体极限临界温度的铁基超导体,使之成为第二个高温超导体家族。
中国科学家新发现的铁基高温超导材料激发了物理和材料学界新一轮高温超导研究热,它将中国的凝聚态物理学家推向了最前沿,也让全世界都看到了中国在凝聚态物理领域展现出的强大实力。
为什么中国在超导研究中会取得这么多成绩?赵忠贤认为,这是因为超导研究在中国深深地扎了根。“如果有一天,超导又有新的突破,我相信一定有中国人的身影。”