“科學(xué)家是高地?？茖W(xué)家是未來，科學(xué)家是長(zhǎng)期的回報(bào)?！?/span>

這句話是美國(guó)前國(guó)務(wù)卿杜勒斯在一份名為《奧森伯格名單》的文件中提到的。

對(duì)于一個(gè)國(guó)家的長(zhǎng)期發(fā)展來說，科學(xué)家的戰(zhàn)略意義是巨大的。每一個(gè)領(lǐng)域所取得的突破性成就，背后必定是科學(xué)家及其科研團(tuán)隊(duì)所付出的巨大艱辛和努力。

美國(guó)毫無疑問是世界最強(qiáng)國(guó)家，科學(xué)技術(shù)全球最發(fā)達(dá)，無數(shù)學(xué)子前往美國(guó)的高校求學(xué)。

而如今我國(guó)已經(jīng)成為了美國(guó)的頭號(hào)“勁敵”，美國(guó)方面對(duì)于中國(guó)學(xué)生在美國(guó)深造也有著非常嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)，為避免人才流失，確保核心技術(shù)不受損害，他們不會(huì)輕易讓我國(guó)留學(xué)生回國(guó)。

段路明

然而，面對(duì)祖國(guó)的召喚，從上世紀(jì)的錢學(xué)森等科學(xué)家開始，一批批莘莘學(xué)子深明大義，選擇回國(guó)發(fā)展，報(bào)效祖國(guó)，他們?yōu)槲覈?guó)如今的快速發(fā)展，做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。

我們今天的主人公就是這樣一位科學(xué)家，他天賦過人，專業(yè)能力超群，赴美求學(xué)獲得了含金量極高的大獎(jiǎng)，甚至年紀(jì)輕輕就擔(dān)任了美國(guó)某名牌大學(xué)的終身教授。

然而，這些都沒能改變他立志報(bào)效國(guó)家的愿望，寧可抗?fàn)幇四?，也要重返祖?guó)投身國(guó)家建設(shè)。

“祖國(guó)需要我，我一定會(huì)回來?！?/span>

那么，這個(gè)人是誰？

段路明

天賦異稟的“原子上帝”，響應(yīng)祖國(guó)的召喚

他叫段路明，是一名“海歸”物理學(xué)家，如今的身份是中科院量子信息重點(diǎn)辦公室副主任、清華大學(xué)教授等。

翻看他的履歷，不得不感嘆他那如“開掛”一般的人生：

段路明從小就成績(jī)優(yōu)異，尤其是對(duì)物理學(xué)興趣極大。

18歲那年他畢業(yè)于家鄉(xiāng)的安徽桐城中學(xué)，考上了中國(guó)科技大學(xué)，主修量子力學(xué)，隨后的幾年相繼獲得中科大學(xué)士、碩士和博士學(xué)位，其中博士學(xué)位還提前一年完成的，讀博期間發(fā)表了40篇論文，獲得了“中科院院長(zhǎng)特別獎(jiǎng)”；

29歲赴美國(guó)密歇根大學(xué)深造，2004年獲得著名的美國(guó)斯隆研究獎(jiǎng)，2007年獲得密歇根大學(xué)終身教職，2011年起兼任清華大學(xué)姚期智講座教授，負(fù)責(zé)量子計(jì)算機(jī)的物理實(shí)現(xiàn)工作......

段路明在授課

需要指出的是，密歇根大學(xué)是全美科研預(yù)算最高的大學(xué)，在2019年的時(shí)候有100個(gè)學(xué)科項(xiàng)目在全美排名前十。能夠在這所學(xué)校打出一片天地，可想而知段路明的專業(yè)能力和學(xué)術(shù)素養(yǎng)。

如果段路明個(gè)人愿意，他完全可以在密歇根大學(xué)教一輩子量子力學(xué)，或者是做科研，重大項(xiàng)目的攻關(guān)，不斷提升自身價(jià)值，成為一名美籍華裔物理學(xué)家。

不過，2010年的一通電話，決定了段路明的未來。給他打電話的是他的老師姚期智，清華大學(xué)著名的姚家班創(chuàng)始人，國(guó)內(nèi)頂尖的量子物理學(xué)研究團(tuán)隊(duì)。

人才，是一切科研項(xiàng)目的根本。量子物理學(xué)前景極其廣闊，而隨著國(guó)內(nèi)量子物理學(xué)研究的起步，相關(guān)人才的招募也成為了重中之重。

姚期智

不過也正像一句玩笑話所說的那樣：“遇事不決，量子力學(xué)”。這是一門非?；逎y懂的學(xué)科，對(duì)普通人而言極為不友好，研究它的科學(xué)家在我國(guó)屬于鳳毛麟角。

清華大學(xué)作為國(guó)內(nèi)頂尖的學(xué)府，也面臨著人才匱乏的問題，該學(xué)科在美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)相對(duì)成熟，我們想要后發(fā)制人，就必須要走人才引進(jìn)的路線，以先進(jìn)的研究理念與方法，帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的起步和發(fā)展。

姚期智的“姚家班”就是為了研究量子力學(xué)而組建的，姚教授本人也是一名海歸學(xué)者，自然清楚在外深造學(xué)子的重要性。

在這用人之際，他想到了與他有著相似經(jīng)歷的段路明。此時(shí)的段路明已經(jīng)是量子物理學(xué)界一顆閃閃發(fā)亮的新星。

在美國(guó)，他與郭光燦院士合作，提出了量子研究的全新方向，其原理被國(guó)際上稱作“段-郭概率克隆機(jī)”，被稱作“段-郭界限”。

姚期智

他的論文成功發(fā)表，將原子鐘最佳精度提升了近1000倍，在國(guó)外引起轟動(dòng)，被國(guó)外物理學(xué)家稱作“原子的上帝”——他已經(jīng)是一名享譽(yù)世界的科學(xué)家。

姚期智打給段路明的電話內(nèi)容，主要就是這五個(gè)字：“祖國(guó)需要你?！?/span>

其實(shí)這里還要說明一下，早在段路明動(dòng)身前往美國(guó)求學(xué)之前，他就曾經(jīng)跟母校中國(guó)科技大學(xué)為他送行的科學(xué)家們表示過：“只要祖國(guó)有需要，請(qǐng)隨時(shí)聯(lián)系我！”

段路明知道，自己雖然有出國(guó)深造的機(jī)會(huì)，但這個(gè)機(jī)會(huì)，乃至自己的一身本領(lǐng)，都是祖國(guó)賦予的。

于是，當(dāng)段路明接到姚期智的電話后，幾乎沒有怎么思考，就在不久后向密歇根大學(xué)提交了辭呈，并表示自己因?yàn)閭€(gè)人原因，想要回到中國(guó)生活。

然而，從決定回國(guó)到真正重新踏上神州大地，段路明居然用了八年的時(shí)間。

段路明（右二）

8年抗?fàn)幗K得回報(bào)，個(gè)人目標(biāo)與國(guó)運(yùn)緊密相連

是金子在哪里都會(huì)發(fā)光的。段路明初到美國(guó)之時(shí)不到30歲，密歇根大學(xué)的想法是，來了一位年輕有為的科學(xué)家，能夠與他們共同交流探討業(yè)界問題。

美國(guó)主流科學(xué)界一開始對(duì)于段路明的看法也是“一個(gè)默默無聞的中國(guó)小伙子”，而這樣的科學(xué)家他們見得太多了，沒有特別放在心上。

只不過，隨著時(shí)間推移，他們發(fā)現(xiàn)情況有點(diǎn)不對(duì)。段路明對(duì)于學(xué)科的研究以及其思維的廣度，都大大超出了所有人的預(yù)料。他的水平已經(jīng)成為了全行業(yè)頂尖，以至于密歇根大學(xué)直接安排他當(dāng)教授、博士生導(dǎo)師，足見對(duì)其能力的肯定。

所以，當(dāng)38歲的段路明想回國(guó)，美國(guó)方面絕不可能輕易“放過”他。

段路明

第一步是用高薪厚祿來留人。

密歇根大學(xué)不差錢，他們準(zhǔn)備了百萬美元現(xiàn)金，這些錢足夠段路明在美國(guó)過上錦衣玉食的生活。密歇根州政府也表示，他如果能留下來，將會(huì)得到州政府給他的研究所的大量科研經(jīng)費(fèi)撥款。

然而，段路明婉言謝絕了。錢是很重要，但更重要的是嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研精神，以及報(bào)效祖國(guó)的拳拳之心。更何況，此時(shí)對(duì)他來說，歸國(guó)的重要性已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了科學(xué)研究的意義。

眼見段路明鐵了心要走，美國(guó)方面開始了第二步——千方百計(jì)地阻撓。

密歇根大學(xué)拒絕了段路明的辭職申請(qǐng)，理由是“原因不充分，涉及科研領(lǐng)域機(jī)密”。密歇根州政府也加以阻攔，表示段路明需要在密歇根大學(xué)完成其在學(xué)術(shù)和科研領(lǐng)域的相應(yīng)要求，而這些要求幾乎就是為他個(gè)人量身定做的。

段路明

不過，正所謂“上有政策下有對(duì)策”，這樣的軟硬兼施都無法阻擋段路明想要回國(guó)發(fā)展的決心。既然此時(shí)還不能以正式的身份回國(guó)，那么，兩頭兼顧可不可以？

于是，段路明開始了他的一段“兩頭跑”之旅。他是密歇根大學(xué)的教授，所以大部分時(shí)間還是要回到美國(guó)的大學(xué)課堂中，為他的博士生授課。

但是只要他完成了學(xué)院的工作，就會(huì)經(jīng)常飛回國(guó)內(nèi)，在清華大學(xué)交叉信息研究院工作，而此時(shí)他在清華大學(xué)，乃至在國(guó)內(nèi)都沒有一個(gè)正式的職位。

我國(guó)的量子物理學(xué)研究，很大程度上是因?yàn)橛卸温访鬟@樣的頂尖科學(xué)家，才能夠從無到有、后發(fā)制人。

段路明在講學(xué)

這樣的日子，一堅(jiān)持就是8年。

美國(guó)方面本希望，這樣艱苦的行程會(huì)讓段路明打退堂鼓。更何況，對(duì)于他這樣的頂尖科學(xué)家，他在美國(guó)所得到的待遇是要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中國(guó)的。

事實(shí)上，有很多前往美國(guó)的中國(guó)學(xué)生，都定居在了那里，享受著更為優(yōu)越的物質(zhì)條件、優(yōu)厚的待遇，還有幾乎對(duì)全世界免簽的美國(guó)國(guó)籍......

但段路明不一樣。

當(dāng)然，對(duì)于很多選擇個(gè)人待遇優(yōu)先的人，他們的選擇也無可厚非，人們總希望自己能過得好一點(diǎn)。

但也總有一些人，將國(guó)家的利益置于個(gè)人發(fā)展之上，在更高的站位上謀求突破。從這個(gè)角度說，段路明的選擇更值得人欽佩。

段路明在講學(xué)

直到2018年，當(dāng)密歇根大學(xué)對(duì)段路明已經(jīng)無奈的時(shí)候，只得通過他的辭職申請(qǐng)，讓他順利回到祖國(guó)。

段路明的8年抗?fàn)幗K于得勝，帶著滿身的榮譽(yù)和一腔報(bào)國(guó)的熱情，安然回國(guó)。

我們?nèi)缃窠?jīng)常愛用一個(gè)詞：“國(guó)運(yùn)”，從段路明的角度來說，“國(guó)運(yùn)即我運(yùn)”，他把自己的個(gè)人發(fā)展與國(guó)運(yùn)緊緊相連，利用他的專業(yè)知識(shí)回國(guó)發(fā)展，在這個(gè)前路艱辛但至關(guān)重要的領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟，為國(guó)家的量子物理學(xué)發(fā)展做更大的貢獻(xiàn)。

段路明（右二）

“九章”量子計(jì)算機(jī)問世的幕后功臣

在段路明回國(guó)之前，他還創(chuàng)造了兩項(xiàng)世界紀(jì)錄：

2017年，他的研究組刷新了量子存儲(chǔ)容量的記錄，首次實(shí)現(xiàn)了具有225個(gè)存儲(chǔ)單元的原子量子存儲(chǔ)器；后來，他又帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了25個(gè)量子接口之間的量子糾纏，在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域引起了轟動(dòng)。

但是回國(guó)后的段路明沒有居高自傲，沒有趾高氣揚(yáng)。他清楚，自己只是一名科研人員，和大家一樣，是為了國(guó)家的建設(shè)和發(fā)展在努力。

他來到了清華大學(xué)量子信息中心，成為了清華大學(xué)的全職教授，把自己多年來的所學(xué)傳授給他的學(xué)生，以及用于自己的科研項(xiàng)目中。

段路明受聘于清華大學(xué)

2020年2月，清華大學(xué)交叉信息研究院官網(wǎng)顯示，段路明已經(jīng)先后在物理學(xué)學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了論文180余篇，共被引用超過26000次，是不折不扣的學(xué)界權(quán)威。

不過，回國(guó)后段路明的最大成就，還是成功參與研制了量子計(jì)算機(jī)“九章”的問世。

“九章”，顧名思義，以我國(guó)歷史上著名的數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》命名，目的就是打造世界上計(jì)算速度最快的量子計(jì)算機(jī)。這臺(tái)量子計(jì)算原型機(jī)共有76個(gè)光子，求解數(shù)學(xué)算法——高斯玻色取樣只需要200秒。

這樣一項(xiàng)偉大的突破，也讓我國(guó)成為了全球第二個(gè)實(shí)現(xiàn)“量子優(yōu)越性”（又叫“量子霸權(quán)”）的國(guó)家，第一個(gè)當(dāng)然就是美國(guó)。而“九章”的速度比美國(guó)“懸鈴木”計(jì)算機(jī)的速度還要快，成為了全世界最為先進(jìn)的量子計(jì)算原型機(jī)。

九章量子計(jì)算機(jī)

大家可能對(duì)于“九章”的計(jì)算速度沒什么概念，那我們來將他量化一下：求解5000萬個(gè)高斯玻色取樣的時(shí)間，截至2020年，當(dāng)時(shí)最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“富岳”需要6億年；而用九章，這個(gè)數(shù)字是200秒。

我們的科學(xué)家前往美國(guó)深造，而后造出來了世界上最好的量子計(jì)算機(jī)，可以算是“師夷長(zhǎng)技以制夷”了。

段路明作為海歸派專家，對(duì)“九章”的研發(fā)、投入乃至算法設(shè)計(jì)都進(jìn)行了精確的分析，確保其運(yùn)行起來之后的萬無一失。他們?cè)诠リP(guān)階段的時(shí)候，經(jīng)常是夜以繼日，團(tuán)隊(duì)的工作人員廢寢忘食，才終于完成了他們那一部分的任務(wù)。

我國(guó)的量子物理學(xué)在段路明歸國(guó)后取得了重大突破，“九章”的成功問世，無疑是我國(guó)量子計(jì)算研究的一個(gè)重要里程碑。國(guó)際頂尖的學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》就表示，這次實(shí)驗(yàn)是“一個(gè)最先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)”以及“一個(gè)重大成就”。

段路明

“科學(xué)沒有國(guó)界，但科學(xué)家有”。段路明是一位世界級(jí)的科學(xué)家，而又不止是一名科學(xué)家。

以他的能力、聲望以及資源，留在美國(guó)發(fā)展本應(yīng)該成為他最好的選擇。但是，他總是記得當(dāng)年自己跟前來送行的科學(xué)家們的告別：“祖國(guó)有需要，隨時(shí)聯(lián)系我！”

相信，即便沒有姚期智教授給他打的那一通電話，段路明也會(huì)回到國(guó)內(nèi)從事量子力學(xué)研究。因?yàn)?，為了能回到祖?guó)，他不僅將自己在密歇根大學(xué)進(jìn)行到一半的科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)手送給了其他的科學(xué)家，更是把密歇根州送上的優(yōu)厚待遇束之高閣。

由此可見，段路明不是一個(gè)十分看中物質(zhì)需求的人，他的心里揣著更加宏偉的目標(biāo)——為祖國(guó)的科研工作而奮斗。

段路明（右）

回國(guó)后的他，成為了國(guó)內(nèi)頂尖大學(xué)中最年輕的教授和博士生導(dǎo)師之一，給國(guó)內(nèi)的學(xué)子提供了研究量子力學(xué)的巨大幫助。

他所研究的領(lǐng)域，對(duì)于未來計(jì)算機(jī)領(lǐng)域以及各項(xiàng)高精尖技術(shù)都會(huì)有巨大的幫助，這既是他獻(xiàn)給的一份“禮物”，也是他報(bào)答祖國(guó)養(yǎng)育之恩的最好方式。

我們敬佩段路明這樣的優(yōu)秀科學(xué)家，同時(shí)也希望更多的海外學(xué)子，能夠通過學(xué)習(xí)全球各領(lǐng)域的知識(shí)，不斷充實(shí)和豐富自己，進(jìn)而能夠?yàn)閲?guó)效力，為中華民族的科技事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。

參考資料

[1]方雯逸.交叉信息院段路明教授專講——從愛因斯坦·波爾爭(zhēng)論到量子信息前言[N].清華大學(xué)交叉信息研究院院刊,2014-03-05.

[2]周劍虹.段路明等獲美國(guó)斯隆研究獎(jiǎng)[N].人民日?qǐng)?bào)海外版,2004-03-30.

[3]新清華.段路明研究組《自然》發(fā)文在量子計(jì)算研究方面取得重大突破[N].清華大學(xué)交叉信息研究院院刊,2014-10-17.

[4]段路明：26歲中科大博士、40歲美國(guó)名校教授，46歲回國(guó)在清華任教[N].新浪首頁,2020-06-02.