趙忠賢院士（中）和學生在實驗室里討論問題。新華社記者 金立旺攝

屠呦呦（左）在實驗室和同事一起做實驗。資料照片

趙忠賢

半世紀研磨超導體

本報記者  喻思孌

1月9日，75歲的趙忠賢走上國家最高科學技術獎的領獎臺……

走上領獎臺，靠的是他近半個世紀持之以恒的高溫超導研究和在這一領域取得的卓越功勛。40多年前，我國的高溫超導研究剛剛起步；而今，已組建起一支高水平的研究隊伍，走在世界前列。他，則是我國高溫超導研究的領軍人。

“趙忠賢膽子實在是太大了”

超導，是20世紀最偉大的科學發(fā)現(xiàn)之一。超導體在信息通訊、生物醫(yī)學、航空航天等領域有著巨大應用潛力。百余年來，已有5次諾貝爾獎頒發(fā)給了10位研究超導的科學家。

所謂“高溫超導體”，是指臨界溫度在40K（約零下233攝氏度）以上的超導體。1968年，物理學家麥克米蘭根據傳統(tǒng)理論計算推斷，超導體的轉變溫度一般不能超過40K，這一溫度也被稱為麥克米蘭極限。

40K麥克米蘭極限能否被突破？1974年，趙忠賢到英國劍橋大學進修，接觸到了世界超導研究最前沿。一年后回國，他立志要做高臨界溫度超導體。

“初生牛犢不怕虎。”經過縝密思考和實驗，1977年，他在《物理》雜志上撰文，指出結構不穩(wěn)定性又不產生結構相變可以使臨界溫度達到40—55K，并提出復雜結構和新機制在某些情況下甚至可以達到80K。挑戰(zhàn)由經典理論推導出的麥克米蘭極限，以至于當時不少人認為“趙忠賢膽子實在是太大了”。

十年磨一劍。雖然當時科研條件艱苦，好多設備是趙忠賢團隊自己現(xiàn)造的，買設備都買二手的。好在研究不需要特別精密的儀器，1986年底，趙忠賢團隊和國際上少數幾個小組幾乎同時在鑭—鋇—銅—氧體系中獲得了40K以上的高溫超導體。麥克米蘭極限被突破，一時國際物理學界為之震動，“北京的趙”成為國際著名科學刊物上的新星。

再接再厲，1987年2月，趙忠賢帶領團隊又在鋇—釔—銅—氧中發(fā)現(xiàn)了臨界溫度93K的液氮溫區(qū)超導體，并在世界上首次公布了元素組成，刮起了一陣研究液氮溫區(qū)超導體的旋風。趙忠賢成為國際超導研究領域代表中國的符號。他和團隊也因此榮獲1989年度國家自然科學集體一等獎。

及其團隊的工作極大提升了中國物理學界的國際地位。1987年，他受邀參加美國物理學會三月會議，是五位特邀報告人之一。這宣告了中國物理學家走上世界高溫超導研究舞臺。

“我們必須堅守超導這塊陣地”

超導國家重點實驗室研究員孫力玲，跟隨趙忠賢從事超導研究。談起趙老師科研的秘訣，她認為是扎得深、扎得住，根深才能葉茂。

趙忠賢40余年的高溫超導研究歷程并非一帆風順。國際上第一次高溫超導熱潮中的主角——銅氧化物，是一種易脆材料，難以大范圍普及應用。上世紀90年代，銅氧化物高溫超導體熱潮過后，全世界科學家對超導材料的探索一度陷入迷茫，一些團隊甚至解散或轉而研究其他領域。

困難面前，趙忠賢矢志不移：“我堅信，高溫超導研究有潛力，未來有可能有重大突破。我們必須堅守這塊陣地?！壁w忠賢帶領團隊一干就是近20年。

2008年2月，日本科學家在四方層狀的鐵砷化合物中發(fā)現(xiàn)存在轉變溫度為26K的超導電性，但因為沒有突破麥克米蘭極限溫度，還不能確定鐵基材料是高溫超導體。趙忠賢提出了高溫高壓合成結合輕稀土元素替代的方案，并組織團隊全力以赴，很快將鐵基超導體的臨界溫度提高到50K以上，創(chuàng)造了大塊鐵基超導體55K的紀錄并保持至今。

趙忠賢團隊為確認鐵基超導體為第二個高溫超導家族提供了重要依據，引領了國際高溫超導研究領域的第二次突破。我國科學家還對鐵基超導體若干基本物理性質進行了深入研究，確認了它的非常規(guī)性。趙忠賢小組的成果作為“40K以上鐵基高溫超導體的發(fā)現(xiàn)及若干基本物理性質研究”的重要部分，榮獲2013年度國家自然科學一等獎。

如今，已過古稀之年的趙忠賢仍然在奇妙的超導世界中探索……他希望找到新的組合，尋找到臨界溫度更高、能廣泛應用于實際生活的超導體；同時搞清楚超導機理，關注新材料、新現(xiàn)象，為超導研究的第三次突破提供信息。

“選擇了科研道路，就要安下心來，不能心猿意馬”

趙忠賢的團隊成員、超導國家重點實驗室研究員董曉莉對趙忠賢充滿了由衷的敬佩：趙老師對超導歷史很熟悉，不僅記得像元素組成、超導溫度這些重要參數，對很多超導體也可以隨口報出發(fā)現(xiàn)年代、發(fā)現(xiàn)者的名字，可謂如數家珍。

專注，也是趙忠賢總結自己研究工作時最喜歡用的一個詞。他常說，選擇了科研道路，就要安下心來，不能心猿意馬。

由于超導機理仍然是個謎，發(fā)現(xiàn)超導材料，多數時候憑的是直覺。40多年的鉆研和積累，讓趙忠賢培養(yǎng)出超出常人的直覺。

本世紀初，MgB2、NaCoO2等超導體被發(fā)現(xiàn)，但這兩個體系都不是四方結構，和趙忠賢探索高溫超導的想法不一致，就沒安排團隊全部投入?？吹饺毡緢F隊報道了四方結構的鐵基超導體，他很快提出高溫高壓合成結合輕稀土替代的實驗方案，組織團隊全力以赴。

“搞研究，長期積累到一定節(jié)點后，在認識上就會有一個升華。發(fā)現(xiàn)超導材料并沒有理論規(guī)律可循，只可意會不可言傳?！壁w忠賢說。

榮譽等身，趙忠賢從未自滿。他常說，自己就是個普通人。榮譽歸于國家，成績屬于集體，自己只是其中的一分子。他還常常提醒前來采訪的記者：“別光報道我，多看看我身后那些沒露面的人?！泵鎸γ襟w的聚焦，老先生坦率而誠摯……他說，自己做研究從來沒想過要得什么獎，能為人類文明添磚加瓦、滿足國家重大需求，這輩子很值。

屠呦呦

一輩子專注青蒿素

本報記者  趙永新

“呦呦鹿鳴，食野之蒿”。屠呦呦不僅用一株小草改變了世界，而且在2000年至今27位國家科技最高獎得主中，創(chuàng)造了好幾個“第一”：第一位女科學家、第一位非院士科研人員、第一位諾獎獲得者、第一個“婉拒”多家媒體采訪的獲獎者。

從她同事的講述中，我們得以“窺見”其人其事、其心其志。

“既然國家把任務交給她，她就要努力工作，一定要做好”

1969年1月底，39歲的研究實習員屠呦呦，忽然接到一項秘密任務：以課題組組長身份，研發(fā)抗瘧疾的中草藥。

瘧疾是一種由瘧原蟲侵入人體后引發(fā)的惡性疾病，病人高燒不退、渾身發(fā)抖，重者幾天內死亡。應越南請求，中國軍方從1964年起開始抗瘧藥研究。1967年5月23日，國家科委和解放軍總后勤部在北京召開“瘧疾防治藥物研究工作協(xié)作會議”，代號為“523”項目的大規(guī)模藥物篩選、研究在全國7省市展開。1969年1月21日，衛(wèi)生部中醫(yī)研究院（中國中醫(yī)科學院前身）受命加入“523”項目。

屠呦呦的同事、曾任中藥研究所所長的姜廷良研究員告訴記者，當時正值“文革”，年老的專家“靠邊站”，屠呦呦在北京大學時學生藥學，畢業(yè)后又脫產學習過兩年中醫(yī)，科研功力扎實，遂被委以重任。

“屠呦呦的責任感很強，”屠呦呦的同事、中藥所廖福龍說，“她認為既然國家把任務交給她，自己就要努力工作，一定要做好?！庇捎谡煞蚶钔⑨摫幌路诺健拔迤吒尚！?，屠呦呦把不滿4歲的大女兒送到托兒所全托班，把小女兒送回寧波老家由老人照顧。

閱讀中醫(yī)典籍、查閱群眾獻方、請教老中醫(yī)專家……起初，屠呦呦用3個月時間，收集了2000多個方藥，編輯成《瘧疾單秘驗方集》，送交“523”辦公室。此后至1971年9月初，屠呦呦和同事對包括青蒿在內的100多種中藥水煎煮提物和200余個乙醇提物樣品進行了實驗，但結果總令人沮喪：對瘧原蟲抑制率最高的只有40%左右。

“重新埋下頭去，看醫(yī)書！”終于有一天，東晉葛洪的《肘后備急方》“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”給了屠呦呦靈感：溫度是關鍵！屠呦呦重新設計了提取方案，夜以繼日進行實驗，終于發(fā)現(xiàn)：青蒿乙醚提取物去掉其酸性部分，剩下的中性部分抗瘧效果最好！

1971年10月4日，實驗證實，191號青蒿乙醚中性提取物對鼠瘧原蟲的抑制率達到100%！

“我是組長，我有責任第一個試藥”

“進行臨床試驗，需要大量的青蒿乙醚提取物。”姜廷良回憶：課題組用7口老百姓用的水缸作為常規(guī)提取容器，里面裝滿乙醚，把青蒿浸泡在里面提取試驗樣品。

“乙醚等是有害化學品，當時實驗室和樓道里都彌漫著刺鼻的乙醚味道?！苯⒘颊f，一些人頭暈眼脹，甚至出現(xiàn)鼻子流血、皮膚過敏等癥狀，但當時設備設施簡陋，大家頂多戴個紗布口罩，也顧不得許多……

在臨床前試驗時，個別動物的病理切片中發(fā)現(xiàn)了疑似毒副作用，只有進行后續(xù)動物試驗、確保安全后才能上臨床。為了不錯過當年的臨床觀察季節(jié)，屠呦呦提交了志愿試藥報告：“我是組長，我有責任第一個試藥！”

1972年7月，屠呦呦等3名科研人員成為首批人體試驗的志愿者，幸而未發(fā)現(xiàn)該提取物對人體有明顯毒副作用。經過多年反復試驗和臨床試用，1977年，經衛(wèi)生部同意，課題組以“青蒿素結構研究協(xié)作組”名義，在《科學通報》上發(fā)表論文，首次向全球報告了青蒿素這一重大原創(chuàng)成果。1986年10月，青蒿素獲得衛(wèi)生部頒發(fā)的《新藥證書》。

不僅于此。1973年9月，屠呦呦課題組還首次發(fā)現(xiàn)了療效更好的青蒿素衍生物——雙氫青蒿素。1992年，青蒿素類新藥——雙氫青蒿素片獲得《新藥證書》，并轉讓投產。

“我不習慣這種場合上的事，咱們還是加緊青蒿素研究吧”

2000年以來，世界衛(wèi)生組織把青蒿素類藥物作為首選抗瘧藥物，在全球推廣?！?005年，全球青蒿素類藥物采購量達到1100萬人份，2014年為3.37億人份。”姜廷良介紹說，世界衛(wèi)生組織《瘧疾實況報道》顯示，2000年至2015年期間，全球各年齡組危險人群中瘧疾死亡率下降了60%；5歲以下兒童死亡率下降了65%。

近幾年，屠呦呦兩度實現(xiàn)了中國本土科學家在國際獎項上“零的突破”：2011年的拉斯克臨床醫(yī)學獎和2015年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。但她公開表示，中醫(yī)中藥走向世界，榮譽屬于科研團隊中的每一個人，屬于中國科學家群體。

中國中醫(yī)科學院院長張伯禮認為：“雖然青蒿素是特殊時期團隊協(xié)作的結果，但屠呦呦的貢獻非常關鍵。”

“只要自己的研究得到認可，她就已經很滿足?！绷胃｝堈f，“對于國際獎項，她更看重的是‘為國爭光’?！?/p>

國家中醫(yī)藥管理局科技司司長曹洪欣回憶：“2009年中醫(yī)科學院推薦屠呦呦參評唐氏中藥發(fā)展獎，她直接打電話給我：我這么大歲數了，給我干嗎！”

屠呦呦獲得的諾獎獎金為46萬美元，折合人民幣300多萬元。據張伯禮介紹，其中200萬元分別捐給了北京大學醫(yī)學部和中醫(yī)科學院，成立了屠呦呦創(chuàng)新基金，用于獎勵年輕科研人員；其余則主要支付家人到瑞典領獎的相關費用等。

屢獲大獎，屠呦呦的生活有什么改變？“如果說有改變，那就是家里的電話多了。采訪她基本都謝絕?！绷胃｝堈f。

“她也極少參加公開活動?！睆埐Y補充道，“她多次跟我說：就到這吧。我不習慣這種場合上的事，咱們還是加緊青蒿素研究吧?！?/p>