赵忠贤最早发表的论文

铁基超导——凝聚态物理天空中闪耀的新星在2014年1月10日国家科学技术奖励大会上，多年空缺的国家自然科学一等奖被铁基超导研究团队获得。随着新闻报道的铺开，“铁基高温超导”一词再次被人们所关注。自2008年凝聚态物理学领域掀起铁基高温超导研究热潮以来，铁基超导的科学研究已经步入第六个年头，发表的有关铁基超导研究论文已经数万篇。截止到2013年2月，全世界在铁基超导研究领域被引用数排名前20的论文中，9篇来自中国。铁基超导至今仍然是凝聚态物理基础研究的前沿科学之一，吸引了世界上诸多优秀科学家的目光。为什么铁基超导如此特别？它的发现对基础物理研究有着什么样的重要影响？中国人在铁基超导洪流中起到了什么样的角色？这还得从神秘又奇特的超导体说起。1911年4月8日，荷兰莱顿实验室的昂尼斯等人利用他们刚刚液化的最后一种气体——液氦研究金属在低温下的电阻，当他们把金属汞降温到4.2 K（热力学温标中0 K对应着零下273.2摄氏度，4.2 K即相当于零下269摄氏度）时，发现其电阻值突然降到仪器测量范围的最小值之外，即可认为电阻降为零。昂尼斯把这种物理现象叫做超导，寓意超级导电，他本人因此获得了1913年的诺贝尔物理学奖。继第一个超导体金属汞被发现之后，人们又陆续发现了许多单质金属及其合金在低温下都是超导体。1933年，德国物理学家迈斯纳指出，超导体区别于理想金属导体，除了零电阻外，它还具有另一种独立的神奇特性——完全抗磁性。超导体一旦进入超导态，就如同练就了“金钟罩、铁布衫”一样，外界磁场根本进不去，材料内部磁感应强度为零。同时具有零电阻和抗磁性是判断超导体的双重标准，单凭这两大高超本领，超导就具有一系列强电应用前景。利用零电阻的超导材料替代有电阻的常规金属材料，可以节约输电过程中造成的大量热损耗；可以组建超导发电机、变压器、储能环；可以在较小空间内实现强磁场，从而获得高分辨的核磁共振成像、进行极端条件下的物性研究、发展安全高速的磁悬浮列车等等。可是，如此神通广大的超导体，在人们日常生活中却远远不如半导体那么声名远播呢？这是因为半导体在室温下就能用，但超导体往往需要非常低的温度环境（低于其超导临界温度），这种低温环境一般依赖于昂贵的液氦来维持，这极大地增加了超导应用的成本。解决这一问题关键在于寻找更高临界温度的超导体，特别是室温超导体——这是所有超导研究人员的终极梦想。在探索新超导体过程中，物理学家同时担任着另一项重要科学任务——从微观层面解释为什么电子能够在固体材料中“畅行无阻”。包括爱因斯坦、玻尔和费曼等在内的世界上许多顶级聪明的物理学家都曾试图完成这个任务，绝大部分都是失败的尝试，在等待了漫长的46年之后的1957年，常规金属超导微观理论在美国三名物理学家手上被成功建立，这个理论以他们的名字（巴丁、库伯、施里弗）命名为BCS理论。BCS理论认为，常规金属合金中的自由电子除了人们熟知的库仑排斥作用外，还存在一种较弱的吸引相互作用。因为固体材料中的原子总是在平衡位置附近不停地热振动，原子核和其内部电子构成带正电的原子实会对“路过”带负电的电子存在吸引相互作用，如果两个电子运动方向相反（动量相反），那么它们各自与周围原子实的相互作用就可以等效为它们之间存在一种弱的吸引相互作用，就像冰面上两个舞者互相抛接球一样，这种作用力导致材料中电子两两配对。配对后的电子对又叫库伯对，如果所有库伯对在运动过程中保持步调一致，那么配对电子即便受到运动阻碍也会两两相消，使得整个配对的自由电子群体都可以保证能量损失为零，从而实现零电阻状态。尽管BCS理论如此美妙地用“电子配对、干活不累”的创意解决了常规金属合金超导机理问题，但其创新大胆的思想却迟迟难以被人们所接受，直到被实验所证实才于1972年被颁发诺贝尔物理学奖。有了理论指引，更高临界温度的超导体似乎已经可以“按图索骥”，然而，兴奋的实验物理学家只在三铌化锗合金中找到了23.2 K的超导，历时60余年的超导探索之路，如同乌龟踱步一样，路漫漫其修远。何处是曙光？理论物理学家再次无情地泼了一大瓢冷水——在BCS理论框架下，所有的超导体临界温度存在一个40 K的理论上限，称作麦克米兰极限。实验物理学家一直在努力。一点一滴的小惊喜在不断引起大家的激动。研究表明，元素周期表中许多单质在低温下都是超导体，有的需要加高压也能实现超导，这些单质炼成合金，临界温度将更高，它们统称为“金属合金超导体”；一些金属化合物中电子尽管显得“很笨重”也能实现超导，被归为“重费米子超导体”；C60和碱金属的化合物甚至一些有机材料也是超导体，被划为“有机超导体”；更令人欣喜的是，许多往往被认为导电性能很差的金属氧化物如钛氧化物、铌氧化物、铋氧化物、钌氧化物、钴氧化物等也是超导体。超导，几乎无处不在！既然“条条大路通超导”，物理学家开始了更大胆的探索，他们在通常认为是绝缘体的铜氧化物陶瓷材料中寻找可能的超导电性。1986年开始，曙光终于破雾而出。位于瑞士苏黎世的IBM公司的两名工程师柏诺兹和缪勒在镧-钡-铜-氧体系发现可能存在35 K的超导电性。尽管临界温度尚未突破40 K，但是35 K已经是当时所有超导体临界温度的新纪录，为此柏诺兹和缪勒获得了1987年的诺贝尔物理学奖。一场攀登超导巅峰之战由此拉开帷幕，其中不乏中国人和华人科学家的身影。1987年2月，美国休斯顿大学的朱经武、吴茂昆研究组和中国科学院物理研究所的赵忠贤研究团队分别独立发现在钇-钡-铜-氧体系存在90 K 以上的临界温度，超导研究首次成功突破了液氮温区(液氮的沸点为77 K)。采用较为廉价的液氮将极大地降低超导的应用成本，使得超导大规模应用和深入科学研究成为可能，赵忠贤研究团队也因此获得1989年国家自然科学一等奖。之后的十年内，超导临界温度记录以火箭般速度往上窜，目前世界上最高临界温度的超导体是汞-钡-钙-铜-氧体系（常压下135 K，高压下164 K），由朱经武研究小组于1994年所创下。由于铜氧化物超导体临界温度远远突破了40 K的麦克米兰极限，被人们统称为“高温超导体”（这里的高温，实际上只是相对金属合金超导体较低的临界温度而言）。很快，人们也认识到，铜氧化物高温超导体（或称铜基超导体）不能用传统的BCS超导微观理论来描述。要获得如此之高的临界温度，仅仅依靠原子热振动作为中间媒介形成配对电子是远远不够的。进而，人们发现重费米子超导体、有机超导体和某些氧化物超导体均不能用BCS理论来描述，尽管电子配对的概念仍然成立，但是如何配对、配对媒介和配对方式却千奇百怪。这些超导体又被统称为非常规超导体，区别于可以用BCS理论描述的常规金属合金超导体。2001年，日本科学家在二硼化镁材料中发现39 K的超导电性，这种超导材料中有多种类电子都参与了超导电子配对，又被叫做多带超导体。二硼化镁是目前为止发现的临界温度最高的常规超导体，距离40 K的上限仅一步之遥，但无论怎么掺杂或者加压都不能脱离40 K这个极限。室温超导停滞在164 K这个世界纪录上，再也难以往上挪动半步。人们试图在液氮温区大规模推广高温超导强电应用技术时，发现它实际上“中看不中用”。本质为陶瓷材料的铜氧化物在力学性能上显得脆弱不堪、缺乏柔韧性和延展性，在物理上其临界电流密度太小，容易在承载大电流时失去超导电性而迅速发热。科学家们经过20余年的工艺努力，铜氧化物超导线圈虽然已开始步入市场，但绝大部分超导强电应用还停留在常规金属合金超导体上。不过铜基超导的弱电应用同样发展迅速，利用其制备成的超导量子干涉仪是目前世界上最灵敏的磁探测技术，而用铜氧化物超导薄膜制备的超导微波器件正在走向商业化和市场化，未来世界还可能出现以超导比特为单元的量子计算机——一种基于量子力学原理的高速计算机。由于铜基超导体在非常规超导体中最为特殊，因此也具有非常重要的基础研究价值，高温超导电性的微观机理，成为凝聚态物理学皇冠上的明珠之一。挑战远远比想象中的困难，人们发现高温超导体里很多新奇物理现象可能超出了现有物理学理论体系所能理解的范畴，其中最为麻烦的就是，这类材料中电子之间存在很强的相互关联效应，成为强关联体系。经过近30年的奋斗，人们对铜基超导体取得共识的研究结论寥寥无几，更多的是充满争议和困惑。理论上来指导寻找更高临界温度超导体，近乎痴人说梦，而实验物理学家只能凭经验和感觉来大海捞针。 2008年3月1日-5日，活跃在超导研究最前沿的一群中国科学家齐聚在中国科学院物理研究所，这里正在召开“高温超导机制研究态势评估研讨会”，探讨迷惘的高温超导研究未来之路，试图甄别铜基高温超导研究的突破点。此时，同一栋楼里的超导实验室和极端条件实验室里已悄然走在了超导研究变革的前沿。2008年2月23日，日本西野秀雄研究小组报道了在氟掺杂的镧-铁-砷-氧体系中存在26 K的超导电性。中国科学家在得知消息的第一时间里合成了该类材料并开展了物性研究，其中中科院物理所和中国科大的研究人员采用稀土替代方法获得了一系列高质量的样品，惊喜地发现其临界温度突破了40 K，优化合成方式之后可以获得55 K的高临界温度。新一代高温超导家族——铁基高温超导体就此诞生，这一次从新超导体发现到临界温度突破麦克米兰极限仅仅用了不到三个月的时间，新的超导记录几乎以天为单位在不断更新。在随后几年里，新的铁砷化物和铁硒化物等铁基超导体系不断被发现，典型母体如镧-铁-砷-氧、钡-铁-砷、锂-铁-砷、铁-硒等，这些材料几乎在所有的原子位置都可以进行不同的掺杂而获得超导电性。铁基超导家族成员数目粗略估计有3000多种（许多还尚待发现），可谓是目前发现的最庞大超导家族。铁基高温超导体的发现无疑为当时几近低迷的高温超导研究注入了一股前所未有的“强心剂”，已逾百年的超导研究从此焕发了新一轮的青春活力。 作为继铜基超导体之后的第二大高温超导家族，铁基超导体具有更加丰富的物理性质和更有潜力的应用价值。它和铜基超导体存在“形似而神不似”关系，晶体结构、磁性结构和电子态相图均非常类似；但是它从电子结构角度又属于类似二硼化镁那样的多带超导体；其母体更具有金属性，和具有绝缘性的铜氧化物母体截然不同（铜氧化物仅在掺杂后才出现金属性）；最新研究结果已经确认电子配对概念仍然适用，在配对媒介上可能和铜基超导体类似，但配对方式上却更接近于传统金属超导体；总体来说，铁基超导体更像是介于铜基超导体和传统金属超导体之间的一个桥梁。通过多年来在铜基超导研究中的经验和技术积累，铁基超导研究的进度已经大大加速，新世纪以来的研究成果几乎可以和铜基超导近30年以来的研究成果相匹敌，在某些方面甚至超越了之前高温超导研究的认识。有了这道桥梁，高温超导研究之路已经不再像是空中楼阁，而是“有径可循”了，高温超导的微观机理的神秘面纱正在缓缓揭开。在应用方面，铁基超导体由于其金属性，更加容易被加工成线材和带材，而其可承载的上临界磁场/临界电流和铜基超导体相当，甚至有可能更优越。当然，制备铁基超导材料大部分情况下需要砷化物和碱金属或碱土金属，具有较强的毒性同时又对空气异常敏感，这对材料制备工艺和使用安全方面提出了更高的要求。在超导的弱电应用方面，铁基超导还处在刚刚起步阶段，相对已经趋于成熟的铜基超导弱电应用还有很大差距。从材料角度来说，铁基超导体更具有灵活多变性，这让高温超导的研究空间大大得到了拓展，许多实验现象也可以在不同体系进行比照研究，从而得出更加普适的结论。如前所述，几乎在铁基母体材料任何一个原子位置进行不同价位甚至同价位的元素掺杂都可以实现超导电性，不同体系材料超导电性随着外界压力演变也有所不同。更有趣的是，日本科学家还发现用各种酒泡过的母体材料也可以超导，真是“醉翁之意不在酒，在乎超导之间也”！铁基超导体的发现极大地鼓舞了超导材料探索者的信心，正如发现二硼化镁的日本科学家豪言：“我相信世界上所有材料都有可能成为超导体，只要引入足够多载流子或足够强的压力或足够低的温度等外界条件，就有希望实现超导！” 在含铁的化合物中寻找到高温超导电性本身就是一件突破常规的事情，因为通常认为铁离子带有磁性，会极大地破坏超导。出乎意料的是，铁砷化物母体中掺杂磁性离子如钴和镍反而会诱发超导电性，铁基超导的发现证明磁性和超导其实完全可以“和平共处”，新超导体的发现往往就在打破常规之处。新超导体的发现需要机遇、运气和长期经验积累，日本的西野秀雄原先并不是研究超导的，他的研究组一直致力于寻找透明导电氧化物材料，并于2006年意外发现镧-铁-磷-氧材料中存在3 K左右的超导电性，之后意识到镧-铁-砷-氧化合物中同样可能存在超导电性，通过掺杂氟，他们才获得了26 K的新超导体。新材料探索过程很难存在百分百的原始创新，实际上，早在1990年，镧-铁-磷-氧材料就已经被德国科学家发现，而在1995年类似的铁磷化物、钴磷化物和钌磷化物等也被相同研究组所报道，到了2000年，具有同样晶体结构的稀土-铁砷化物也被成功制备，只是遗憾的是，他们没有进一步用氟替代掺杂，与新超导体的发现只能擦肩而过，而西野秀雄等人准确地把握住了这个机会。类似地，中国科学家利用稀土替代效应而成功突破麦克米兰极限，正是得益于于常年研究超导的敏锐洞察力，又有多年来实验设备和人才方面的储备，才能在第一时间把握重要机遇。

■“诺贝尔奖”对中国，意义何在 据统计，平均一个国家在建国后30年就有第一位科学家获得“诺贝尔奖”。中国成立50年了，为何竟没有一位中国本土科学家戴上这顶科学皇冠？ 1999年，毋国光、陈佳洱、杨福家和朱清时四位院士一起提出“中国需要诺贝尔奖”，紧接着经济学家何炼成就此也谈了自己的意见。如今，“中国需要诺贝尔奖”成了中国人共同的呼声。 诺贝尔奖对中国科学家的意义有多大？赵忠贤院士认为，对中国科学家来说，得奖的意义在于鼓励大家在基础研究方面进行原始创新。诺贝尔奖对人类有重要的影响，在这些方面，中国科学家也应该做出应有的贡献。 赵忠贤院士强调，诺贝尔奖并不是唯一的科学标准，并不能把它当做科学研究的唯一目标。因为大量工作———探索宇宙规律———必然要进行科学研究，但不是所有的研究取得了成果就能拿到诺贝尔奖。获奖并不是一个科学家从事科学研究的目的，认为从事科学研究不得诺贝尔奖不行，这就不对了。 ■中国科学家为何没获“诺贝尔奖” 中国科技馆馆长、科学史专家王渝生介绍，中国科学家具有诺贝尔奖水平的研究甚至可追溯到建国前。最主要的科研成果有20年代的“康普顿———吴有训效应”、30年代赵忠尧的正负电子湮灭早期实验、40年代钱三强、何泽慧夫妇的铀核三分裂的发现、1965年人工第一次合成了胰岛素结晶。 不可否认，我国曾多次与“诺贝尔奖”失之交臂。赵忠贤院士认为，从科技史的角度讲，中国没有得到“诺贝尔奖”是有原因的。1901年颁发了第一次“诺贝尔奖”，而在1900年的时候，八国联军进北京，从此往后的半个世纪，中国都处于战乱和列强压迫之中，总体上说，基础科学研究没有什么重大的发展。解放后，在科技上有了很大发展，但改革之前处于封闭的状态。对我国来说，有很多问题，经济、科学、国防，这时主要科技成就是“两弹一氢”的研究，这一领域集中了一大批优秀的科学家。在基础研究方面也做了很多工作，如在1965年人工第一次合成了胰岛素结晶，但是，毕竟还很少。改革以后，提出了“科学技术是第一生产力”的政策，特别是近年来，又提出“科教兴国”的战略，对科学的发展起到了巨大的推动作用。 赵忠贤院士认为，建国后没有拿到诺贝尔奖有很多原因，从客观上讲，十年“文革”期间，国际上科技高速发展，而我们对基础研究造成了很严重的破坏，这需要很长时间的恢复和积累；从主观方面讲，我们原始创新型基础研究比较少，在改革之初，在原始性创新科技强调得不够。 ■百年中国科技史，给人何种启示 杨振宁教授说，诺贝尔奖是一个非常复杂的事情。对于诺贝尔文学奖委员会评选的方法和成绩，我不认为是正确的。关于物理、化学和医学这些方面，中国大陆到现在还没有人获诺贝尔奖。这个原因非常简单。第一是没有足够多的经费。今天，不论是做生物、物理或化学研究，设备是非常贵的。中国现在渐渐上来了，可是与先进国家最好的设备相比还差一截。第二个原因是学术要有传统。学术传统的最重要的一点，是可以使年轻人知道哪个问题是值得去做的，哪个问题容易有发展前途。中国科学的传统一时还发展不上来，我认为这是最主要的。赵忠贤院士说，一个实验室、研究所的学术积累和学术传统非常重要。要注意积累，发扬传统，不断培养年轻一代。在20年代，索默菲没有拿到诺贝尔物理奖，但是索默菲实验室却有七个学生都拿到该奖，这就是因为索默菲实验室的学术传统影响到了下一代。我想，在积累和传统方面都做到了，不断有年轻人发展起来，更多的重大的原始性创新科技就会出现，有人获奖那就是很自然的事情了。 ■中国科技与国际水平有差距原因何在 据1996年统计数据，中国科研开发经费只占GNP的0．5％，相对于发达国家（美国是2．45％，日本是2．9％），不但比例低而且绝对数量少，如果按人均则更少，甚至不如像印度这样的发展中国家。这无疑是严重制约中国科技发展的一大因素。 谈及产生差距的原因，我国著名科学家赵红州教授认为有四点：其一，科学知识积累不够；其二，科学研究时间不足；其三，缺乏科学家群落；其四，缺乏科学人才识别和甄选机制。 杨振宁认为，制约中国科技发展的主要原因还是经济的落后。但他也逐渐乐观起来，他认为中国科学家做出能够获得诺贝尔奖级工作的条件正在成熟。他说，两年前，也就是中国大幅度增加科学家薪金之前，我研究了10所最好的大学正教授的年薪，算下来人均还不到2000美元。两年来我看到政府给他们增加了许多，如果这样发展下去，我觉得中国人可以做出很多能够得到诺贝尔奖级的工作。 中国科技与国际水平存在差距，这恐怕已经有300年的历史，当近代科学兴起之后，中国却出现落后了，而在700年前中国科学技术发展在世界上一直走在最前列。中国科技的兴盛与衰落的原因难道仅仅是经济方面的吗？ 赵忠贤院士在谈到中国技术史时说：“在文化上，我认为儒家文化抵御了现代科学技术的发展。尽管儒家文化也有其精华，在培养人的修养、为人处世、修身养性方面是先进的。从总体上看，这种文化机制不利于培养标新立异的科技人才。” ■中国科学家要拿到“诺贝尔奖”，应该具备哪些条件 巴丁教授在同一领域曾两次获得诺贝尔奖，他在访问中科院物理所时，曾半开玩笑地谈到了这个问题。他讲了获得诺贝尔奖应该具备的三个条件：第一是努力；第二是机遇；第三是合作精神。 赵忠贤院士说，这些方面对中国科学家来说很重要。他所说的“努力”，不仅指勤奋，还指要选准方向，全身心投入，这样才能做出原始创新成果。他所说的“机遇”，还包含着所选的工作的意义大不大，有的虽然工作完成得很漂亮，但是意义不一定大，也不可能得奖；他所说的“合作精神”，也就是我们常讲的集体主义精神。 中国人的特点也许是受儒家文化的影响，比较中庸，不太允许标新立异，虽然大家都知道“真理往往掌握在少数人手中”，但做起来就困难了。今后我们要学会容忍标新立异，鼓励不同的学术观点，同时要有安定、自由的环境和稳定的支持，为科学家创造能全身心地投入研究的条件。 真正的科学家的快乐是通过解决一个个科学问题来享受的，虽然他的生活条件比较差一些，但他不会要求太奢侈的条件，当前最需要的是稳定的支持。吸引那些热爱科学、有科研素质的人才从事科技工作。如果能够贯彻江总书记在美国《科学》杂志上发表的文章的精神，中国科学家做更多更大原始创新工作，得奖的几率就会增加。 ■与其他国家比较，中国得“诺贝尔奖”有什么有利条件 中国农业科学家生物技术研究所刘德虎研究员说：中国最大的优势是人才优势。在国外，几乎所有著名的研究室里都有华人，甚至一些在国内我都看不上的学生，到了国外，不知怎么就成了人才了。 中国有人才，这当然是第一要素。杨振宁认为，要说优势，我认为就是中国具有得这个大奖的人才条件。杨振宁切身感受到，在西方教书的人接收了很多中国学生，大家都认为中国学生质量最好，可以说中国教育工作已成功地供应了大量科技人才。 要想在科技方面大大发展，中国这样的人才是不成问题的。还有新中国成立以来有一个好传统，就是政府对教育非常重视，中国的年轻人非常勤奋。杨振宁认为，过去，制约中国科技发展的是经济落后，而随着经济的快速发展，中国本土离诺贝尔奖已不是遥遥无期，而仅一步之遥！ ■与其他国家比较，中国得“诺贝尔奖”有什么不利因素 赵忠贤院士认为，对中国来说拿到国际大奖的不利因素是，中国科学家参与国际活动太少。过去不先进，人家有成见，还需要了解我们。作为基础研究，与国际接触、交流，尤其是与世界一流实验室的交流是非常必要的。 国际间交流不够，原因往往是由于经费不足。刘德虎研究员说，一些科学工作者应邀参加国际会议，去前要先写信给人家，看人家愿不愿意给你提供来往机票、食宿等经费。这就像“要饭的”一样，花自己的钱理直气壮，干吗不花自己的钱？因为一年一个项目经费只一二十万元人民币，你去国外开会，宣传自己的研究成果，一去一回，科研经费还会有多少呢？按项目进行投资，项目申请必须写得非常完备，但是作为原始创新科技，又有谁能看得那么细、看得那么远、看得那么准呢？如果能先写出结果再进行创新的话，那不任何人都可以创新了吗？

中国有九位位科学家获得诺贝尔奖。

李政道、杨振宁：李政道，1926年生于上海，美籍华人；杨振宁，1922年生于安徽，美籍华人。李政道和杨振宁发现在弱对称下宇称不守恒理论，并于1957年获诺贝尔物理学奖。

丁肇中：1936年生于美国，美籍华人。1976年，丁肇中因发现一种新的基本粒子“J粒子”获诺贝尔物理学奖。除此之外，他的研究方向还包括量子电动力学、电弱理论学、量子色动力学。

李远哲：1936年生于台湾，美籍华人，1986年获诺贝尔化学奖。他改进了分子水平化学反应动力学交叉分子束方法，把交叉分子束实验方法应用于一般的化学反应，特别是研究较大分子的化学反应，利用激光激发已被加速但尚未碰撞的分子或原子，以此控制发生化学反应。

朱棣文：1948年生于美国，美籍华人，1997年诺贝尔获物理学奖，发明了用激光冷却和俘获原子的方法。

崔琦：1939年生于河南，美籍华人，主要从事电子材料基本性质等领域的研究，与德国的霍斯特•斯托尔默和美国的罗伯特•劳克林发现并解释电子量子流体，在量子物理学研究做出了重大的贡献，也因此于1998年获得诺贝尔获物理学奖。

钱永健：1952年生于纽约，美籍华人，2008年诺贝尔化学奖。1968年以金属如何与硫氰酸盐结合为题获美国西屋科学天才奖， 2008年，钱永健与美国生物学家马丁•沙尔菲和日本有机化学家兼海洋生物学家下村修以绿色荧光蛋白的研究获得该年度诺贝尔化学奖。

钱永健让科学界更全面地理解绿色荧光蛋白的发光机理，他还拓展了绿色以外的其他颜色荧光蛋白，为同时追踪多种生物细胞变化的研究奠定了基础。

高锟：2009年获得诺贝尔无论物理学奖 。1964年，他提出在电话网络中以光代替电流，以玻璃纤维代替导线。1965年，在以无数实验为基础的一篇论文中提出以石英基玻璃纤维作长程信息传递，带来了一场通讯业的革命。

由于他在光纤领域的特殊贡献，获得巴伦坦奖章、利布曼奖、光电子学奖等，被称为“光纤之父”。2009年，高锟因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”取得了突破性成就，获得诺贝尔物理学奖。

屠呦呦 ：2015年诺贝尔生理学或医学奖得主，发明了创制新型抗疟药———青蒿素和双氢青蒿素。

在上述获奖者中，许多获奖者都是华人身份，也就是说，他们不是中国国籍。获

他们都是华裔贝尔奖自1901年颁发以来，共有六位华人获诺贝尔科学奖，他们分别是李政道、杨振宁、丁肇中、李远哲、朱棣文和崔琦 。 1957年，李政道和杨振宁因“发现宇称原理的破坏”而被授予诺贝尔物理学奖。 1976年丁肇中因“发现一类新的基本粒子”而获得诺贝尔物理学奖。 1986年李远哲因“发明了交叉分子束方法使详细了解化学反应的过程成为可能，为研究化学新领域—反应动力学作出贡献”而获得诺贝尔化学奖。 1997年朱棣文因“发明了用激光冷却和俘获原子的方法”荣获诺贝尔物理学奖。 1998年，崔琦与德国的霍斯特·斯托尔默和美国的罗伯特·劳克林因在量子物理学研究做出的重大贡献而获诺贝尔物理学奖。

3位，丁肈中，杨振宁，吴键雄（女）

钱学森 华罗庚 陈景润

赵忠贤物理学家。辽宁新民人。1964年毕业于中国科学技术大学技术物理系。1987年当选为第三世界科学院院士。中国科学院物理研究所研究员，超导国家重点实验室主任。一直从事低温与超导研究。1967－1972年参加几项国防任务。1976年开始从事探索高温超导电性研究。所发表的论文包括第Ⅱ类超导体的磁通钉扎与临界电流问题；非晶态合金的超导电性。1983年开始研究氧化物超导体BPB系统及重费米子超导性，1986年底在Ba-La-Cu-O系统研究中，注意到杂质的影响，并于1987年参与发现了液氮温区超导体 。1991年当选为中国科学院院士(学部委员)。郭光灿光学和量子信息专家。1942年生于福建惠安。1965年毕业于中国科学技术大学无线电电子学系。现任中国科学院中国科学技术大学量子信息重点实验室主任、物理系教授。主要从事量子光学、量子密码、量子通信和量子计算的理论和实验研究。提出概率量子克隆原理，推导出最大克隆效率，在实验上研制成功概率量子克隆机和普适量子克隆机。发现在环境作用下不会消相干的“相干保持态”，提出量子避错编码原理，被实验证实。提出一种新型可望实用的量子处理器，被实验证实。在实验上实现远距离的量子密钥传输，建立基于量子密码的保密通信系统，并提出“信道加密”的新方案，有其独特的安全保密优点。在实验上验证了K-S理论，有力地支持了量子力学理论。发现奇偶相干态的奇异特性等。2003年当选为中国科学院院士。侯建国物理化学家。1959年生于福建平潭。1983年毕业于中国科学技术大学物理系，1989年获中国科学技术大学博士学位。1993年至1995年在美国Oregon州立大学化学系做助理研究员。现任中国科学技术大学教授、副校长、理化科学中心主任。主要从事结构分析、表面物理化学和无机材料制备方法的研究。利用分子自组装技术，获得了能够分辨碳—碳单键和双键的分子图像，并从实验和理论上分别论证了扫描隧道显微术对单分子直接成像的可能性与限制因素，并进而确定了C 表面晶格的取向特征。此外，发展了确定单分子在固体表面吸附取向与局域电子态的方法，提出了制备具有特殊性能的同质分子超晶格的新途径。2003年当选为中国科学院院士。饶子和分子生物物理与结构生物学家。1950年生于江苏南京。1977年毕业于中国科技大学，1982年获中国科学院研究生院硕士学位，1989年获墨尔本大学博士学位。现任清华大学教授，中国科学院生物物理研究所所长，生物大分子国家重点实验室主任。在《Nature》上发表了SIV-MA的晶体结构，首次提出HIV及其家族分子的装配模型；在《Cell》上发表了H Factor Ⅸ EGF-like Domain与Ca++结合复合物的结构与功能研究结果，揭示了该复合物的生物学机理；在2003年SARS爆发期间，成功地解析出第一个SARS病毒的蛋白质－3CLPRO及其与抑制剂复合物的晶体结构，为抗SARS药物的发现奠定了重要的结构基础，论文在《PNAS》上发表。其研究组已经系统地表达出200余个与人类健康密切相关的重要蛋白质，解析出50多个重要蛋白质的结构。2003年当选为中国科学院院士。 王震西磁性及非晶态材料专家。江苏省海门市人。1942年9月3日出生。1964年毕业于中国科技大学物理系获学士学位。中国科学院北京三环新材料高技术公司总经理、研究员。长期从事磁性非晶态材料的研究及应用推广。研制成功我国第一代国防用多种微波铁氧体材料和器件。在非晶态DyCo3．4合金薄膜中，合作发现并命名了SPerimagnet（散磁性）新型磁结构。研制成功具有我国自己特色的低纯度钕稀土铁硼永磁合金，系统地解决了大规模工业生产中整套关键技术、工艺和设备，并积极推广。创建产业型三环新材料高技术公司，经济效益显著。多次获得国家及省部级奖励?quot;低纯度钕稀土铁硼永磁合金获1988年国家科技进步奖一等奖。发表学术论文数十余篇。1995年当选为中国工程院院士。许祖彦1940年2月生，1963年中国科大技术物理系毕业分配到中科院物理所，从事激光物理与激光技术研究至今。主要研究方向为可调谐激光，全固态激光和超快激光的研究与应用。研究有机染料可调谐激光技术，获国家科技进步二等奖一项，中科院科技进步二等奖二项，电子部科技进步二等奖一项。研究非线性光学和光参量宽调谐激光，获国家发明二等奖一项，中科院科技进步一等奖一项。研究大功率全固态激光，取得多项国内外领先成果和发明。研究超快激光，国内首创全固态飞秒光源和国际领先宽调谐飞秒激光器等。2001年当选为中国工程院院士。陈立泉1940年生于四川南充,1964年毕业于中国科学技术大学物理系，同年到中国科学院物理研究所工作至今。其间1976～1978年赴西德马普协会固体所进修；1985年、1990年和1992年曾分别在法国科研中心波尔多固体化学研究所、荷兰代尔夫特理工大学和日本东京工业大学任客座教授。主要研究方向:纳米离子: 纳米离子材料和离子电子混合导电材料的制备和表征；纳米离子材料和离子电子混合导电材料的离子和电子的输运特性和其他物理性质。高能电池和燃料电池中的物理化学过程。发表论文下230余篇，申请发明专利13项。长期从事固态离子学的研究，是我国固态离子学的创始人之一，长期从事锂电池、锂离子电池及可持续能源领域内的研究工作，在固态离子学及可持续能源领域在国际上享有很高的声誉。现担任国际固态离子学学会的委员、“ Solid State Ionics ”国际杂志的编委，中国固态离子学会名誉理事长，曾任中国固态离子学学会理事长。发表论文230余篇，申报发明专利13项。曾是国家863计划二次锂电池专题负责人并参加了课题研究，主持了专题研究计划的制定和实施及全国11个子课题研究的协调。近年来取得纳米金属储锂合金负极材料等一批国际一流水平的研究成果，这一成果被美国能源部年度政府工作报告中引用的唯一一篇中国的文献。2001年当选为中国工程院院士。