從左至右：張遠(yuǎn)波、金曉峰、封東來(lái)、龔新高、李世燕、張童。

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■本報(bào)記者 張雙虎

“復(fù)雜表面與界面體系的新物理”創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目成員將自己喻為“象群”。

“人們常用‘狼群’比喻群體的高效協(xié)作，但狼經(jīng)常會(huì)相互爭(zhēng)搶。我們6個(gè)人（創(chuàng)新群體6個(gè)核心成員）之間關(guān)系非常融洽，大家相互學(xué)習(xí)、相互成就，在分配資源方面甚至有點(diǎn)謙讓。”該創(chuàng)新群體項(xiàng)目負(fù)責(zé)人封東來(lái)告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，“從這個(gè)角度說(shuō)，我們更像是最近大家關(guān)注的云南‘象群’，每個(gè)個(gè)體足夠獨(dú)立，又能融洽地密切合作，對(duì)群內(nèi)‘幼象’（年輕人）呵護(hù)有加。”

過(guò)去6年中，該群體在表面與界面的新奇超導(dǎo)電性、二維晶體、低維拓?fù)洳牧系确较蛏厦芮泻献?，取得了一系列有?guó)際影響力的創(chuàng)新性成果，形成了一個(gè)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的不斷產(chǎn)出原創(chuàng)成果的研究群體。

“圍攻”表面與界面

“我們6個(gè)課題組之間‘三三、兩兩合作’特別多。”封東來(lái)說(shuō)，“張遠(yuǎn)波是二維材料研究領(lǐng)域的專家，李世燕是極低溫輸運(yùn)的專家，張童是掃描隧道顯微鏡（STM）的專家，龔新高擅長(zhǎng)計(jì)算，金曉峰是磁學(xué)和金屬薄膜生長(zhǎng)的專家，而我一直在用角分辨光電子能譜（ARPES）和氧化物分子束外延研究低維量子材料，我們從不同的角度‘圍攻’各種表面與界面中的有趣現(xiàn)象?！?/p>

該群體6個(gè)課題組圍繞同一目標(biāo)，從不同角度“進(jìn)軍”。項(xiàng)目執(zhí)行中，6個(gè)課題組之間多次相互交叉合作，形成了復(fù)雜的“網(wǎng)狀交叉”結(jié)構(gòu)。

以黑磷為例，張遠(yuǎn)波和中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授陳仙輝合作，首次制備出二維黑磷晶體管，開(kāi)辟了二維黑磷研究新方向，并觀察到整數(shù)量子霍爾效應(yīng)等新奇特性；封東來(lái)課題組對(duì)黑磷電子結(jié)構(gòu)的測(cè)量，則為張遠(yuǎn)波理解半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)提供了重要依據(jù)。

FeSe/STO是中國(guó)科學(xué)院院士薛其坤課題組發(fā)現(xiàn)的一類具有最高超導(dǎo)電子配對(duì)溫度的界面超導(dǎo)體系，引起學(xué)界廣泛關(guān)注。張童、封東來(lái)、龔新高等合作，像搭積木一樣，改變超導(dǎo)界面的不同構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)界面的單原子層精度調(diào)控，再進(jìn)行高精度的ARPES和STM測(cè)量與第一性原理計(jì)算，揭示了界面電荷轉(zhuǎn)移與界面電聲子耦合共同作用提升超導(dǎo)電子配對(duì)溫度的機(jī)制，為設(shè)計(jì)新的超導(dǎo)體系打下基礎(chǔ)。

“類似的合作很多?！比后w核心成員之一、復(fù)旦大學(xué)教授張遠(yuǎn)波說(shuō)，“大家有共同的興趣，有互補(bǔ)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，又有共同的想法，協(xié)作成為自然而然的事情?！?/p>

沒(méi)有邊界的實(shí)驗(yàn)室

“得益于復(fù)旦大學(xué)物理學(xué)系良好的學(xué)術(shù)氛圍，群體之間能夠毫無(wú)保留地互相學(xué)習(xí)、互相幫助，在凝聚態(tài)物理這個(gè)學(xué)科領(lǐng)域不停碰撞出新成果。”封東來(lái)說(shuō)。

在Bi/Ni界面超導(dǎo)研究中，金曉峰做了很多實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為這是個(gè)p波超導(dǎo)（一個(gè)特殊的三重態(tài)超導(dǎo)）。但張童的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，它更像是個(gè)s波（即常規(guī)的單態(tài)超導(dǎo)）。

為此，從小組間討論到請(qǐng)外部專家一起分析，大家斷斷續(xù)續(xù)“吵”了好幾年。大家基于自己的研究和實(shí)驗(yàn)，迄今仍然“誰(shuí)也說(shuō)服不了誰(shuí)”。

“這個(gè)問(wèn)題比較復(fù)雜，至今仍懸而未決?！狈鈻|來(lái)說(shuō)，“金老師曾是物理系主任，可以說(shuō)是張童的長(zhǎng)輩，但該‘吵’的時(shí)候還是‘吵’，沒(méi)有人覺(jué)得被冒犯，反而因?yàn)橛腥岁P(guān)心相同的科學(xué)問(wèn)題而惺惺相惜。”

各課題組之間的交流和學(xué)習(xí)是家常便飯。

封東來(lái)課題組進(jìn)行氧化物分子束外延生長(zhǎng)，有臭氧退火技術(shù)，張遠(yuǎn)波課題組在做銅氧化物高溫超導(dǎo)材料研究時(shí)，向封東來(lái)組學(xué)習(xí)了臭氧退火處理技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了最薄的高溫超導(dǎo)材料；張遠(yuǎn)波和陳仙輝合作開(kāi)發(fā)出固體離子門(mén)電極調(diào)控材料技術(shù)，李世燕通過(guò)和他們合作掌握了這項(xiàng)技術(shù)，把它用到鐵基超導(dǎo)材料研究中，發(fā)現(xiàn)了一種分立的超導(dǎo)相圖；李世燕是用稀釋制冷機(jī)進(jìn)行低溫?zé)彷斶\(yùn)測(cè)量的專家，他的經(jīng)驗(yàn)幫助張童建成目前電子溫度最低的稀釋制冷STM，為張童對(duì)馬約拉納零能模的研究打下基礎(chǔ)；而張童幫助封東來(lái)在分子束外延系統(tǒng)上加裝了STM，這樣就可以直接原位觀察生長(zhǎng)出的薄膜表面質(zhì)量，極大促進(jìn)了FeSe/STO界面超導(dǎo)研究進(jìn)程。

“這樣我們就形成了一個(gè)閉環(huán)，每個(gè)人都無(wú)私地公開(kāi)自己的‘絕活’，經(jīng)過(guò)群體6年的合作，所有課題組都更強(qiáng)大了?！狈鈻|來(lái)說(shuō)。

不只群體里6個(gè)學(xué)術(shù)帶頭人受益良多，他們的不少學(xué)生——這些“幼象”們，也“至少掌握了兩門(mén)手藝”。

“老師們都很忙，不能天天在一塊兒討論，但各個(gè)實(shí)驗(yàn)室學(xué)生間的交流非常多。我的學(xué)生經(jīng)常跑到東來(lái)實(shí)驗(yàn)室，跟他們討論、用他們的設(shè)備、學(xué)他們的技術(shù)?！睆堖h(yuǎn)波說(shuō)，“我也經(jīng)?？吹狡渌后w成員的學(xué)生過(guò)來(lái)用我們的儀器、和我們討論?！?/p>

“通常學(xué)生進(jìn)其他老師的實(shí)驗(yàn)室，至少要經(jīng)過(guò)老師的同意。因?yàn)槲覀兌荚谝粋€(gè)群體中，老師和同學(xué)接觸較多，學(xué)生們互串實(shí)驗(yàn)室不需要跟老師打招呼。實(shí)驗(yàn)室變得沒(méi)有邊界，大家自由出入、免費(fèi)使用?！痹撊后w核心成員之一、復(fù)旦大學(xué)教授李世燕說(shuō)。

“我們的學(xué)生互相熟悉，接觸面也特別廣，不少學(xué)生得到兩三個(gè)組的培養(yǎng)，甚至成為兩個(gè)導(dǎo)師的‘學(xué)術(shù)后代’?！狈鈻|來(lái)說(shuō)，“這對(duì)他們未來(lái)進(jìn)行交叉創(chuàng)新、開(kāi)展自己的研究非常有幫助?！?/p>

不是一個(gè)人在“戰(zhàn)斗”

封東來(lái)用“安全感”來(lái)描述對(duì)國(guó)家自然科學(xué)基金的感受。

“科學(xué)基金評(píng)審過(guò)程公平公正，絕大部分評(píng)審專家都很專業(yè)，工作人員為人也很‘端方’，讓我們感到很踏實(shí)?！狈鈻|來(lái)說(shuō)，基金是一個(gè)很好的黏合劑，把大家凝聚在一起。作為連續(xù)6年資助的人才類項(xiàng)目，創(chuàng)新群體項(xiàng)目不看重短期效益，能夠通過(guò)對(duì)某個(gè)方向的長(zhǎng)期培養(yǎng)以及群體的協(xié)同作用，解決一些前沿的重要問(wèn)題。

“我研究的每個(gè)重要節(jié)點(diǎn)背后都有科學(xué)基金的支持?！睆堖h(yuǎn)波說(shuō)，“剛回國(guó)就得到一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，我們實(shí)驗(yàn)室也是在此基礎(chǔ)上搭起來(lái)的，后來(lái)做出第一批成果，包括黑磷材料的成果都有基金的支持?？梢哉f(shuō)基金是‘雪中送炭’?！?/p>

李世燕認(rèn)為，通過(guò)科學(xué)基金的這些項(xiàng)目，和其他人、其他團(tuán)隊(duì)有了很好的合作，最后一起做出成績(jī)，這讓人感覺(jué)“不是一個(gè)人在單打獨(dú)斗”。

張童作為群體中的年輕人，得到群體其他成員的長(zhǎng)期關(guān)照。他表示，科學(xué)基金的持續(xù)支持和與群體成員間高效的合作，極大促進(jìn)了自身成長(zhǎng)。

“我參加了復(fù)旦物理系兩代人作為負(fù)責(zé)人的群體項(xiàng)目，深感群體項(xiàng)目對(duì)從事基礎(chǔ)研究的科研人員極為重要?！痹撊后w核心成員之一、中國(guó)科學(xué)院院士龔新高說(shuō)，“通過(guò)群體項(xiàng)目，張遠(yuǎn)波、李世燕等已經(jīng)成長(zhǎng)為經(jīng)驗(yàn)豐富的教授，希望他們能在科學(xué)基金的支持下，做出更好的成績(jī)?！?/p>

在自然界中，象群分工明確，合作默契，它們不僅有強(qiáng)烈的集體意識(shí)，還能妥善地保護(hù)幼象。與之相似，科學(xué)基金的支持把一群有共同興趣的研究者“黏合”成一個(gè)群體，他們同心協(xié)力、共同成長(zhǎng)，在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域不斷產(chǎn)出前沿成果。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：復(fù)雜表面與界面體系的新物理研究，有哪些重要科學(xué)意義或應(yīng)用場(chǎng)景？

封東來(lái)：我們主要關(guān)注表面、界面等體系里新的物理現(xiàn)象，進(jìn)行凝聚態(tài)物理基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)研究。科學(xué)家更關(guān)心的是這個(gè)體系里有趣的物理現(xiàn)象，這些現(xiàn)象和材料可能在遙遠(yuǎn)的未來(lái)，在信息、能源等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。

就像在海邊撿貝殼，我們選了一片沙灘，或許這里有較多的貝殼。比如，量子計(jì)算的優(yōu)越性未來(lái)可能會(huì)在材料設(shè)計(jì)等領(lǐng)域帶來(lái)深刻變革，量子計(jì)算有多條可能的實(shí)現(xiàn)路徑，而基于馬約拉納零能模的拓?fù)淞孔佑?jì)算是其中很有希望的一條。同樣，黑磷材料具有特殊的半導(dǎo)體性質(zhì)，將來(lái)可以在化學(xué)、材料、能源領(lǐng)域有很好的應(yīng)用。但目前這些都還處在基礎(chǔ)研究階段。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域，這支隊(duì)伍目前處于怎樣的水平？

封東來(lái)：項(xiàng)目執(zhí)行中，我們?nèi)〉昧艘幌盗杏袊?guó)際影響力的成果，其間發(fā)表文章130余篇，其中多篇發(fā)表于《自然》《科學(xué)》《物理評(píng)論快報(bào)》等。這支隊(duì)伍在國(guó)際上也有了一席之地，多位成員在國(guó)際上的委員會(huì)、學(xué)會(huì)、期刊擔(dān)任主席、會(huì)士、委員或編輯。

《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：聽(tīng)說(shuō)群體項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)會(huì)向年輕人傾斜，這是什么原因？

封東來(lái)：我們有一套“自己的邏輯”，就是公共性質(zhì)的經(jīng)費(fèi)一定要讓年輕人“吃飽”。

三四十歲是一個(gè)人創(chuàng)新能力、創(chuàng)造激情的“黃金時(shí)期”，要確保這個(gè)年齡段的人不會(huì)因?yàn)榻?jīng)費(fèi)而限制了創(chuàng)造力。在我們?nèi)后w里，只要年輕人開(kāi)口都盡量滿足。在項(xiàng)目中，不只6個(gè)學(xué)術(shù)帶頭人在成長(zhǎng)，我們還培養(yǎng)了46名博士，其中不乏超級(jí)博士后、復(fù)旦學(xué)術(shù)之星、國(guó)家“博新計(jì)劃”獲得者。