奋起直追，尖端领域敢争先

本报记者专访我国超导电子学带头人吴培亨院士

10月17日至19日，由中国科协指导，江苏、上海、浙江、安徽 “三省一市”科协和常州市人民政府共同主办的第二十届长三角科技论坛暨2023年江苏科技论坛在常州溧阳市举办。论坛上，大咖云集。在众多院士专家中，著名超导电子学家、中国科学院院士、南京大学电子科学与工程学院吴培亨教授吸引了记者的目光。在一上午的开幕式和专题报告中，吴院士一直认真听讲，鲜有离席。吴院士长期从事超导电子学研究，尤长于超导电子器件的高频(微波到太赫兹波段)应用，是我国超导电子学界公认的带头人，也是无线电物理国家重点学科(全国排名第一)的学科带头人。 扬子晚报/紫牛新闻记者 徐媛园

吴培亨是新中国培养起来的科技工作者，1961年毕业于南京大学物理系。那年他22岁，还是一名助教。

1973年，南京大学物理系根据本系的学科特点，选定弱电方面的超导电子学的研究，主要探索超导体的各种物理过程及其与电磁场相互作用的规律。吴培亨的基础理论知识丰富，动手能力强，参加这项研究工作后，逐渐成了主角。超导电子学在国外兴起于上世纪60年代，之后许多国家已在混频、检测、参量放大等方面做了不少工作。南大物理系超导电子学的研究起步比国外整整落后了十年，但吴培亨和科研小组的同志自信心强，有强烈的使命感，决心在这个研究领域占有一席之地。于是，他们奋起直追。

他们的实验选择了液氦温区超导体制备超导器件、理论分析等方面的课题。经过大家的努力，超导器件方面的“超导微波接受机”的研究最先取得突破。这台接受机灵敏度高，能接受到太阳上三公分波段的信号。旗开得胜，这项成果荣获了1978年全国科学大会奖。

超导体的研究，长期限于液氦温区，从1911年算起，70多年，只从-269℃提高到-250℃。氦在自然界很少，制成液氦更困难，同时还要有保存、运输等苛刻条件，成本太高。因此，整个超导领域在1985年前后，出现世界性的低谷，但他们一直没有中断研究工作。果然，超导体研究后来有了新的发展。在世界“超导热”的竞争中，吴培亨及其小组以独特的研究方式，在液氮温区把超导电子学的研究推进到一个新水平。

1987年4月5日，他们的研究工作在国产常规仪器上进行，取得突破性的进展。喜讯传出，国内外专家来信来电祝贺。这项成果得到了1990年国家自然科学奖。

他们不断扩大战果，使超导电子器件的研究逐步推向实用化。吴培亨又和科研小组的同志开展了液氮温区基波混频器的研究。他们仍以科研小组的集体优势，克服一个又一个困难，在1987年下半年完成了基波混频器的研制任务，成功地用于接受高频信号，可为通讯、雷达、射电天文提供关键性部件。这项研究属国际首创。接着又研究成功谐波混频器、自本振混频器……2023年5月，南京大学电子科学与工程学院吴培亨院士团队张蜡宝教授等，研制出具有高时间精度的超导纳米线X射线单光子探测器。

“科学家精神，第一是爱国。科学没有国界，但是科学家有祖国。”吴培亨说，“第二是创新，包括学习继承前人的成果，通过实践检验前任的成果是不是正确的。”吴培亨认为，“党叫干啥就干啥”“国家的需要就是我的志愿”是对爱国精神最好最直接的诠释。

关键词： 吴培亨 液氦温区 超导体研究 太赫兹 时间精度