30年前,丁洪因获得全国青少年计算机编程大奖,被保送到上海交通大学。入学第二年,他却放弃了热门的计算机专业,选择了更为基础的物理专业。大学毕业后,丁洪赴美留学。
38岁时,丁洪获得美国波士顿大学物理系的终身教职。获得正教授职位后,丁洪因病做了大腿髋关节矫正的大手术,不得不在床上躺了3个多月。这段时间,他想起年轻时要在科技界做一番大事的梦想,再考虑已经取得的成就,萌生了回国的念头。
在中科院物理所,丁洪见到了一位跟他经历极其相似的前辈——于渌院士,“他对我讲了他的感受,说还是回国发展好。第一要自己做事业,第二要为国家做事情。和他谈完之后,我的心就定了。”
2008年,丁洪辞职,举家回国。数月后,国家启动“千人计划”,丁洪成为第一批入选者。
丁洪的专业方向是超导的机理研究,这需要大型的科研实验装置。决定回国时,他本来做好了沉寂数年的心理准备。“美国的大装置很齐全,中国才刚刚开始。”回国第二天,丁洪听说物理所有一个铁基高温超导体的实验样品非常好,他当即就和日本合作者联系做实验。
丁洪带着刚出炉的样品在日本待了8天,8天里只去旅馆住了两个晚上,其余时间都泡在实验室。利用日本的实验装备,丁洪做完实验,写好了一篇颇具影响力的论文,打响了回国后的第一炮。
“回国前,我研究的是另一种高温超导体——铜氧化合物。”丁洪说,2008年,新一代高温超导家族——铁基高温超导体诞生。丁洪抓住了做铁基超导的机遇,回国一年多就发表了10多篇文章,影响力很大,“做铁基超导取得了很多成果,这是让我感到意外的事。回国第一年,就比我在美国发表论文还频繁。”
超导是指物质的电阻在一定条件下变为零的现象,需在靠近绝对零度(零下273摄氏度)的极低温度下才能实现。高温超导材料则是指在相对较高的温度(>40K)以上超导的材料。铁基高温超导材料被发现后,各国间科研竞争十分激烈。
对研究人员来说,最直观的影响是睡眠时间减少。“丁老师一般12点之前不会停止工作,经常夜里十一二点还和我们讨论问题。”丁洪的博士生苗虎说,2009年他大学毕业时本计划出国,国外大学老师说,“你这个方向最好的老师回中国了”,于是他就慕名而来,投入丁洪门下。
在学术界,铁基超导的机理研究有两大流派:一派认为铁基超导与原来的普通超导类似,是通过弱相互作用形成的,另一派认为铁基超导的机理是全新的强相互作用。“现在我分配给苗虎的一个实验找到了强相互作用的直接实验证据,论文刚写好,正准备投稿。”接受记者采访时,丁洪高兴地说。
“我们的目标就是高温超导机理问题的最终解决。我们想证明强相互作用是正确的,已经有一系列的实验证据来证明。我们还想将此机理延伸到其他超导体,比如铜氧化合物的超导。”丁洪说,超导现象是对人类智慧的挑战,“随着超导温度的不断提高,如果能实现常温超导,那将是革命性的突破。从原理上讲,常温超导没有使之不能实现的阻碍。”
回国6年,丁洪“自己做事业”的科研梦想正在实现,而他“为国家做事情”的梦想也进展顺利。他把这个梦想概括为“梦之线、梦之环、梦中心”。
“在美国,我接触最多的是同步辐射光源。建设一条世界上最好的光束线站,是我的夙愿。”丁洪说。
回国后,这个梦想有了实现的机会。在物理所、中国科学院和财政部的大力支持下,丁洪很快申请到了重大科研装备研制项目,着手在世界最先进光源之一的上海同步辐射光源上建一条光束线站。这条“梦之线”已于去年12月建成,现处于调试阶段,预计今年10月可通过验收。“这条线站能量分辨率的设计指标是目前国际最高水平的5倍,验收指标是2倍。”丁洪得意地说。
“梦之环”是指北京先进光源。这是丁洪协助中科院高能物理研究所向国家发改委提出的世界上亮度最高的高能同步辐射光源项目,将可能在“十三五”时期正式建设。
“梦中心”是指中科院和北京市在怀柔筹建的北京综合研究中心,这将是中国第一个综合性的国家科学中心,包括多个大型科学装置和相应的多学科交叉研究平台。回国之后,丁洪就积极参与北京综合研究中心的整体规划,为打造这一“科技航母”,他参加了近百次研讨会,做了充分的准备工作。
“梦之线、梦之环、梦中心概括了我回国后的奋斗目标,我坚信在不久的未来,自己的‘中国梦’一定能够实现。”46岁的丁洪感慨地说,“祖国是一片成就事业的热土,也将是我的梦想开花结果的圣地。”