文 |《中国科学报》见习记者江庆龄 实习生杨雨辰

“十年前，我的头发回是黑的。”中国科学院院士、上海交通年夜学李政道研究所副所长丁洪于接管采访时笑着说道。

2015年，丁洪带领的团队使用于上海光源自立设置装备摆设的“梦之线”，于砷化钽中不雅察到开放式的费米弧，提供了外尔费米子存于的试验证据，获得了国际学术界的广泛承认及高度评价。

2016年，中国年夜陆第一个由科学家、企业家群体配合倡议的平易近间科学奖项“将来科学年夜奖”正式开启，单项奖金100万美元，是其时海内奖金最高的科学年夜奖。丁洪是将来科学年夜奖科学家委员会首届轮值主席，根据相干划定，这也象征着他于6年内自动抛却了得到这份年夜奖的时机。

于前不久进行的将来科学年夜奖十周年庆典时期，丁洪接管了多家媒体的采访。如下是重要采访内容。

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基础物理是面向将来的运用物理

问：你年夜概平均每一10年有一个庞大的结果，你是怎样做到的？于此历程中形成为了如何的科学咀嚼？（注：丁洪和团队在1996年于铜基高温超导体发明赝能隙，2008年于铁基超导体中不雅察到s-波超导序参量，2015年于固体质料中发明外尔费米子，2018年于铁基超导体中发明马约拉纳零能模）

丁洪：原始的科学发明确凿不易做，有许多命运身分。我第一个比力主要的冲破是1996年于铜基超导体中发明赝能隙，这个事情就带有必然的偶尔性。

后面，我逐渐总结了一套要领论。起首，充实调研，确定值患上做的科学问题。于此基础上筛选咱们有能力做的问题，进而合理计划进度，于激烈的国际竞争中抢占先机。固然，互助也十分主要。我是试验物理学家，很是喜欢及理论物理学家交流。

举个例子，咱们决议做马约拉纳零能模的时辰，许多人都不信赖咱们能做成。但我认为这是一个值患上研究的标的目的，也同美国麻省理工学院传授傅亮举行了沟通，患上出了可能存于的结论。在是，咱们团队带着做100次试验只能乐成1次的预期，最先了试验。果然前12次试验都掉败了，第13次才发明了一丝可能的迹象。厥后重复验证屡次，终究确定了铁基超导体中存于马约拉纳零能模，也斥地了一个新标的目的。问：你存眷的凝结态物理属在基础物理领域，于你看来，基础研究将怎样转变世界？丁洪：“有甚么用”是咱们常常会被问到的一个问题。事实上，基础研究一直于转变世界。将来也会云云。

刚发明电子的时辰，连汤姆逊都感觉没啥运用价值，但此刻用的所有半导体都是电子器件；假如没有广义相对于论，GPS偏差会到达几千米，底子没法导航；凝结态物理所催生的晶体管，则是现今信息时代的基石。

可见，基础研究结果刚呈现的时辰，好像没甚么用，但跟着咱们对于机理熟悉加深，会逐步找到运用的路径，该当把目光放久远一点。问：将来5~10年内，凝结态物理范畴可能会于哪些方面取患上庞大冲破？这些冲破会带来如何的影响？丁洪：我今朝的事情重要包括两方面，别离是拓扑量子计较及高温超导。二者相辅相成，将来城市有巨年夜冲破。

此刻学界遍及认为，将来20年可能呈现通用量子计较机。届时，如发明药物份子、猜测持久气候变化、模仿宇宙运行纪律等问题，都有可能变患上越发轻易。

量子计较机此刻有几条线路于同步举行，拓扑量子比特有望用较少的比特实现通用容错量子计较。咱们正于努力推进，但愿可以或许于5年内做出生避世界上第一个拓扑量子比特。

高温超导方面，今朝机理还有不清晰，没法用传统的要领举行简化及计较，同时质料延展性差，加工比力坚苦。可是跟着铜基超导体、铁基超导体以和镍基超导体的发明，咱们可以经由过程研究这几种质料中的共性及区分，理解高温超导的机理。这不仅可以帮忙咱们寻觅更多超导体，也有可能鞭策新物理的孕育发生。

从运用层面来讲，病院里利用的核磁共振就用到了超导质料。超导也是量子计较机的重要线路之一。此外，主流的磁约束可控核聚变必需借助磁场对于其举行有用约束，今朝只有高温超导体才能孕育发生云云高的磁场。据预计，可控核聚变有可能于将来20年内实现贸易化运用，将对于社会孕育发生厘革性的影响。很是值患上期待。问：室温超导体有可能存于吗？丁洪：室温超导体彻底是有可能存于的。此刻最高的超导体是零下13摄氏度，但这是于高压下实现的。难点重要于在怎样于常压下实现室温超导。由于于这么高的温度下，质料的晶格震惊很是年夜，布局就不不变，必需靠很年夜的压利巴它压住。

之以是此刻有一些乌龙事务，我认为是由于研究者基本常识不扎实。超导有一个特征是抗磁性，但许多其他质料也有这个特征。室温超导试验很好做。有些人做试验的时辰把观点混合了，以为呈现抗磁性就是超导。事实上，这些放于预印本上的论文很快被证实是过错的。

学科界限被打破

问：于科研之余，你介入计划了“梦之线”“梦之环”“梦之城”三年夜科学工程。这些事情看似及物理学研究瓜葛不年夜，为何会投入这些事情？丁洪：我于美国待了18年，深刻感触感染到国度试验室、年夜科学装配等对于科学研究的鞭策作用。咱们做科研的终极目的，是扩大人类认知界限、鞭策人类文明前进。计划“梦之线”“梦之环”“梦之城”，均可以起到这方面的作用。

回国后我起首提议于上海同步辐射光源设置装备摆设一条世界领先的光束线站，也就是“梦之线”。“梦之线”直接促进了外尔费米子的发明，更为多个学科提供了强盛的试验平台，帮忙科学家们开展更深切的基础研究。

“梦之环”是指于北京设置装备摆设高能同步辐射光源，此刻很快就要建成为了。“梦之环”属在“科学基建”，许多试验都需要用到高能光源。我近来也到那里去了频频，及几位老师长教师一块儿走地道，他们很是感触：“咱们是于2009年提议的，一晃16年已往了。”

“梦之城”是正于设置装备摆设中的怀柔科学城，已经经初具范围了。我作为重要科学计划者之一，也鞭策了一系列交织研究平台的设置装备摆设。

前面说到，我平均10年有一个庞大的结果，我此刻也于想，有无可能于人工智能（AI）的帮忙下，缩短科学发明的时间。 问：你于科研中利用AI了吗？AI给科学研究带来了哪些影响？ 丁洪：今朝重要是用来做一些查阅资料类的事情。已往，咱们常常会调研几周时间后发明某个课题无法做，再找另外标的目的。有了AI，只需要几天甚至几小时，就能患上出结论。

许多人不知道，凝结态物理不仅鞭策了近代科学的成长，也带来了科学范式的厘革。1972年，“凝结态”一词的提出者Philip W Anderson，把多年来对于物理学研究的思索凝结为3个单词——more is different（多者异也）。Anderson认为，其时学界盘踞主流的“还有原论”思惟其实不正确。当粒子数目增多，相互之间彼此作历时，会呈现“全新的纪律”，需要自力研究。恰是“多者异也三木SEO-”思惟的呈现，为繁杂体系、跨学科研究，以和新兴学科的成长提供了理论基础。

十几年前，李政道研究所首任所长Frank Wilczek也说过近似的话——“a lot more is very different”。这实在是对于年夜脑意识的一个思索，人类及猫都有神经元，但人类的神经元远远多在猫，咱们就体现患上及猫彻底纷歧样。

人脑的进化很是慢，此刻的人脑及1000年前的人脑比拟险些没变化。而AI的进修速率很是快，可能1000秒以后就纷歧样了。我认为，迭代及进修速率云云快的AI，可以或许加强咱们的创造力，将来将极年夜鞭策地球文明成长。 问：也有人说AI加快了学科交融，你是怎么对待的？ 丁洪：之以是有差别学科，重要于在人脑的容量有限。于第一次工业革命之前，常识总量有限，没有人提“物理学家”“化学家”“生物学家”。汗青上知名的学者险些都是“博物学家”，好比古希腊的亚里士多德。

跟着科技的快速成长，人脑逐渐“装不下”这么多常识了，学科分类随之呈现。但正如前面所说，“more is different”，获取差别范畴的常识，其价值毫不仅仅是二者之及，而是平方甚至立方。畅通领悟领悟多个学科的常识后，许多原本没法理解的工作就能豁然开畅。

相对于应的，AI是“博物学家”，甚么常识都装患上下，学科划分也就没那末主要了。于不久的未来，人们也许可以于AI的帮忙下，于30岁前拿到几个博士学位，并且是高质量的学位。

没有领会人生之美，就没法寻求科学之美

问：你曾经说过，没有科研的糊口不成想象，但人生也不成能只有科研，科研对于你象征着甚么？丁洪：没有领会人生之美，就没法寻求科学之美。做科研实在挺苦的。人不克不及一天到晚赛马拉松，必需患上歇息，患上享受糊口，不然没法连续做科研。

除了了凝结态物理范畴的研究，我于存眷其他范畴的问题，如量子计较、天文学等。科研及年夜科学装配计划以外，我会做一些科普事情，业余时间也爱听音乐。

此外，只做本身一亩三分地的事，有时辰可能会陷于一个比力小之处出不来。反而是做一些看似无关的工作时，可以或许从当前的状况中出来，迸发出灵感。问：你也很是器重科普，这是为何？丁洪：我是2008年回国的，这十几年间，中国的科学成长速率很快，甚至可以用惊人来形容。这患上益在中国当局的年夜量投入，也患上益在中国度长对于孩子进修科学、从事科学的撑持，这暗地里就是科普的气力。

从鞭策人类文明前进的视角来看，科普的主要性不亚在科研。

我但愿可以经由过程科普，使患上更多家长及孩子相识科学之美，从而让科学的种子于年青心灵中生根抽芽。事实上，我有不少学生，就是由于于中学时听过我的科普陈诉，走上了科学之路。

此外，科普也能引发更多人对于科学的兴致与思索，终极树立起热爱科学、崇尚科学的社会风俗，为将来科学的成长注入新的活气与灵感。问：看来科研需要必然的败坏感，但此刻各人遍及觉得科研圈很是内卷，对于此你怎么看？丁洪：卷有踊跃的一壁，可以或许促成社会成长，同时也有残暴的一壁。于我看来，有些内卷实在毫无现实意义。

以乘坐地铁为例，各人为了有坐位，纷纷选择前去尽头站搭车，成果致使地铁从始发站最先就人满为患。不仅没有晋升出行体验，反而造成为了没必要要的资源华侈及秩序杂乱。怎样防止此类无心义内卷带来的耗损，是需要咱们当真思索的。 问：当下年青人确凿存于一些困境，好比学历贬值，应该怎样应答？ 丁洪：“学历贬值”有必然合理性，这也及社会成长阶段相干。已往，常识获取的成本很高，好比有的册本、论文，只能于知名年夜学的藏书楼里才能看到。有了互联网，特别是AI呈现后，人们可以或许以更高效、便捷的方式获取常识。由此，常识再也不是少数人的“特权”，而酿成一种可广泛同享的大众资源，对于小我私家能力的要求随之提高。这对于咱们来讲，需要自动求变，寻求更高级的工作。

从职业成长及人生寻求的角度来看，我认为年夜致有三种境地。第一种境地是养家生活，这是基础；第二种境地是成为“各人”，这是许多人的奋斗方针，一定很“卷”；第三种境地是做本身想做的工作，不被外界所扰。但愿终极所有人都能到达末了这个境地。将来跟着AI等新技能的成长，可能事情也再也不是营生的手腕了。

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