人物
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院士丁洪：以夢為馬，他是物理世界的追夢人
發布：校友天地 來源：未知 日期：2025-02-07 人氣：
【人物名片】
丁洪，1968年出生于湖南長沙，湖南師大附中1986屆校友。全國政協委員，中國科學院院士，知名凝聚態物理學家，上海交通大學李政道研究所副所長、講席教授。長期從事凝聚態物理的實驗研究，主要研究領域為量子材料和量子計算，取得過若干項具有重要國際影響力的原創性成果。曾獲美國斯隆獎、國家杰出青年科學基金、歐洲先進材料獎、中國科學院杰出科技成就獎（個人獎）、騰訊新基石研究員、2024年度發展中國家科學院（TWAS）獎物理、天文和空間科學獎（共享）等榮譽和獎勵。
【人物素描】
他是物理世界里的追夢人。作為美國物理學界第一位全職回國的正教授，他秉持著將家國情懷融入科技強國的信念，回國十多年來，不僅帶領團隊在量子材料和量子計算領域取得多項有重要國際影響力的原創性成果，還讓大科學裝置的“三個中國夢”照進現實。“夜闌臥聽風吹雨，鐵馬冰河入夢來”。如今，已至天命之年的他正在全力追逐“鐵馬夢”，直指國際科技界激烈競爭的戰略制高點之一——“捕捉”神秘的馬約拉納任意子。
上海張江科學城，李政道研究所穹頂球形大廳，一幅600米長的畫卷《天問》盤旋而上直指蒼穹，記載了人類從138億年前宇宙大爆炸直到現在對宇宙的理解。來自世界的頂級科學家在這里仰望星空、激蕩靈感，共同探尋宇宙學、粒子物理以及對人類生活影響最大的量子物理奧秘。中國科學院院士，李政道研究所副所長、講席教授丁洪就是其中之一。2008年，他辭去美國終身教授職位毅然回國，十多年來，他以夢為馬，將家國情懷融入科技強國的逐夢之旅。
求學故事：物理不是中學時的最愛
“我出生在長沙，岳麓山腳下長大，在師大附中度過了難忘的六年。”見到母校老師和家鄉《長沙晚報》的記者，丁洪格外親切，深情回憶了自己在師大附中的求學時光。“我對中學的記憶非常深刻，我的人生觀、世界觀是在中學形成的，學習基礎也是在附中打下的。”
丁洪從小對自然科學十分癡迷，因為理科成績不錯，高二時就開始參加數學、物理、計算機競賽，還都取得了不錯的成績。“雖然我現在從事的物理學研究，但中學時候最喜歡的是計算機編程。”丁洪說，20世紀80年代計算機并不普遍，但家里就有了一臺厚厚的臺式電腦。沒事的時候，他就喜歡自己研究，計算機編程基本上都是自學出來的。“在師大附中，大家都不是死讀書，學校學習氛圍很活潑，文藝體育活動也很豐富。”丁洪說，學校很注重保護學生的興趣愛好，在中學階段，自己大概只有一半的時間用在學習上，其他一半時間花在了計算機編程等愛好上。“這讓我們在學習之余也能有所熱愛，并且學會享受生活，對我后來的影響也很大。”丁洪至今還記得和同學們一起打籃球、看足球比賽的場景。
高中畢業后，丁洪被保送到上海交通大學試點班。大學選專業時，他既沒有選擇喜愛多年的計算機，也沒有聽老師的話進軍材料系，而是遵從了父親的意愿，義無反顧地選擇了物理。“我父親一生的追求就是學物理。當年，在我上交專業申請書時，他甚至坐火車過來找我，只為勸我選擇物理專業。”自此，丁洪便邁入了物理世界的大門。
行動派：美國物理學界第一位全職回國的正教授
1990年，丁洪本科畢業后赴美國深造，用18年時間一步一個腳印，做到美國波士頓學院大學物理系的終身教授，實現了他人眼中的“美國夢”。然而，他的內心深處卻一直有個聲音：“作為一個中國人，作為中華民族浩瀚歷史中的一員，我想能夠為中華民族偉大復興作出自己應有的貢獻。”
2008年，中國科學院物理所向他發出了回國邀請。“我的妻子也是師大附中校友，‘公勤仁勇’的校訓和家國情懷刻在了我們的血脈里。”在妻子的支持下，丁洪毫不猶豫地選擇了回國，從接受中國科學院物理所的聘書到辭去在美國的一切職務舉家遷回國內，僅用了3個月的時間。他說：“我每一次做選擇，都很少瞻前顧后。于我而言，有夢想，就要想辦法去實現；自己想做的事情，就立刻著手做。”
追夢人：執著大科學裝置 掌握科研話語權
在丁洪的辦公桌上，擺著學生送給他的一個定制手辦，卡通版“丁洪”手持四個螺旋狀擺件，正好代表了他對物理學帶來巨大影響的四個發現：1996年在銅基高溫超導體發現贗能隙；2008年在鐵基超導體中觀察到s-波超導序參量；2015年在固體材料中發現外爾費米子；2018年在鐵基超導體中發現馬約拉納零能模。
平均每十年就有一個重大的科學發現，這在學術生涯中十分難得。丁洪將其歸結于“幸運”，但“幸運”的背后，其實是科學家特有的執著、創新和激情，以及對建設大科學裝置的執著。由此，他還形成了自己的“三個中國夢”：“夢之線”，建設一條世界領先的光束線站；“夢之環”，建設世界上亮度最高的高能同步輻射光源；“夢之城”，建設綜合性國家科學中心。
縱觀科學發展，許多重大成果的發現，都少不了大科學裝置的支撐。丁洪表示，大科學裝置是催生原始創新和尖端科研成果的“利器”，能顯著提高我國自主創新能力，提升國際科研話語權。
如今，他的三個“夢”已經照進現實——“夢之線”已在上海建成，2015年試運行期間，丁洪團隊利用該裝置首次在固體材料中發現了外爾費米子；“夢之環”目前正在北京懷柔科學城緊張建設中，建成后將在物質、生命、能源、環境乃至工業制造等多個領域發揮重要的支撐作用，預計2025年底投入運行；在“夢之城”懷柔科學城建設的第一個大科學裝置——綜合極端條件實驗裝置試運行期間，丁洪團隊發現了馬約拉納零能模的重要證據，未來有望應用到量子計算機中。他透露，該裝置已基本建成，等完全驗收后，便可向全世界開放運行。
如今，丁洪正在努力實現自己的下一個夢想：劍指國際科技界激烈競爭的戰略制高點之一——“捕捉”神秘的馬約拉納任意子，推進鐵基超導馬約拉納平臺實驗，在拓撲量子計算機研究領域掌握主動權。丁洪稱之為“鐵馬夢”。
馬約拉納任意子的特殊屬性，使其成為拓撲量子計算機能否實現的一個關鍵，目前多個國家的科研機構都在努力尋找它。丁洪期待用5年左右的時間發現拓撲量子比特的實現路徑，或者確認它不可能實現。“我們的鐵馬方案，可能是拓撲量子比特最好的實現方案之一，一旦實現，量子計算機將成為可能。”他對未來的無限憧憬。
【對話校友】科研需要想象力 唯有熱愛可以走得更遠
長沙晚報：您在科研上的成功絕非偶然，科研是一條枯燥而漫長的道路，您覺得科學家必備的品質是什么？
丁洪：作為一名科學家，遇到一些困難都是科研道路上極為正常的事，科學家就該有股創新精神和不認輸的韌勁兒。從科研人員自身來說，對研究項目的重要性和成功概率有比較清晰的判斷很關鍵。一旦做出了肯定的判斷，那就心無旁騖“玩命干”。
同時，科學家需要一種品質——“grit”，沙子中堅硬耐磨且發亮的小顆粒，外形樸實無華，卻閃耀著千萬次磨礪后的光芒。我經常勉勵科研人員“專注于你能改變的領域”，保持專注，堅持深耕，并持之以恒。
長沙晚報：除了搞科研，您還參與許多大科學裝置的規劃建設，同時還是全國政協委員，您為何有那么多時間和精力，做科研之外的事？
丁洪：很多人認為，專注就是把所有的時間都花在一件事上。我并不認同。科研除了需要專注，還需要天馬行空的想象力，需要靈感。一個人把所有時間都耗在同一件事上，不僅不可持續，還可能導致自己的視野越來越狹窄。我關注的事情很多，而且大多數和科研無關，比如藝術、公益事業，這些看似無關的事情往往帶給我科研的靈感。對我來說，沒有科研的生活不可想象，但是人生只有科研也不可持續。人需要豐富的生活來獲得激情，所以我既可以熬夜搞科研，也可以熬夜娛樂。
所以，我在招學生時，也很關注他們的興趣，因為當學生把科研視為任務，那么一定是不可持續的，只有他真心喜歡，才會樂在其中，并且自己想辦法堅持下去。
長沙晚報：這兩年AI很火，您如何看待人工智能的未來？面對人工智能的快速發展，我們在創新人才培養上，應該如何去適應這樣的變化？
丁洪：我是樂觀主義者，我認為人工智能會給科學帶來極大改變，可以使科學發展進入加速度時代。如何利用人工智能來幫助人類積累知識，發揮更大創造力，這對人類社會的進步和人類文明的飛躍，將會起到至關重要的作用。
以前我們讀書時，上課、教科書非常重要，現在則沒這么重要，或者說不是最重要的。因為我們擁有很多獲取知識的渠道，所以我認為比起上課，教學生怎么去獲取知識的能力更重要。同時，也希望像師大附中這樣的學校，能結合AI在教育上進行更多的創新，培養適合未來發展的創新拔尖人才。
丁洪，1968年出生于湖南長沙，湖南師大附中1986屆校友。全國政協委員，中國科學院院士，知名凝聚態物理學家，上海交通大學李政道研究所副所長、講席教授。長期從事凝聚態物理的實驗研究，主要研究領域為量子材料和量子計算，取得過若干項具有重要國際影響力的原創性成果。曾獲美國斯隆獎、國家杰出青年科學基金、歐洲先進材料獎、中國科學院杰出科技成就獎（個人獎）、騰訊新基石研究員、2024年度發展中國家科學院（TWAS）獎物理、天文和空間科學獎（共享）等榮譽和獎勵。
【人物素描】
他是物理世界里的追夢人。作為美國物理學界第一位全職回國的正教授，他秉持著將家國情懷融入科技強國的信念，回國十多年來，不僅帶領團隊在量子材料和量子計算領域取得多項有重要國際影響力的原創性成果，還讓大科學裝置的“三個中國夢”照進現實。“夜闌臥聽風吹雨，鐵馬冰河入夢來”。如今，已至天命之年的他正在全力追逐“鐵馬夢”，直指國際科技界激烈競爭的戰略制高點之一——“捕捉”神秘的馬約拉納任意子。
上海張江科學城，李政道研究所穹頂球形大廳，一幅600米長的畫卷《天問》盤旋而上直指蒼穹，記載了人類從138億年前宇宙大爆炸直到現在對宇宙的理解。來自世界的頂級科學家在這里仰望星空、激蕩靈感，共同探尋宇宙學、粒子物理以及對人類生活影響最大的量子物理奧秘。中國科學院院士，李政道研究所副所長、講席教授丁洪就是其中之一。2008年，他辭去美國終身教授職位毅然回國，十多年來，他以夢為馬，將家國情懷融入科技強國的逐夢之旅。
求學故事：物理不是中學時的最愛
“我出生在長沙，岳麓山腳下長大，在師大附中度過了難忘的六年。”見到母校老師和家鄉《長沙晚報》的記者，丁洪格外親切，深情回憶了自己在師大附中的求學時光。“我對中學的記憶非常深刻，我的人生觀、世界觀是在中學形成的，學習基礎也是在附中打下的。”
丁洪從小對自然科學十分癡迷，因為理科成績不錯，高二時就開始參加數學、物理、計算機競賽，還都取得了不錯的成績。“雖然我現在從事的物理學研究，但中學時候最喜歡的是計算機編程。”丁洪說，20世紀80年代計算機并不普遍，但家里就有了一臺厚厚的臺式電腦。沒事的時候，他就喜歡自己研究，計算機編程基本上都是自學出來的。“在師大附中，大家都不是死讀書，學校學習氛圍很活潑，文藝體育活動也很豐富。”丁洪說，學校很注重保護學生的興趣愛好，在中學階段，自己大概只有一半的時間用在學習上，其他一半時間花在了計算機編程等愛好上。“這讓我們在學習之余也能有所熱愛，并且學會享受生活，對我后來的影響也很大。”丁洪至今還記得和同學們一起打籃球、看足球比賽的場景。
高中畢業后，丁洪被保送到上海交通大學試點班。大學選專業時，他既沒有選擇喜愛多年的計算機，也沒有聽老師的話進軍材料系，而是遵從了父親的意愿，義無反顧地選擇了物理。“我父親一生的追求就是學物理。當年，在我上交專業申請書時，他甚至坐火車過來找我，只為勸我選擇物理專業。”自此，丁洪便邁入了物理世界的大門。
行動派：美國物理學界第一位全職回國的正教授
1990年，丁洪本科畢業后赴美國深造，用18年時間一步一個腳印，做到美國波士頓學院大學物理系的終身教授，實現了他人眼中的“美國夢”。然而，他的內心深處卻一直有個聲音：“作為一個中國人，作為中華民族浩瀚歷史中的一員，我想能夠為中華民族偉大復興作出自己應有的貢獻。”
2008年，中國科學院物理所向他發出了回國邀請。“我的妻子也是師大附中校友，‘公勤仁勇’的校訓和家國情懷刻在了我們的血脈里。”在妻子的支持下，丁洪毫不猶豫地選擇了回國，從接受中國科學院物理所的聘書到辭去在美國的一切職務舉家遷回國內，僅用了3個月的時間。他說：“我每一次做選擇，都很少瞻前顧后。于我而言，有夢想，就要想辦法去實現；自己想做的事情，就立刻著手做。”
追夢人：執著大科學裝置 掌握科研話語權
在丁洪的辦公桌上，擺著學生送給他的一個定制手辦，卡通版“丁洪”手持四個螺旋狀擺件，正好代表了他對物理學帶來巨大影響的四個發現：1996年在銅基高溫超導體發現贗能隙；2008年在鐵基超導體中觀察到s-波超導序參量；2015年在固體材料中發現外爾費米子；2018年在鐵基超導體中發現馬約拉納零能模。
平均每十年就有一個重大的科學發現，這在學術生涯中十分難得。丁洪將其歸結于“幸運”，但“幸運”的背后，其實是科學家特有的執著、創新和激情，以及對建設大科學裝置的執著。由此，他還形成了自己的“三個中國夢”：“夢之線”，建設一條世界領先的光束線站；“夢之環”，建設世界上亮度最高的高能同步輻射光源；“夢之城”，建設綜合性國家科學中心。
縱觀科學發展，許多重大成果的發現，都少不了大科學裝置的支撐。丁洪表示，大科學裝置是催生原始創新和尖端科研成果的“利器”，能顯著提高我國自主創新能力，提升國際科研話語權。
如今，他的三個“夢”已經照進現實——“夢之線”已在上海建成，2015年試運行期間，丁洪團隊利用該裝置首次在固體材料中發現了外爾費米子；“夢之環”目前正在北京懷柔科學城緊張建設中，建成后將在物質、生命、能源、環境乃至工業制造等多個領域發揮重要的支撐作用，預計2025年底投入運行；在“夢之城”懷柔科學城建設的第一個大科學裝置——綜合極端條件實驗裝置試運行期間，丁洪團隊發現了馬約拉納零能模的重要證據，未來有望應用到量子計算機中。他透露，該裝置已基本建成，等完全驗收后，便可向全世界開放運行。
如今，丁洪正在努力實現自己的下一個夢想：劍指國際科技界激烈競爭的戰略制高點之一——“捕捉”神秘的馬約拉納任意子，推進鐵基超導馬約拉納平臺實驗，在拓撲量子計算機研究領域掌握主動權。丁洪稱之為“鐵馬夢”。
馬約拉納任意子的特殊屬性，使其成為拓撲量子計算機能否實現的一個關鍵，目前多個國家的科研機構都在努力尋找它。丁洪期待用5年左右的時間發現拓撲量子比特的實現路徑，或者確認它不可能實現。“我們的鐵馬方案，可能是拓撲量子比特最好的實現方案之一，一旦實現，量子計算機將成為可能。”他對未來的無限憧憬。
【對話校友】科研需要想象力 唯有熱愛可以走得更遠
長沙晚報：您在科研上的成功絕非偶然，科研是一條枯燥而漫長的道路，您覺得科學家必備的品質是什么？
丁洪：作為一名科學家，遇到一些困難都是科研道路上極為正常的事，科學家就該有股創新精神和不認輸的韌勁兒。從科研人員自身來說，對研究項目的重要性和成功概率有比較清晰的判斷很關鍵。一旦做出了肯定的判斷，那就心無旁騖“玩命干”。
同時，科學家需要一種品質——“grit”，沙子中堅硬耐磨且發亮的小顆粒，外形樸實無華，卻閃耀著千萬次磨礪后的光芒。我經常勉勵科研人員“專注于你能改變的領域”，保持專注，堅持深耕，并持之以恒。
長沙晚報：除了搞科研，您還參與許多大科學裝置的規劃建設，同時還是全國政協委員，您為何有那么多時間和精力，做科研之外的事？
丁洪：很多人認為，專注就是把所有的時間都花在一件事上。我并不認同。科研除了需要專注，還需要天馬行空的想象力，需要靈感。一個人把所有時間都耗在同一件事上，不僅不可持續，還可能導致自己的視野越來越狹窄。我關注的事情很多，而且大多數和科研無關，比如藝術、公益事業，這些看似無關的事情往往帶給我科研的靈感。對我來說，沒有科研的生活不可想象，但是人生只有科研也不可持續。人需要豐富的生活來獲得激情，所以我既可以熬夜搞科研，也可以熬夜娛樂。
所以，我在招學生時，也很關注他們的興趣，因為當學生把科研視為任務，那么一定是不可持續的，只有他真心喜歡，才會樂在其中，并且自己想辦法堅持下去。
長沙晚報：這兩年AI很火，您如何看待人工智能的未來？面對人工智能的快速發展，我們在創新人才培養上，應該如何去適應這樣的變化？
丁洪：我是樂觀主義者，我認為人工智能會給科學帶來極大改變，可以使科學發展進入加速度時代。如何利用人工智能來幫助人類積累知識，發揮更大創造力，這對人類社會的進步和人類文明的飛躍，將會起到至關重要的作用。
以前我們讀書時，上課、教科書非常重要，現在則沒這么重要，或者說不是最重要的。因為我們擁有很多獲取知識的渠道，所以我認為比起上課，教學生怎么去獲取知識的能力更重要。同時，也希望像師大附中這樣的學校，能結合AI在教育上進行更多的創新，培養適合未來發展的創新拔尖人才。
