今天上午， 屠呦呦、趙忠賢獲得了2016年度最高科學技術獎， 各獲得獎金500萬元人民幣。
屠呦呦大家都已經很熟悉了， 曾獲得2015年諾貝爾獎生理學或醫學獎， 這不， 國家也再次高度認可了她的貢獻， 頒給她最高科技獎。
那麼， 另外一位得主， 趙忠賢又是誰呢？
趙老在物理學界可是赫赫有名的大拿， 他是中國科學院物理研究所的資深院士， 高溫超導事業的領軍人物。
>>>>
下面， 先來介紹一下中科院物理所超導國家重點實驗室。
蝌蚪君曾經探訪過超導國家重點實驗室， 它的銘牌掛在物理所D樓一層的角落， 因年代關係顯得有點陳舊，
蝌蚪君從簡介海報上瞭解到， 超導國家重點實驗室前身是物理所超導材料研究室， 主任是李四光先生的女兒——著名物理學家李林先生。
1991年4月， 趁著高溫超導研究掀起的熱潮， 超導國家重點實驗室正式建成。
以趙忠賢院士為代表的老一輩超導物理學家在極其艱苦卓絕的條件下開創起了中國超導研究的“國家隊”， 後來因為在銅基和鐵基高溫超導領域的傑出貢獻， 物理所的超導隊伍先後兩次榮獲國家自然科學一等獎。
趙忠賢
>>>>
趙老是著名物理學家、超導專家、中國科學院院士， 第三世界科學院院士， 曾兩次獲得國家自然科學獎一等獎， 擔任超導國家重點實驗室主任。
趙老做超導的故事本身就是一個艱苦創業的典範。
20世紀80年代， 中科院物理所也很窮， 趙老自己就騎一個平板三輪車去運實驗器材， 可以說是經歷了艱難困苦。
1987年， 他領導的研究組發現了高溫超導現象， 震驚了國際學術界。
>>>>
看到這裡， 估計會有小夥伴產生這樣的疑問：“超導”與“高溫超導”的區別在哪裡？
超導的發現， 說起來也是100多年前的事情了。
這裡面有一個核心技術難點， 那就是低溫。
當時的荷蘭， 有一項科技非常厲害， 那就是低溫技術。
如何產生低溫呢？
無他， 大概就是液氮與液氦。
液氮溫度是零下196度， 液氦的溫度是零下269度。
要知道， 液氮其實便宜， 因為空氣中有很多氮氣， 所以只要把它液化， 就可以拿出來做實驗。
現在很多飯店都用液氮來作為餐桌上的“仙氣”， 打造高端美食。
因此， 如果能在液氮裡實現超導， 是一件很有意義的事情， 科學家稱之為“高溫超導”。
什麼？零下196度算是高溫？
是啊， 因為很多東西在零下196度還不能產生超導現象呢！
只能把溫度降低到液氦的溫度， 零下269度。
液氦這玩意兒就貴了， 為什麼？因為空氣中的氦氣很少， 只能從礦石裡提煉出來， 因此很貴。
直到現在， 我們還要買美國的液氦來做超導實驗。
>>>>
什麼是電阻？為什麼超導體沒有電阻？在液氦的溫度下， 會發生什麼？
一百多年前， 荷蘭人發現：在零下269度這個溫度下， 金屬材料突然失去了電阻。 這也是人類第一次發現超導現象。
那麼， 究竟什麼是電阻呢？
電阻起源於載流子（電子或空穴）在材料中運動過程中受到的各種各樣的阻尼。
按照材料的常溫電阻率從大到小可以分為絕緣體、半導體和導體。
簡單地說， 物體的電阻起源於其內部的電子受到的撞擊， 這就好像一個人要穿過人潮洶湧的鬧市，
那麼， 怎麼樣才能不發生撞擊消耗能量呢？
在低溫下， 一般超導體內電子不是單獨行動的， 而是兩個兩個捆綁在一起行走的， 因此當一個電子因為撞擊而失去動量的時候， 另外一個電子會給它提供動量， 這種相互支援的關係很像是一對夫妻， “這種隨時補充動量的cp”就是不會損失能量的電子對， 也就是常規超導體沒有表現出電阻的原因。
>>>>
超導體的兩大特徵
當把超導材料降到某個特定溫度以下的時候，將進入超導態，這時電阻將突降為零，同時所有外磁場磁力線將被排出超導體外，導致體內磁感應強度為零，即同時出現零電阻態和完全抗磁性。
超導體的完全抗磁性並不依賴於超導體降溫和加場的次序，也稱為邁斯納（Meissner）效應。
一個材料是否為超導體，零電阻態和完全抗磁性是必須同時具有的兩個獨立特徵。
很多人往往忽視了這個完全抗磁性，其實這個就是超導磁懸浮高鐵的基本原理。
>>>>
超導有什麼用？
一般來說，超導態在低外磁場及低溫下是穩定的有序量子態。
超導體的一系列神奇特性意味著我們可以在低溫下穩定地利用超導體，比如實現無損耗輸電、超導濾波器、穩恒強磁場和高速磁懸浮車等。
正因如此，自從超導發現以來，人們對超導材料的探索腳步一直不斷向前，對超導微觀機理和超導應用的研究熱情也從未衰減。
隨著對超導研究的深入，一系列新的超導家族不斷被發現，它們展現的新奇物理現象也在不斷挑戰人們對現有凝聚態物理的理解，同時實驗技術手段也因此得以加速進步，理論概念更是取得了諸多飛躍。
已逾百年的超導研究，在諸多科學家的推動下，依舊不斷展示新的魅力！
最後，蝌蚪君要感謝中國科學院物理研究所的老師們對本文創作的指導。
>>>>
歷屆科學技術最高獎得主一覽↓↓
2000年
吳文俊，中國數學機械化研究的創始人之一。
袁隆平，"雜交水稻之父"。
2001年
王選，漢字雷射排版系統的創始人；
黃昆，中國固體物理學、半導體技術奠基人之一
2002年
金怡濂，中國巨型電腦事業的開拓者之一
2003年
劉東生，中國環境學專家、地質學家、"黃土之父"
王永志，中國載人航太工程總設計師
2004年
最高獎得主空缺
2005年
葉篤正，著名氣象學家
吳孟超，"中國肝膽外科之父"
2006年
李振聲，著名遺傳學家、小麥育種學家
2007年
閔恩澤，石油化工催化劑專家
吳征鎰，著名植物學家，植物區系研究的權威學者
2008年
王忠誠，我國神經外科的開拓者之一
徐光憲，著名的化學家和教育家、"稀土之父"
2009年
穀超豪，享有國際盛譽的數學家
孫家棟，"兩彈一星"功勳科學家、著名的航太技術專家
2010年
師昌緒，被譽為"高溫合金之父"
王振義，內科血液專家、血液研究的領軍人物
2011年
謝家麟，我國粒子加速器事業的開拓者和奠基人
吳良鏞，被譽為"人居環境科學創建者"
2012年
鄭哲敏，國際著名物理學家、力學家、爆炸力學專家
王小謨，"中國預警機之父"
2013年
張存浩，我國高能化學鐳射、分子反應動力學開拓者和奠基人
程開甲，我國核武器發展的開拓者和奠基人
2014年
於敏，我國著名的核子物理學家、核武器研究和國防高技術發展的領軍人物
2015年
最高獎得主空缺
>>>>
超導體的兩大特徵
當把超導材料降到某個特定溫度以下的時候，將進入超導態，這時電阻將突降為零，同時所有外磁場磁力線將被排出超導體外，導致體內磁感應強度為零，即同時出現零電阻態和完全抗磁性。
超導體的完全抗磁性並不依賴於超導體降溫和加場的次序，也稱為邁斯納（Meissner）效應。
一個材料是否為超導體，零電阻態和完全抗磁性是必須同時具有的兩個獨立特徵。
很多人往往忽視了這個完全抗磁性，其實這個就是超導磁懸浮高鐵的基本原理。
>>>>
超導有什麼用？
一般來說，超導態在低外磁場及低溫下是穩定的有序量子態。
超導體的一系列神奇特性意味著我們可以在低溫下穩定地利用超導體，比如實現無損耗輸電、超導濾波器、穩恒強磁場和高速磁懸浮車等。
正因如此，自從超導發現以來，人們對超導材料的探索腳步一直不斷向前，對超導微觀機理和超導應用的研究熱情也從未衰減。
隨著對超導研究的深入，一系列新的超導家族不斷被發現，它們展現的新奇物理現象也在不斷挑戰人們對現有凝聚態物理的理解，同時實驗技術手段也因此得以加速進步，理論概念更是取得了諸多飛躍。
已逾百年的超導研究，在諸多科學家的推動下，依舊不斷展示新的魅力！
最後，蝌蚪君要感謝中國科學院物理研究所的老師們對本文創作的指導。
>>>>
歷屆科學技術最高獎得主一覽↓↓
2000年
吳文俊，中國數學機械化研究的創始人之一。
袁隆平，"雜交水稻之父"。
2001年
王選，漢字雷射排版系統的創始人；
黃昆，中國固體物理學、半導體技術奠基人之一
2002年
金怡濂，中國巨型電腦事業的開拓者之一
2003年
劉東生，中國環境學專家、地質學家、"黃土之父"
王永志，中國載人航太工程總設計師
2004年
最高獎得主空缺
2005年
葉篤正，著名氣象學家
吳孟超，"中國肝膽外科之父"
2006年
李振聲，著名遺傳學家、小麥育種學家
2007年
閔恩澤，石油化工催化劑專家
吳征鎰，著名植物學家，植物區系研究的權威學者
2008年
王忠誠，我國神經外科的開拓者之一
徐光憲，著名的化學家和教育家、"稀土之父"
2009年
穀超豪，享有國際盛譽的數學家
孫家棟，"兩彈一星"功勳科學家、著名的航太技術專家
2010年
師昌緒，被譽為"高溫合金之父"
王振義，內科血液專家、血液研究的領軍人物
2011年
謝家麟，我國粒子加速器事業的開拓者和奠基人
吳良鏞，被譽為"人居環境科學創建者"
2012年
鄭哲敏，國際著名物理學家、力學家、爆炸力學專家
王小謨，"中國預警機之父"
2013年
張存浩，我國高能化學鐳射、分子反應動力學開拓者和奠基人
程開甲，我國核武器發展的開拓者和奠基人
2014年
於敏，我國著名的核子物理學家、核武器研究和國防高技術發展的領軍人物
2015年
最高獎得主空缺