“物理正教授归国第一人”，圆了大科学装置“三大梦”，丁洪院士下一个梦在哪

日前，中国科学院院士、上海交通大学李政道研究所副所长丁洪赴德国斯图加特，参加三年一度的超导领域最大规模国际学术会议。在与会600多位科学家中，他当年赴美求学的导师打开了老照片，也打开了丁洪海归圆梦、为科学“创业”的满满回忆。

丁洪在中科院物理研究所的讨论室。新华社记者 陈晔华 摄

从高温超导体到拓扑量子材料领域，步入天命之年的丁洪，长期从事凝聚态物理实验研究，曾3次入选中国科学十大进展/中国十大科技进展新闻。继去年获得未来科学大奖“物质科学奖”及何梁何利科学与技术进步奖后，7月30日他又获评上海市“最美科技工作者”。

丁洪（右）和学生在中科院物理研究所讨论实验数据。 新华社记者 陈晔华 摄

【从梦之线、梦之环到梦之城】

在夜间跨洋连线采访中，丁洪院士笑言，近20年前的一场腿部大手术让他卧床百日，暂停了所有科研工作，而这次难得的独处与沉思，改变了他的人生轨迹。

丁洪1990年从上海交大本科毕业后赴美深造，39岁时评上美国波士顿学院物理系终身正教授。然而，高光时刻后不久，就是一段低谷，“幸运的是手术非常成功。”丁洪在静养中静静取舍：自己到底追求什么、放弃什么？

一位旅居海外多年、最终归国深耕的老院士的话，萦绕在他心头：“要干大事，还得回国。”年长45岁的忘年交、1977年诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森‌，也鼓励丁洪回国，给了他底气。

丁洪豁然通透，自己已经遇上了海外科研的天花板。恰逢中国科学院物理所向他抛出橄榄枝，一通越洋电话，并与妻子商议后，他果断下定决心。短短3个月内，他辞去美国终身教职、办妥全部手续、举家回迁北京，成为美国物理学界首位全职归国的正教授。

这一刻，身边亲友纷纷劝说他保留海外职位、给自己留一条后路。但丁洪坚信自己是一个拥有年少之志、怀揣开拓求索之心的人。“要是连这点信心都没有，我就不要回来了。”

时值2008年，北京奥运会的口号是同一个世界、同一个梦想。于是，丁洪也立下大科学装置的“三个中国梦”——布局建设上海光源光束线“梦之线”，参与北京高能同步辐射光源“梦之环”和怀柔科学城“梦之城”的规划和建设。他坦言，“梦，其实就是比较难的问题。也难怪不少人曾反对，就是因为难度太大。”

功成不居、步履不停，就做“难而可做”的事。“梦之线”建成试运行期间，丁洪带领团队首次在固体材料中发现了“外尔费米子”，解开困扰科学界86年的谜题；如今“梦之环”也已建设成功，“梦之城”正在成为世界一流科学城——三大梦想从蓝图逐一落地开花。

丁洪院士在实验室

【下一个梦：“铁马”冰河入梦来】

今年在德国举办的超导科学大会，也是纪念高温超导现象发现40周年。而丁洪受邀在会上作学术报告，交流其团队在铁基超导体中的又一重大发现，新成果2个月前刚发表于《科学》杂志。

铁基超导体研究，同样是承载丁洪科研梦想的重要平台。他的下一个目标十分明确：研制容错实用、超高能效的拓扑量子计算机。“未来一二十年就有可能实现，”丁洪拿出回国时的那份自信心表示，凡是未被基本定义禁止的，人类就会找到一条路来实现，正如晶体管承载着电子比特，以电子计算机改变文明进程……“不光我乐观，投资人也是，因为资本总体来说是非常敏锐的。”

但量子计算领域普遍面临的核心难题在于，量子比特极易受环境干扰、容错率极低，极大限制了行业发展。直面行业瓶颈，丁洪另辟蹊径，选择难度更高却能从根源突破困境的研究方向：依托拓扑特性，为量子比特构建防护“盔甲”，打造具备天然抗干扰能力的稳定量子体系。而实现这一拓扑电子材料突破的关键，就是捕捉稀缺的马约拉纳任意子。

历经日夜攻坚，2018年，丁洪团队与高鸿钧研究团队合作，成功在铁基超导体中首次观测到不随空间位置劈裂的零能束缚态，捕捉到目前最纯净的“马约拉纳零能模”关键证据。

在此基础上，他牵头搭建专属科研平台，并以陆游“夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来”的千古名句，将平台命名为“铁马平台”。丁洪说，“铁”代表着铁基超导体，“马”指代马约拉纳任意子，将家国情怀融入科技强国，也预示马约拉纳任意子在拓扑量子计算机方面的应用前景。

丁洪不止一次强调，科研攻关离不开大团队协作。30余年来，他取得的四五项重大科研成果，无一不是合作的结晶。有人说他回国后，做的很多事都是为了别人做平台，自己未必能用上，甚至课题组内也有人不解。可丁洪认为，从规划到设计，在搭建“梦系列”共性平台过程中，结识到很多同行，之后变为自己科研的支持者和相助者。

丁洪携夫人走上交大“科学之夜”红毯

【量子科技学院院长当班主任】

球王贝利说过，最好的进球是下一个进球。丁洪喜欢看球，最近看了好多世界杯比赛。他尤其喜欢梅西，从19岁“追星”到39岁，既是阿根廷球迷，也是巴萨球迷，甚至在巴塞罗那看过西甲赛事。他说，“一个年少病弱的普通人，也能创造足球史奇迹。”

“做科研的最大心愿，是看到一批年轻的学生成长起来，桃李满天下的感觉是很好的。”丁洪回国后的另一主业，便是育人。2022年回到交大母校，并在李政道研究所从教从研。“做科研需要砂砾精神，就像沙子里会发亮闪光的小颗粒，以持续的热情产生巨大的动力。”

丁洪时常夜里十一二点还在讨论问题，对于重要实验结果，总是说要重复、重复、再重复。他培养的苗虎、殷嘉鑫、吕佰晴、孔令元等多位青年才俊，已在世界物理学界崭露头角，毕业后大多前往普林斯顿、麻省理工、耶鲁等名校开展博士后研究，约50%留在学术圈获得教职。

今春，丁洪牵头筹建上海交大量子科技学院，携手浦东新区共建张江量子科技研究基地，打通“基础研究—人才培养—成果转化”全链条创新体系。他不仅出任首任院长，还担当“量子英才班”班主任，首届计划择优选拔20名本科生，按照小班定制化培养模式，支持学生大一进实验室开展科研。

“量子与AI结合很吸引年轻人，但学习门槛也非常高，从物理、工程到量子信息学，交叉融合、提前布局相当重要。”丁洪认为，还要与科学大师多交流，对科学历史多研究，从而建立起个人对科研的品味（taste）。他透露，“学院暑假就开始招录本科新生，我们会在线下与考生家长开见面会。”

丁洪希望自己和学子所做的科研，并不是人生的全部。“科研不做苦行僧，也并非苦差事，而是幸福与快乐之事，是一种人生的享受。”他立志攻坚5年，依托学院与基地集聚全球顶尖人才，攻克拓扑量子比特的核心技术，为国产量子计算机研发打通关键路径，助力国家抢占前沿科技竞争高地。

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