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半个世纪的超越与导引

赵忠贤,1941年生,辽宁新民人,1964年从中国科学技术大学毕业后到中科院物理所工作至今,曾担任国防课题组业务负责人和超导国家重点实验室主任。50多年来,除参加国防任务外,他一直从事超导研究,是我国高温超导研究的奠基人之一。

1973年,经周恩来总理批示,我国一批年轻学生和学者被派往国外学习,赵忠贤借此机会于1974年到英国剑桥大学进修,接触到了世界超导研究最前沿。1975年回国后,赵忠贤开始“探索高临界温度超导体”,寻找临界温度在40K以上的超导体。“以前的经费是现的1%,实验条件更是落后发达国家30年。”赵忠贤回忆说。没有设备,赵忠贤就带领团队自己搭建,尽管条件艰苦到在被窝里捉老鼠,但赵忠贤仍旧乐观地认为,自己的相对劣势没有那么大。“相对于其他科学研究来讲,超导材料探索不需要特别高级复杂的仪器,我愿意充分利用现有条件去研究。”

多少个不眠之夜,反反复复地试验,累了,赵忠贤就在椅子和桌子上靠一靠,饿了,就煮面条。在最困难的时候,他和团队成员相互鼓励:“别看现在这个样品不超导,新的超导体很可能就诞生在下一个样品中。”终于,1986年底,赵忠贤的团队和国际上少数几个小组几乎同时获得了40K以上的高温超导体。一时间,世界物理学界为之震动,“北京的赵”多次出现在国际著名科学刊物上。

赵忠贤团队还发现了70K的超导迹象,这已经离77K液氮温区不远了。不过,后来经过反复思考试验,赵忠贤意识到:由于实验样品用的原料含有很多杂质,70K迹象的出现可能是杂质发挥了某种作用。顶着巨大的压力,赵忠贤并没有放弃,他开始主动“引入杂质”。赵忠贤清楚地记得,就在1987年2月19日深夜,他们团队在钡—钇—铜—氧中发现了临界温度93K的液氮温区超导体。1987年2月24日,中国科学院数理学部举行新闻发布会宣布了这一发现,并在世界上首次公布了元素组成。

1987年,世界性的超导竞赛迎来了巅峰时刻,赵忠贤作为五位特邀报告人之一参加了美国物理学会3月会议。1100人的大厅里,挤进了3000多人,被高温超导突破吸引来的物理学家们挤满了整个会场,狂热的场面持续了7个多小时,报告一直继续到次日凌晨3点。这场会议后来被称作“物理学界的摇滚音乐节”。面对几千人参加的年会作演讲,赵忠贤向世界展示中国超导研究的重大突破,倍感光荣与骄傲。赵忠贤说:“荣誉归于国家,成绩属于集体。我就是一个普通人,只是做好了自己的本职工作。”

无论是经历辉煌,还是面对低谷,赵忠贤都能保持一份平和的心态,继续潜心研究,厚积薄发。也是这种对科学孜孜以求的精神,让赵忠贤在20年后再次引领世界热潮,收获了超导研究的第二次突破。2008年,日本科学家表示在镧—氧—铁—砷体系中存在26K的超导电性,与赵忠贤“在具有多种相互作用的四方层状结构系统中会有高温超导电性”新思路是一致的。赵忠贤立刻意识到,这一类铁砷化合物(后来被称作“铁基超导体”)很可能是新的高温超导体。赵忠贤提出了高温高压合成结合轻稀土元素替代的方案,带领团队全力以赴。团队里,有负责高温高压合成的、有负责测量以鉴别超导电性的,还有做常压合成、高压物性研究和单晶生长的。他们用从淘汰的设备中捡回来的设备做实验,一台被大家叫做“土炮”的压机坏了修、修了坏,他们把有限的条件用到了极限。

很短的时间,他们首先做出了52K的镤铁砷氧氟超导体,紧接着51K的钕铁砷氧氟和55K的钐铁砷氧氟超导体也相继做出来了,整个团队非常兴奋。很快他们又合成了绝大多数50K以上的系列铁基超导体,创造了大块铁基超导体55K最高临界温度纪录并保持至今,为确认铁基超导体为第二个高温超导家族提供了重要依据。当时已67岁的赵忠贤带领年轻人几乎通宵工作,完成了铁基超导研究最关键的三篇论文。赵忠贤的研究得到了国际上的高度评价。美国《科学》杂志3次报道赵忠贤及其团队的工作,并评论说,“中国如洪流般不断涌现的研究结果,标志着在凝聚态物理领域中国已经成为强国”。

                         (选自2017年01月10日《经济日报》,有改动)

相关链接

①中国科学院院士赵忠贤是国家科学技术奖励大会的“常客”。他及团队在1989年获国家自然科学奖集体一等奖,2013年又获国家自然科学奖一等奖。他还曾两次获得国家自然科学奖二等奖。

(中国新闻网2017年01月09日)

②今天,他难得盛装一次,缓步走上人民大会堂主席台,从国家主席习近平手中,接过象征科技终身荣誉的2016年度国家最高科学技术奖证书。     

                             (《中国青年报》2017年01月09日)

1.下列对材料有关内容的分析和概括,不正确的一项是

A. 文章第一段强调赵忠贤“50多年来,除参加国防任务外,他一直从事超导研究”,照应标题“半个世纪的超越与导引”,既紧扣题又巧妙解题。

B. 虽然“经费是现在的1%,实验条件更是落后发达国家30年”,但由于超导研究不需要特别高级复杂的仪器,所以,赵忠贤就“利用现有条件”开始了研究。

C. 1986年底,赵忠贤和他的团队攻克了一道世界性难题,当赵忠贤的团队获得了40K以上的高温超导体时,世界物理学界为之震动。

D. 在超导领域的探索中赵忠贤有着敏锐的意识,当日本科学家与他的“新思路”一致时,他立刻意识到有一类铁砷化合物很可能是新的高温超导体。

2.下列对材料有关内容的分析和概括,最恰当的两项是

A. 赵忠贤经受了无数次失败的考验,在最困难的时候,他鼓励队员“新的超导体很可能就诞生在下一个样品中”,他的坚持终于获得了成功。

B. 时隔30年,赵忠贤还清楚地记得他们团队发现临界温度93K的液氮温区超导体的准确时间是“1987年2月19日深夜”,这说明他记忆力非常好。

C. 作者较为详细地描述了1987年美国物理学会3月会议盛况,凸显了中国超导研究的重大突破产生的轰动效应以及赵忠贤因此感受到的光荣与骄傲。

D. 赵忠贤的团队用从淘汰的设备中捡回来的一台被大家叫做“土炮”的设备做实验,坏了修,修了坏,用到了极限,说明经费投入还是不足。

E. 作者最后引用美国《科学》杂志的评论,视角从个人转到国家和团队,与赵忠贤所说:“荣誉归于国家,成绩属于集体”相照应,深化了文章的主题。

3.赵忠贤为什么能在超导领域取得举世瞩目的成就?请结合材料谈谈你的看法。

高三语文现代文阅读中等难度题

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