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向涛院士:科研的最大乐趣在于探索和努力的过程

2020年09月17日11:06 | 来源:人民网-强国论坛
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强国论坛:科研攻关总不会是一帆风顺,哪一次经历让你印象最深刻?

向涛:我觉得,科研的最大乐趣在于探索和努力的过程中,比如发现问题就是一种乐趣。因为你知道问题出现在什么地方的时候,就会想方法去解决它。在绝大多数情况下,你连问题是什么都不知道,这可能是做研究与日常生活有很大差异的地方。

在十多年前,我做过一个课题,让学生在格子上寻找量子自旋液体,但总是不成功,也不知道是什么原因。这个学生毕业了以后,我又找别的学生继续试验,还是不行,仍然不知道是什么错。在2008年到2012年间,我另外一个学生的一句话点醒了我。让我明白实验不成功的问题所在。接下来就是怎么去解决它。差不多走了十年,最后才把这个问题解决到我们满意的程度,也不是彻底解决。我们只是提供了一个理论上可行的方案,这个方案要在实践中实现的话还需要比较长的过程。

强国论坛:您16岁以高考物理满分的成绩考入了清华大学的工程物理系,同年龄段的人,大部分高中还没有毕业,这是天赋使然还是兴趣呢?

向涛:我觉得自己并没有什么特别的天赋,只是抽象分析问题的能力和思维能力稍微强一点。其实,每个人都有天赋,通常女生的形象思维会强于男生。我只是把自己的长处和兴趣结合在了一起,使某些方面的潜力能够发挥出来,这是很重要的一点。

强国论坛:您最近的研究方向和创新成果有哪些?

向涛:我自己研究的方向,大的领域叫凝聚态物理,主要研究的方向是两个,一是做高温超导的机理研究,研究高温超导在什么体系或者什么样的材料中能够发现。另外一个方向就是做所谓张量重正化群理论的研究。这两个方向,看着是关系不太密切,实际上第二个是要发明一种理论的方法,能够帮助我们解决第一个研究方向的问题。

强国论坛:科技创新是我国高质量发展的重要动力。具体到物理学科,您认为哪些领域的突破可以极大提升我国科技创新力?

向涛:一个是新材料。比如超导材料。如果能找到一个实用性强的高温超导材料,很多的技术工程问题就可以解决了。超导材料的应用面是非常广的,比如托卡马克会用到大的磁铁,磁悬浮列车也会用到磁铁,这些东西对我们日常生活影响也是非常大的。现在也有一些高温超导体,但是它的成本比较高,一定意义上制约了它的应用。另外,我觉得量子技术的发展,也会对未来的人类生活产生比较大的影响。比如量子计算机,它不光是一个计算机本身,实际上是一个技术的更新换代。现在的计算机,从运算速度上讲始终是有限的,如果能被量子计算机所取代,它的计算能力,不是说成倍涨,而是完全更新换代。

强国论坛:我国在量子领域、凝聚态物理学方面的理论研究上处于世界什么水平?想实现跨越式发展还需要在哪几方面下功夫?

向涛:尤其是最近二十年,中国的科学技术飞速发展。无论是整体的科研力量,还是单从发表的文章和层次来讲,都已经进入了世界先进行列。但是,要从科学的原创性来讲,或者是最原始创新来讲,还是有一定的差距。我希望我们下面要做的事情,不光是大,而且要做的更强一些,要做一些更多引领性的工作。

要做到这一点还有一点非常重要,就是要注重积累。很多基础性研究,你是绕不过去的,必须靠积累。就像一棵树,最主干的部分,是不可能绕过去的,不长主干直接长枝叶,那是很难的。我们现在有很多人喜欢做一些能够马上立竿见影的事情,但是如果主干供养不足,枝叶还会枯萎。目前,我国面临的很多“卡脖子”技术问题,根子也是基础理论研究跟不上。因此,基础研究不光要被重视,还需要做实做深。

强国论坛:在您看来,青年科技工作者需要加强的品质与科学精神有哪些?

向涛:我觉得包括我自己在内的研究人员,过去有一点做的还不够,就是缺少冒险精神。如果没有冒险精神,只是一味地希望研究的成功率高一点,可能创新性的东西就会少一些。所以,我觉得这方面还需要加强。

另外,科学需要一个长期积累,这里面很重要的,实际上是科学文化的积累。某种意义上讲比解决一个问题的积累所花费的时间要更长,更难。在一个非常好的科学文化氛围里,你会相对容易找准研究方向,而且也会走得很快,这是我们在今后的科学发展上,要特别注重或者是鼓励和支持的。

(责编:周晶、曲源)

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