【校友行思】张金松：做科研，是点滴成就，也是宏大使命

张金松

校友简介：

张金松，男，2008年获清华大学物理系学士学位，2013年8月获第八届“中国青少年科技创新奖”，2014年获清华大学物理系博士学位，2014年3月至2017年7月在斯坦福大学材料学与工程系进修，2017年9月至2019年12月任清华大学物理系助理教授，2019年12月至今任清华大学物理系副教授。

2013年4月10日，中国科学家宣布首次在实验中观测到了量子反常霍尔效应，继美国物理学家霍尔于1880年发现该效应130多年后，人类终于实现了其量子化，历史在那一刻定格。

“做科学研究必须持之以恒，学会面对失败，不轻言放弃!”2013年8月22日，第八届中国青少年科技创新奖颁奖大会上张金松作为获奖代表发言时这样说道，语气里充满了年轻学者的坚定和无畏。使反常霍尔效应量子化的科学家正是这样几位年轻的中国80后学生。

发现量子反常霍尔效应学生合影

(上排自左至右依次是庞远、常翠祖、张金松，下排自左至右依次是沈洁、郭明华、冯硝)

从聆听杨振宁先生授课的学生，到成为备受杨先生赞赏的科研论文第一作者，张金松站在人民大会堂高而广的穹顶下，向世界献上一份历史性的重大科研突破。他的嗓音并没有那样激动，里面包含着他在实验室深耕四年之久的最深刻、也最真切的体悟，又或许一切只如初见——正是他选择学习物理学的那一刻内心声音的回响。

兴趣与执守，荆棘桂冠

一畦菜地、一片稻田、炊烟、秀水、喜鹊，老家在农村的张金松从小就得以近距离地接触自然，与自然对话、倾听自然奥秘。看多了就要想，想多了就要动，乡下广阔自由的空间使他随时随地都能鼓捣点什么东西，这使他的动手能力大幅提升，也让思考成为一种习惯。潜移默化间，一颗名为“成为科学家”的梦想种子在这乡野山村的璀璨星空下饱尝光华，埋进了这小小少年的心底，悄悄成长。这种子并不很出人意料地慢慢长大了——张金松以优异成绩考取清华大学，在选专业时，他一直抱有的对物理的一种“小直觉”并未使他犹豫太久，当一切尘埃落定，未来的车票已被握在手里，这才惊觉原来白云苍狗，荏苒之间时光流逝已如此之多、又如此之快。过去终将成为过去，少年长大，于是就留恋却又坚定地告别故土，告别那些陪伴十数载的星星点点——此行却不去别处，正是去往那片深远、寥廓、无垠的真正星空。

2013年4月于清华物理系

可惜，兴趣和专业之间并不能那样顺畅地对接，物理专业不教授专门的职业技能，因此在清华求学的四年间，张金松也难免曾有过思索：“将来要么转学其他方向，要么在科学研究的道路上一直走下去”。这看似一道选择难题，然而张金松没有苦恼太久，他很快总结出物理才是自己的专长和热情所在，做出了继续攻读物理专业的决定并成功获得了直博资格，不久后顺利加入王亚愚老师在清华新组建的实验室，走上了科研的道路。

现实与梦想的抉择并不在于使人屈服于前者，而是教人更认清后者。进入实验室后，张金松并未放松对自己的要求，也从未忘记对物理的向往，他不断积累专业知识和实验技术，勤勤恳恳地提高自我。机会总是留给有准备的人，导师王亚愚是低温输运物理和高温超导领域的杰出青年物理学家，在薛其坤院士领衔的对量子反常霍尔效应的研究团队中担任重要的输运测量工作。通过出色的表现，张金松靠实力成为了这个研究团队的一员，负责薄膜样品的输运性质测量。这一年，已经是他在物理之路上学习探索的第五年。在这条通往物理殿堂的漫漫长路上，竟已走出了一道不长、却也不短的脚印来。

脚印还在继续。随后的四年里，张金松和团队成员将绝大多数时间都投入在了量子反常霍尔效应的实验验证之中，不分昼夜、不分周末地保持12小时甚至更长的工作时长已经成了常态。张金松曾笑说自己和团队成员几乎没有周末的概念，“因为周末比较清静，是做实验的最佳时间，如果突然周末没有实验做，反倒不习惯。”

低温强场系统操作

功夫都不负有心人，历经1500多天的刻苦攻关，在生长和测量了超过1000个样品后，在实验似乎又一次陷入僵局、突破越来越难的时候，张金松终于在他选择物理研究的第九年迎来了这样的惊喜——一次偶然的尝试让他们发现了量子反常霍尔效应的实验迹象。通常而言，为避免薄膜受到外界干扰，实验团队往往会在薄膜上加一个覆盖层，研究人员发现将保护薄膜的覆盖层去掉后，反常霍尔电阻的信号竟大大增强了。就这样，团队一鼓作气，乘胜追击，完成了相关后续测试，在进行复盘、总结实验结果后，于美国东部时间2013年3月14日，在《科学》杂志在线发表了关于量子反常霍尔效应实验成果的学术论文。

历史就是被这样的时刻铸就的。在那些夜以继日、年复一年的荆棘之后，战士终于奔袭了千里，从汗水之中窥到了那桂冠上的闪光。这篇论文被杨振宁先生称为“中国实验室里发表的第一篇诺贝尔奖级别的物理学论文”。

成就与挫败，感恩前行

成功与辉煌并非是全然的好事，正因有了它们，挫败与平淡才会变得更让人怅然若失。基础科学的研究过程中，没进展是常态，进展和飞跃只是很小的一部分，平台期占据了研究生涯的绝大部分，在这些难捱的日子里，他们往往要面对连续几个月甚至近一年的时间没有重要研究成果的窘境。

张金松显然也经历过这样的时刻，当被问到科研之路上的挫折时刻时，他思索了片刻，随后语气轻松地回答说，“做科学研究，成果和想法其实很多都是在探索的过程中逐渐发现的。在研究一个课题的时候，我们也会循序渐进做一些小的其他成果出来，获得一点成就感，不然很久没有进展肯定会沮丧的!”“做理科基础研究的学者在科研过程中觉得苦和累是很自然的，这和做出成果、发出文章的成就感一起，是交织在科研过程中的情感主色调!”

操作实验室仪表设备

这看似淡然平常的话语背后是更坚定的追寻，能够在科研路上继续坚持与导师的鼓励和自我激励分不开。张金松回忆起清华本科时期的实验经历，依然目露怀念，言语间对导师当时的鼓励仍难掩感恩，他说：“他们常常会鼓励说我们所做的尝试都是有价值的。”随后，他又笑道，“不过自己还是会有反思和紧迫感，担心老师觉得我们不够努力”。

在可以说小有收获的今时今日，张金松依然难免感叹，一边回望已逝的过去，一边展望已至的未来。“自己的研究兴趣和将来具体研究方向还是要靠自己去努力探索的”，“毕竟曾经的成就已经成为过去，未来能取得的成就以及发表文章的水平跟之前的成果没什么直接关系，最终还是要靠努力付出”，“还是需要真正坐到实验室里一步步地做，一个台阶、一个台阶地走”。

来路与前方，家国与共

“每个人都有自己的理想，每个人都曾经或一直为自己的理想奋斗着。我是一个热爱生活的人，希望自己的生活是充满理想不断奋斗的历程。从圆梦清华到振兴中华的抱负，这些都是我曾经或正在为之努力和奋斗的理想。”在入党申请个人自传的开头，张金松这样写道，而去回顾自己的成长经历、科研道路，他始终觉得自己是幸运的。

“我的理想就是做好学术科研，而如今的工作环境也足够让我平衡生活与理想，能以兴趣为业，在很久以后为人类留下一些知识，这已经符合我的人生价值了。”知足者常乐，然而知足并不会让张金松陷入怠惰停滞，反而会使他更加充满自信，面对未知的前方更感到动力十足。

在显微镜下操作

但他不是机器人。张金松坦言，他也和正常人一模一样，曾觉得“科研路上总是很苦，会有一些累，会有一些挫折，也会有外面的一些诱惑”。

那些站在十字路口的年轻人，当初选择科研的时候是否真的心怀热忱，所向往的未来生活究竟怎样，在求索之路上会遇到如何的难关与挑战，都会影响到他们的去留。谈到这个问题，张金松还是希望真正喜欢科研的年轻人一定要多坚持，站在国家和未来的角度去思考，“虽然大家可能有时会觉得自己做的东西没什么用，但是所有的科研人员、所有的研究生加在一起，我们整个国家科研的领域就更活跃、更强大、更有希望，新的科技成果就更容易创造出来，这对我们国家的科技进步就越有意义。”并非每个人都像阿姆斯特朗那样，一个人迈进的一小步就是人类的一大步，但每个中国人、每个学子都迈进一小步，加起来，依然是一大步，而这一大步，属于全人类，更属于正在经历伟大复兴的中国。

“其实不论科学研究还是企事业单位工作，人们最有创造力的年龄窗口就是毕业后二三十年。这段时间，如果只是努力工作，可能带来不错的收入;可如果做科研，你会发现你在为这个世界创造知识，创造一些新的成果。”“或许工作与兴趣结合、情怀和现实结合，更有意义。”“以后，我就想去探索一些没有研究过的领域，寻找一些新的物理规律;我觉得生活富足，每天快乐，就挺好”。这是对于自己科研道路的回顾，也是他对未来从事科研的年轻人的寄语。个人的选择无可厚非，只要仍在向前，于个人于社会都始终是一种进步。

(清华大学新闻网3月8日电)

供稿：校团委

编辑：韩瑞瑞 陈晓艳

审核：曲田

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