本报记者黄橙
2008年2月19日，日本研究人员宣布发现了一种新型高温超导材料，这种材料在26K时具有超导特性；
3月25日，一个来自中国的研究小组合成的另一种非传统超导材料，将临界温度提高到40K；
5月25日，关于这种超导材料的研究论文在国际权威学术期刊《自然》上发表，陈仙辉署名第一作者；
6月5日，在中国科技大学微尺度物质科学国家实验室，记者见到陈仙辉后，他的第一句话是：“我有点后悔答应你的采访……”
一项突破“极限”的研究
从捕捉信息到成果发表，陈仙辉只用了三个月的时间，他的速度似乎颠覆了人们对于基础研究“十年磨一剑”的印象。
“实实在在地说，确实是日本人在2月份最先发现了新型超导材料，但是26K的临界温度并没有突破麦克米兰极限。”陈仙辉解释说，超导是物质在一特定的温度下体现出的特别现象，主要表现在电阻在一定的温度下完全消失，变为零，使导电没有任何阻力，实现“无阻载流”，因此可以无损耗的产生稳定磁场。麦克米兰曾经断定，传统超导临界温度最高只能达到39K，被称为麦克米兰极限。
今年2月，东京工业大学的研究人员最先发现一种新型超导材料——氟掺杂镧氧铁砷化合物，它的临界温度为26K（零下247.15摄氏度）。而此前，科学家知道的唯一一类高温超导材料就是铜氧化物。
短短的一个多月之后，中国科学技术大学陈仙辉研究组和物理所王楠林研究组分别独立发现超过40K的非铜氧化物超导体，突破麦克米兰极限，证实该类超导体为非传统超导体。4月初，赵忠贤院士领导的研究小组发现，压力环境下合成的无氟缺氧钐氧铁砷化合物超导临界温度可进一步提升至55K。
“并不是说其他国家的科学家没有意识到这个机会，只是中国科学家最快做出了反应。”陈仙辉的语速很快，但并未因此而少了严谨。
一种满负荷工作的“常态”
“超导目前在很多领域都有应用，比如通信技术、磁悬浮技术以及医院里的核磁共振等，据估计全球市场达到几百亿美元。”陈仙辉说。
超导较早在很低的温度被发现，用液氦压缩制冷，温度可达到零下270摄氏度以下。但由于液氦资源缺乏，使其运行成本一直居高不下。上世纪80年代末，科学家们发现了高温氧化物超导体，可以用比较廉价的液氮替代液氦，在空气中70％是氮气，因此使用起来既方便也便宜。
“现在全球超导界的科学家都在致力于寻找新的超导材料，提高临界温度，最理想的状态是能够在室温下实现超导，这样在输电过程中损耗的电能便能大大地减少。”
“许多科学家评论，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，中国已经成为一个强国。”4月25日出版的《科学》杂志对我国的超导研究发表了毫不吝啬的赞美，这其中当然少不了陈仙辉的工作。
“从2月19日到3月25日这短短的一个月零几天，您的研究小组处于怎样的工作状态？”记者忍不住问了一句。
“也没有太特别的，平时弄到11点的话，这段时间可能到12点。”陈仙辉说，“其实主要靠的是长年工作和实验的积累，如果没有大量的积累，就不可能敏锐地捕捉到有效的信息，也不可能这么快就有成果。”
正在攻读博士学位的吴涛，本科高年级就进入了陈仙辉的实验室。在他看来，对陈老师来说，没有上下班之分，没有工作日和周末之分，每天满负荷的工作早已成为“常态”。“如果学生做实验有什么发现，即使是深夜，陈老师也会兴奋地跑到实验室来。”
“原来也喜欢打打球，现在没有时间有兴趣了……”对于这样的工作状态，陈仙辉有时也感到无奈。
一股执著20年的求知欲望
“之前您有没有想过要在《自然》上发表文章？”
对着这个略显敏感的问题，陈仙辉实事求是：“没有想过，只是成果出来之后觉得是个机会，就投稿了。”他很“信奉”丁肇中先生曾经说过的一句话，“为了名和利去做科学是很危险的，为了得诺贝尔奖而搞研究是得不了诺贝尔奖的”。
“作为超导的研究者，我觉得自己很幸运，因为我赶上了上世纪80年代和最近超导领域的两次高潮。”言谈中，陈仙辉露出了科学家朴实而幸福的微笑。
1986年，高温超导体的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象，以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。“当时我还是研究生，既在化学系做材料方面的实验，又师从吴杭生院士学习物理的超导理论，两方面的背景使我自然而然地选择了研究高温超导的方向。”
“那又是怎样的力量支撑您一干就是20多年？”记者问道。
“可能是我的求知欲比较强烈吧，而在超导领域搞研究，我可以自由支配时间，做任意想做的事，不断地迎接意想不到的结果。”聊得兴起，陈仙辉的语速更快了，“因为到现在高温超导的机理依然不是很清楚，而其中蕴含了很多新的物理现象，这些现象是BCS理论（解释常规超导体的超导电性的微观理论）无法解释的，这就需要新的理论来支撑。我觉得总有惊喜在等我。”
一个科学家的4个关键词
在聊到一个科学家需要具备的特质时，陈仙辉列出了4个关键词：激情、积累、坚持、自信。
“我的导师吴杭生院士对我的影响非常之大，吴老师脚踏实地、低调做人的处世方式，实事求是、精益求精的科研态度，始终是我的榜样。当年我做博士论文的时候，吴老师腿脚不太好，就请师母带条给我约时间讨论修改，而每次修改，都认真到逐字逐句的地步。”他说。
现在，陈仙辉的学生们也感受到了这股认真劲儿。“面对实验结果，陈老师常常问我们‘你能确定吗？’‘你能拍着胸脯说是正确的吗？’”“我从陈老师身上学到的最可贵的东西就是坚持。基础研究是非常枯燥的，在我们懈怠的时候，却看到陈老师还在非常兴奋地忙碌，于是我们的热情又再一次被激发起来。”
在吴涛眼中，陈仙辉还是一个急性子的人，一旦确认了方向，便会不顾一切地投入到研究和实验之中。“陈老师真的非常刻苦，工作时一点杂念都没有。”
“我明显地感觉到，现在国力增强了，我们的工作得到了很多部委有力的支持，实验条件也有了很大的改善，越来越多在国外做研究的同行选择了回国，我们这个圈子的研讨氛围非常好。我自己也想把握好这个契机，做出温度更高的超导材料，在能源日益缺乏的今天，为节能做些事。”
采访的时间不长，陈仙辉的工作却似乎没有因此而打断：有从实验室跑来的学生，向他寻求指导；有从北京同行打来的电话，跟他商量学术研讨会的事；而一天之后，他还要远赴美国进行学术交流……这位国内超导界第一位在《自然》发表论文的科学家，并未因此将研究告一段落，而是更积极地投入到新的工作中……
BCS理论
BCS理论是以近自由电子模型为基础，是在电子－声子作用很弱的前提下建立起来的，是解释常规超导体的超导电性的微观理论（所以也常意译为超导的微观理论）。该理论以其发明者巴丁（J.Bardeen）、库珀（L.V.Cooper）、施里弗（J.R.Schrieffer）的名字命名。超导现象于1911年发现，但直到1957年，巴丁、库珀和施里弗提出BCS理论，其微观机理才得到一个令人满意的解释。BCS理论把超导现象看作一种宏观量子效应。它提出，金属中自旋和动量相反的电子可以配对形成所谓“库珀对”，库珀对在晶格当中可以无损耗的运动，形成超导电流。
■人物档案
陈仙辉
中国科学技术大学教授，理学博士，凝聚态物理专家。1997年、1998年连续获中国科学院青年科学家奖，享受政府特殊津贴。
主要从事新材料的探索和研究，发现了新超导体及一系列的新材料。合成了两个新型铜氧化合物超导体系列。此外，从事了强关联电子体系的输运特性和磁性质及在磁场下的行为和电磁关联的实验研究。在高温超导体和钴基氧化物的磁场下的输运性质和自旋结构与电荷的相互作用，富勒烯化合物中电荷转移对声子行为的影响，氧同位素置换诱导的金属—绝缘体相变和自旋态转变等方面取得了令国际同行注目的研究成果。
目前承担和参与的项目包括科技部重大科学研究计划项目“关联电子体系量子规律探索与凋控”；国家自然科学基金委员会重大项目“强关联电子体系的量子相变及反常物性研究”；国家自然科学基金委员会面上项目“钴基氧化物的低温物理性能研究”；科技部973项目“超导新材料探索”；国家自然科学基金委员会创新研究群体科学基金
《科技日报》 2008年7月2日
