丁洪院士将家国情怀融入科技强国的逐梦之旅。长沙晚报全媒体记者 陈飞 摄

【人物名片】

丁洪，1968年出生于湖南长沙，湖南师大附中1986届校友。全国政协委员，中国科学院院士，知名凝聚态物理学家，上海交通大学李政道研究所副所长、讲席教授。长期从事凝聚态物理的实验研究，主要研究领域为量子材料和量子计算，取得过多项具有重要国际影响力的原创性成果。曾获美国斯隆奖、国家杰出青年科学基金、欧洲先进材料奖、中国科学院杰出科技成就奖（个人奖）、腾讯新基石研究员以及2024年度发展中国家科学院（TWAS）奖物理、天文和空间科学奖（共享）等荣誉和奖励。

【人物素描】

他是物理世界里的追梦人。作为美国物理学界第一位全职回国的正教授，他秉持着将家国情怀融入科技强国的信念，回国10多年来，不仅带领团队在量子材料和量子计算领域取得多项有重要国际影响力的原创性成果，还让大科学装置的“三个中国梦”照进现实。

“夜阑卧听风吹雨，铁马冰河入梦来”。如今，他正在全力追逐“铁马梦”，直指国际科技界激烈竞争的战略制高点之一——“捕捉”神秘的马约拉纳任意子。

上海张江科学城，李政道研究所穹顶球形大厅，一幅600米长的画卷《天问》盘旋而上直指苍穹，记载了人类从138亿年前宇宙大爆炸直到现在对宇宙的理解。来自世界的顶级科学家在这里仰望星空、激荡灵感，共同探寻宇宙学、粒子物理以及对人类生活影响最大的量子物理奥秘。中国科学院院士，李政道研究所副所长、讲席教授丁洪就是其中之一。2008年，他辞去美国终身教授职位毅然回国。10多年来，他以梦为马，将家国情怀融入科技强国的逐梦之旅。

求学故事 物理不是中学时的最爱

“我出生在长沙，岳麓山脚下长大，在湖南师大附中度过了难忘的6年。”见到母校老师和家乡《长沙晚报》的记者，丁洪感到格外亲切，深情回忆了自己在师大附中的求学时光。“我对中学的记忆非常深刻，我的人生观、世界观是在中学形成的，学习基础也是在附中打下的。”

丁洪从小对自然科学十分痴迷，因为理科成绩不错，高二时就开始参加数学、物理、计算机竞赛，均取得了很好的成绩。“虽然我现在从事的是物理学研究，但中学时最喜欢的是计算机编程。”丁洪说，20世纪80年代计算机并不普遍，但家里就有了一台小型的台式电脑。没事的时候，他就喜欢自己研究，计算机编程基本上都是自学出来的。“在师大附中，大家都不是死读书，学校学习氛围很活泼，文艺体育活动也很丰富。”丁洪说，学校很注重保护学生的兴趣爱好，在中学阶段，自己大概只有一半的时间用在学习上，其他一半时间花在了计算机编程等爱好上。“这让我们在学习之余也能有所热爱，并且学会享受生活，对我后来的影响也很大。”丁洪至今还记得和同学们一起打篮球、看足球比赛的场景。

高中毕业后，丁洪被保送到上海交通大学试点班。大学选专业时，他既没有选择喜爱多年的计算机，也没有听老师的话进军材料系，而是遵从了父亲的意愿选择了物理。“我父亲一生的追求就是学物理。当年，在我上交专业申请书时，他甚至坐火车过来找我，只为劝我选择物理专业。”自此，丁洪便迈入了物理世界的大门。

行动派：从美国物理学界首位全职回国的正教授

1990年，丁洪本科毕业后赴美国深造，用18年时间一步一个脚印，做到美国波士顿学院大学物理系的终身教授，实现了他人眼中的“美国梦”。然而，他的内心深处却一直有个声音：“作为一个中国人，作为中华民族浩瀚历史中的一员，我热切希望能够为中华民族伟大复兴作出自己应有的贡献。”

2008年，中国科学院物理所向他发出了回国邀请。“我的妻子也是师大附中校友，‘公勤仁勇’的校训和家国情怀流淌在我们的血脉里。”在妻子的支持下，丁洪毫不犹豫地选择了回国，从接受中国科学院物理所的聘书到辞去在美的一切职务举家迁回国内，仅用了3个月的时间，成为美国物理学界第一位全职回国的正教授。他说：“我每一次做选择，都很少瞻前顾后。于我而言，有梦想，就要想办法去实现；自己想做的事情，就立刻着手做。”

追梦人：执着大科学装置 掌握国际科研话语权

在丁洪的办公桌上，摆着学生送给他的一个定制手办，卡通版“丁洪”站在黑板前，旁边四个螺旋状摆件，正好代表了他在物理学产生巨大影响的四个发现：1996年在铜基高温超导体发现赝能隙；2008年在铁基超导体中观察到s-波超导序参量；2015年在固体材料中发现外尔费米子；2018年在铁基超导体中发现马约拉纳零能模。

平均每十年就有一个重大的科学发现，这在学术生涯中十分难得。丁洪将其归结于“幸运”，但“幸运”的背后，其实是科学家特有的韧劲、创新和激情，以及对建设大科学装置的执着。由此，他还形成了自己的“三个中国梦”：“梦之线”，建设一条世界领先的光束线站；“梦之环”，建设世界上亮度最高的高能同步辐射光源；“梦之城”，建设北京怀柔科学城。

纵观科学发展，许多重大成果的发现，都少不了大科学装置的支撑。丁洪表示，大科学装置是催生原始创新和尖端科研成果的“利器”，能显著提高我国自主创新能力，提升国际科研话语权。

如今，他的三个“梦”已经照进现实——“梦之线”已在上海建成，2015年试运行期间，丁洪团队利用该装置首次在固体材料中发现了外尔费米子；“梦之环”目前正在北京怀柔科学城紧张建设中，建成后将在物质、生命、能源、环境乃至工业制造等多个领域发挥重要的支撑作用，预计2025年底投入运行；在“梦之城”怀柔科学城建设的第一个大科学装置——综合极端条件实验装置试运行期间，丁洪团队发现了马约拉纳零能模的重要证据，未来有望应用到量子计算机中。他透露，该装置已建成，并向全世界开放运行。

如今，丁洪正在努力实现自己的下一个梦想：“捕捉”神秘的马约拉纳任意子，推进铁基超导马约拉纳实验平台，在拓扑量子计算机研究领域掌握主动权。丁洪称之为“铁马梦”。

马约拉纳任意子的特殊属性，使其成为拓扑量子计算机能否实现的一个关键，目前多个国家的科研机构都在努力寻找它。丁洪期待用5年左右的时间发现拓扑量子比特的实现路径，或者确认它不可能实现。“我们的铁马方案，可能是拓扑量子比特最好的实现方案之一，一旦实现，拓扑量子计算机将成为可能。”他对未来无限憧憬。

【对话校友】

科研需要想象 唯有热爱，可以走得更远

长沙晚报：科研是一条枯燥而漫长的道路，您觉得科学家必备的品质是什么？

丁洪：作为一名科学家，遇到一些困难都是科研道路上极为正常的事，科学家就该有股创新精神和不认输的韧劲儿。从科研人员自身来说，对研究项目的重要性和成功概率有比较清晰的判断很关键。一旦做出了肯定的判断，那就心无旁骛“玩命干”。

同时，科学家需要一种品质——“grit”，沙子中坚硬耐磨且发亮的小颗粒，外形朴实无华，却闪耀着千万次磨砺后的光芒。我经常勉励科研人员“专注于你能改变的领域”，保持专注，坚持深耕，并持之以恒。

长沙晚报：除了搞科研，您还参与许多大科学装置的规划建设，同时还是全国政协委员，您为何有那么多时间和精力，做科研之外的事？

丁洪：很多人认为，专注就是把所有的时间都花在一件事上。我并不认同。科研除了需要专注，还需要天马行空的想象力，需要灵感。一个人把所有时间都耗在同一件事上，不仅可能持续不久，还可能导致自己的视野越来越狭窄。我关注的事情很多，而且大多数和科研无关，比如艺术、公益事业，这些看似无关的事情往往带给我科研的灵感。对我来说，没有科研的生活不可想象，但是人生只有科研也是不可持续的。人需要丰富的生活来获得激情，所以我既可以熬夜搞科研，也可以熬夜娱乐。

所以，我在招学生时，也很关注他们的兴趣。因为当学生把科研视为任务，那么一定是不可持续的，只有他真心喜欢，才会乐在其中，并且自己想办法坚持下去。

长沙晚报：这两年AI很火，您如何看待人工智能的未来？面对人工智能的快速发展，我们在创新人才培养上，应该如何去适应这样的变化？

丁洪：我是乐观主义者，我认为人工智能会给科学带来极大改变，可以使科学发展进入加速度时代。如何利用人工智能来帮助人类积累知识，发挥更大创造力，这对人类社会的进步和人类文明的飞跃，将会起到至关重要的作用。

以前我们读书时，上课、教科书非常重要，AI时代则没这么重要，或者说不是最重要的。因为我们拥有很多获取知识的渠道，所以我认为比起上课，教学生怎么去获取知识的能力更重要。同时，也希望像湖南师大附中这样的学校，能结合AI在教育上进行更多的创新，培养适合未来发展的创新拔尖人才。就青少年而言，希望你们不要满足于课堂上、课本上的知识，应该多去体验生活和不同领域，拓宽视野，发现和拓展自己的兴趣和爱好。