薛其坤院士:中国科研正从整体追赶向部分引领过渡

  改革开放40年来,中国经济社会发展取得了巨大进步。作为“第一生产力”,科学技术的价值日益受到重视。网易《改革亲历者》策划独家专访10位科技领域的顶级专家,请他们分享各自在科学研究、科技探索中的经历与见解。

  第四期:专访中国科学院院士、清华大学副校长薛其坤。

  出品 | 网易新闻

  采访 | 黎琪 文字 | 于冉帝

  

  未来5-10年,高温超导和量子计算或在物理领域有革命性发现

  网易新闻:您能形象地给我们说说量子反常霍尔效应吗?这项研究成果对于普通大众的生活有何影响?

  薛其坤:它和我们的生活实际上还是非常密切的。

  我们现在使用各种各样的电子器件,包括计算机、笔记本电脑、手机·····电子器件运行是依靠很多的电子完成的,电子在电子器件中的运动是无序的,而利用量子反常霍尔效应原理后,电子就可以变得非常有序。

  也就是说,如果未来量子反常霍尔效应能够得到应用,它会使我们的电子器件消耗的能量、消耗的电变少。所以,(量子反常霍尔效应)是提供降低电子器件能耗的一个重要物理学原理。

  网易新闻:您认为物理科学领域在未来5-10年会有哪些革命性的发现呢?

  薛其坤:我觉得一个可能会是在基础研究方面高温超导的发展。

  大家知道超导是没有电阻的一种现象,如果我们一种材料达到超导的状态,它的电阻是0 。如果电阻是0,用到输电,用到各种各样的电器、电子器件中,大家可以想象,它消耗的能量会非常小,还会产生一些重大的效应。如果把超导材料实现超导的温度提高很多,比如说达到是室温状态,那将会是一个划时代的科学革命,而且会大大地改观目前的工业。

  还有一个是目前大家谈到的量子计算。我们能不能做出量子计算机?量子计算机究竟有什么应用?有些什么样的应用?应用的程度将会是多大?在未来5-10年可能会在科学界有一个相对明确的结论。

  中国科研经费投入占GDP比例,相对国外仍然较少

  网易新闻:在清华大学,您有一个比“院士”还要响亮的名号“7-11”教授,您早上7点扎进实验室,一直干到晚上11点,这样的作息您一直坚持了20多年,在您看来,真正的科学精神是什么?对年轻的研究者,您有什么样的建议和忠告?

  薛其坤:科学精神第一条就是实事求是的精神,因为科学研究的主要目标就是理解自然界的一些现象,了解其奥妙,要想正确反映(事物的)奥妙,必须要遵照实事求是的态度或者说精神去做这个事情,如果你有任何不符合实际的情况,你就不可能认识到事物的本质,科学、自然界规律的本质,就会与科学研究的目标完全相悖。所以,第一个也是最重要的就是实事求是,尊重自然界。

  网易新闻:您在国外工作过很长一段时间,就做科研的感受来谈,您觉得国内外有何不同?

  薛其坤:一样和不一样的(方面)有很多,包括两个不同的、具体的科研机构、大学,他们的研究风格都有些不同的地方。

  总体而言,我觉得国外在大学做基础研究的,相对比较系统、比较理性、比较科学化。

  现在中国真正在大学开展基础研究,比如清华大学,是在改革开放以后我们才真正正式、有条件地开始科研,开展学术研究,所以这个过程还是有很多方面需要学习的。总而言之,我们国家团队精神,在科研的合作上,或者说是在科研团队建设上会更加成熟,或者是好一点,因为这可能受到我们文化的影响。

  国外更讲究个别教授、科学家的创造力,相对来讲“单兵作战”会多一点。就是说,(两者)没有非常明确、非常根本的区别。

  网易新闻:现在很多人都说,为了搞科研,我们耗费巨资,这到底和民生有何关联呢?

  薛其坤:第一,我们国家在科学研究投入的比重占GDP、占整个研发的比例和国外相比还是(相对)低的,(虽然)总体量上有了大幅度的增加,但刚才所说的比例和先进国家、西方国家差别还是比较大的。

  第二,做科学研究实际上是间接地服务于民生。

  大家在现代社会享受到的很多先进的技术,比如说手机,我们上网、打电话非常方面,但手机所涉及到的最核心的技术,相当一部分是当时完全的基础研究,没有任何考虑应用背景的科学研究导致的。

  另一部分可能是有一定的导向而研发出来的。这些科研投入的经费实际上造成了我们今天非常发达,又非常方便的手机技术的普及,如果没有前期的投入,我们不可能享受到如此现代的、先进的技术。所以,科研经费的投入还是服务民生、提高民生水平的一部分。

  中国科技正处于整体追赶、逐渐向部分引领的阶段

  网易新闻:您认为怎么才能够让您所研究的材料物理这样非常专业的科学知识、科学研究让普通大众更能够接受、更易于理解呢?我们应该如何去做科普?

  薛其坤:在十九大以后,或者说十八大以来,咱们国家出台了“科技强国”战略,需要全民懂一些科学,尽量更加了解科学,并且在不同的层面、不同的程度为科技进步做出贡献。所以,科学知识的普及、人民科学素质的提高将会在很长的一段时间内都是非常重要的问题。

  我觉得网易(《了不起的中国制造》科普专栏)这个做法非常好,做一些普及科学知识、技术知识,把我们中国制造的一些先进技术和取得的成就及时介绍给我们的网民和民众,这个行动是非常重要的。

  我建议网易专门开设一个科普专栏,对不同的、现已经发展起来的科学和技术,包括未来的科学家也好,工程研发人员也好,形成一个非常好的相互作用,使这个专栏能起到普及科学知识,提高网民、大众科学素养的目标。

  我觉得这个行动非常值得点赞,希望你们在这个地方有大的作为。因为网易吸引了全国甚至全世界的很多很多的人关注,要是有这样一个很有吸引力的科普栏目的话,我想它的作用将会是巨大的。

  网易新闻:跟国外相比,您认为中国制造、中国科技发展情况是怎样的?

  薛其坤:我们中国的发展水平可以说,重大科学、重大核心技术我们现在基本上还是在学习国外的基础上,改进,再进一步继承创新的阶段。但继承创新,比如高铁这种技术,我们国家已经做到了世界的最好水平,或者最好水平之列,当然这样的例子还有一些。

  我们国家正处在一个整体追赶、逐渐向部分引领的阶段,这个阶段过渡时间将会很长,可能有10年、20年的时间,但这显示了新时代一个重要的特点,就是(我们)在转弯点附近。大概是这样一个情况,我的理解不一定特别的准确。

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