科研
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2019年，张成获得复旦第十届“学术之星”特等奖，也在这一年，他从复旦物理学系博士毕业，被破格录用为博士生导师、青年研究员。2022年，29岁的他晋升为研究员。
自2010年进入复旦求学，从本科、直博到工作，张成在Nature、Nature Materials、PRL等学术期刊发表论文50余篇，但他还有更大的学术愿景：“我希望带领团队，开展只有我们才能完成的原创性工作。”
毕业留校即任博导
2019年5月，张成博士答辩通过后，向复旦申请教职。多年来，应届理学博士直接留校任教罕见，但张成的申请材料中有诸多亮点。
在复旦微纳电子器件与量子计算机研究院（下称“微纳量子研究院”）院长沈健教授和张成博士导师、复旦物理学系特聘教授修发贤的力荐下，经学校审议，最终，这位26岁不到的年轻人被破格聘任为微纳量子研究院青年研究员。
本科崭露头角，论文登上材料学顶刊
2010年夏，在复旦高招现场，张成捧起一本招生目录，对着专业发怔。跟招生办老师一番交流后，张成报考了复旦物理学系。迎新季，这位不满17岁的少年从江西农村来到复旦。
入校后，除了日常学习，张成喜欢宅在寝室，看看书和美剧。科研之路始于大三。《科研实践》课程鼓励本科生进入课题组开展研究训练。旁听几个课题组的组会后，张成深感科研项目难度较大，不适合“科研小白”。
那时，恰逢修发贤回国加盟复旦物理学系。“修老师群发招生广告给系里所有本科生，欢迎大家进组学习。”被图片里修发贤亲切的形象吸引，张成立马发邮件报名，加入到修发贤的课题组，自此开启长达6年的师生情缘。
位于先材楼4楼的修发贤实验室刚刚成立，可谓是家徒四壁。参观后，张成想：从零开始，或许是一个更有趣的选择。
拧螺丝、焊电路、接水管、写程序……在接下来的一年半里，张成和师兄们一起买设备、搭建实验室，“可以说硬生生被练成‘十项全能’。”正是一点点搭建物理实验室的过程，激发了他对科研的兴趣。他意识到开展科研工作切忌眼高手低，“成熟的研究会让新手感到惶恐。不如先从基本的东西学起，即使这些工作看上去没有那么高大上”。
与此同时，张成和同学袁翔（现华东师范大学教授）合作，利用系里的公用设备测量掺杂材料体系的电学行为，获得颇有意思的实验结果。在研究生入学当天，成果发表在材料学顶刊Advanced Materials。这一课题经历让张成树立科研信心，并选择直博复旦，继续师从修发贤从事拓扑半金属输运研究。
直博复旦，手握多个重量级成果
博士期间，张成在Nature、Nature Materials、Nature Communications 等顶级学术期刊以第一作者发表多篇论文。
其中一项代表性工作是发现基于外尔轨道的三维量子霍尔效应。该实验需在高达几十特斯拉的强磁场条件下进行量子输运测量，实验初期课题组主要在美国国家强磁场实验室开展研究。
“物理学系和课题组针对学生出国开会、做实验有经费支持，这解决了我们的后顾之忧。”在院系支持下，博士期间，张成和袁翔前后坐过20多趟越洋航班，在短时间内完成大量的数据采集。常常是时差还没倒过来，就进入几天连轴转的工作。
后来，国内陆续在合肥和武汉分别建设两个强磁场实验中心。张成的部分研究得以在国内开展。作为国内稳态强磁场实验装置试运行期的第一批“吃螃蟹的人”，张成经常和一墙之隔赶着验收的实验装置施工队一起“并肩作战”。为了避免施工打电钻、电焊切割等操作对精密测量的影响，每天中午施工队的休息间隙，成为他们采集数据的黄金窗口。
制备一批高质量的量子输运器件，自学使用强磁场大科学装置、带着样品跨国奔波测量，马不停蹄分析数据……历时3年“苦行僧”般的攻坚，张成和合作者们在导师修发贤教授的指导下，终于成功把量子霍尔效应从二维尺度拓展到三维电子结构中。
2018年12月，研究成果以《砷化镉中基于外尔轨道的量子霍尔效应》为题发表于Nature。张成、复旦校友张亿和袁翔为共同第一作者。美国麻省理工学院教授Joseph Checkelsky发邮件祝贺团队，表示其研究激起领域内很多学者的兴趣。美国科学院院士、哈佛大学Ashvin Vishwanath 教授专程撰文评述和推荐了这一工作。
2019年3月，张成的另一项代表性研究——利用费米弧电子结构实现超高二维电导率，以《外尔半金属砷化铌纳米带中的超高电导率》为题发表在Nature Materials。他也因此获得美国物理学会颁发的 Iris M. Ovshinsky 会议奖。
张成（右一）和导师修发贤
多项重要研究工作获得国内外学业界关注，被Science、Nature Physics等学术期刊亮点报道，这些突破性研究使张成成为复旦最年轻的博导之一。“感谢学校给了我很大支持，能够在这里继续开展相关研究，去探索出更多有影响力的工作。”
在2019年的第十届“学术之星”答辩会暨颁奖典礼上，张成讲述在复旦九年求学经历，深深打动了现场评委。张成分享了三维量子霍尔效应研究工作背后故事——为了前往美国佛罗里达州的小城塔拉哈西中的实验室，每次需要转机两次才能抵达。“2016年我们坐过二十多趟飞机，一共有140多个小时在航班和机场度过。”
张成在美国国家实验室
由于美国国家实验室对外开放时间有限，张成和袁翔必须在短时间内完成大量数据采集和分析，为了提高效率，他们轮流倒班做实验，曾经一周都没有踏出实验楼，实验间隙直接到隔壁办公室躺在睡袋里就地休息。由于强磁场设备被大量冷却水围绕，张成觉得自己好像“睡在瀑布边上”。“我们啃了一个星期的面包和罐头，那个味道至今印象深刻。”
复旦大学化学系教授金国新在给张成颁“学术之星”特等奖时说：“你们不容易啊，总算熬出头了。”
火爆课题组竟是“放养式”
张成（右一）和合作者、学生一起搭建设备
获奖的当年张成留校，继续深耕三维量子霍尔效应，团队在进一步提升材料性质和器件工艺上遇到技术瓶颈。近年来，张成的学生通过不懈的努力最终攻克这一难题，目前团队正在稳步推进三维量子霍尔效应的进一步研究，探索更加接近量子极限的丰富物理现象。
三年间，张成主持国家重点研发计划青年项目、国家自然科学基金面上项目、上海市曙光计划等多个科研项目；在拓扑物态领域先后发表多篇代表性论文，包括强磁场诱导一维外尔费米子、在外尔半金属中发现动态手征反常、综述外尔轨道的量子化效应及应用、磁场诱导密度波的非线性输运……
刚工作时，张成住的较远，来回路上要两个多小时。科研工作日益繁忙，为节省时间，他每两天回趟家，一周在办公室沙发上总要睡两三晚，这样的状态持续两年多，直到搬去离学校更近的地方。
“符合一个稳定运行的课题组标准。”工作三年后，凭借优秀的学术成果，张成再一次破格晋升为研究员。
在张成的课题组，既可以进行量子物态调控这一偏基础的研究，也可以从事光电探测等偏应用的研究。
从学生转变为导师，张成采取“放养式”管理。在他看来，鼓励学生做感兴趣的研究，激发其内生动力，是高效产出科研的更有效手段。不设打卡制度、自由安排工作时间，使张成课题组成为最火爆的课题组之一。“我去食堂吃午饭时，经常在路上遇到睡眼惺忪、刚过来准备开始实验的学生。”张成笑着说，“只要他们以合适的节奏在前进就行，我尊重他们每个人的工作风格。”
放养但不放任。“大小组会”是张成课题组雷打不动的惯例。每周一晚上，他会和11位博士生开例会，确认学生研究课题是否稳步推进，遇到困难即时讨论、解决。每周四晚，张成空出大段时间，学生可以跟他单独交流尚未成熟的科研想法，讨论更具细节的研究内容。
张成的教育风格深受导师修发贤的影响。“修老师总是支持学生的想法，只要有一定可行性，就支持去做。”在修发贤的每周组会中，只要他觉得想法可行，会立刻掏出手机联系合作者讨论，或拿起本子上记下，“我要帮张成做……”当张成和袁翔提出想开展强磁场实验时，尽管修发贤当时不太熟悉这一领域，仍发邮件联系国内外的实验中心。“修老师就是这么支持我们的。”
与实验室相隔百米，张成的办公室随时向学生敞开。“学生做实验遇到困难，会冲过来敲门把我拉走，帮他们‘干活’。”这一幕何其熟悉——有一次设备故障，修发贤就拿着说明书，坐在地上跟张成一起调试设备。“他直接带着我们上手做实验，手把手教我们去做，真正体会到‘师傅带学徒’的感觉”。
如今，当年的学生已成博导，而曾经接受过的悉心教导正以同样的方式传递给新一代年轻人。
今年，张成指导的第一批博士生即将毕业。回顾过往求学时光，2020级博士生牟毅成说，“张老师常教育我们要多阅读文献、培养物理图像思维、提升学术品位，做学术不能闭门造车，要常与同行沟通交流，碰撞出更多火花”。
为科研高塔添砖加瓦的普通人
2019年，在复旦“学术之星”特等奖答辩时，张成曾说：
“科学不断发展不仅靠天才们带来的突飞猛进，更多时候靠的是大量不知名科研工作者一点点向前推动，我想成为这样一个为科研高塔添砖加瓦的人。”
6年光阴过去，如今他有了更大的学术愿景。“比起在热门赛道比别人跑得快一点点，我更喜欢走在原创性研究的路上。”近年来，团队将声表面波技术引入到凝聚态物理研究中，作为新的量子物态探测手段，这在过去一直存在困难而无法得到广泛应用。“磨刀不误砍柴工，我们现在的研究就是钻研如何打磨出一把更锋利的柴刀。”
“我希望我们团队做的事情，是未来10年内都不会有人做的、有意义的科研工作，是除了我们团队没有人能做成的工作，这是我们的科研追求。科研高塔上的某一块砖，必须由我们亲手安上去，而且安上去的位置十分重要。”
科研之外，每周一下午，张成还在本部校区教授本科生《医学影像物理学》课程，体验教学相长。通过实验和理论教学，他深入研究超声、磁共振等背后的物理。受教学启发，团队不断提出大胆的科研设想，声表面波技术研发中的很多新奇想法也是源自于此。但是，科研实验中失败是常态，张成做好随时失败的准备。
“科研就是这样，你撒出一把种子，努力去浇灌，可能啥也长不出来，也可能长出一朵花。但只此这一朵，或许就能让人类的知识疆域拓展一寸。”
“在失败的磨砺中，确保自己不被困难打倒，这很重要。”读博期间实验碰到困难时，张成喜欢绕着江湾校区经纬路骑车，坐在日湖边放空脑袋，再回来又有动力坚持下去。“正是这种不断的坚持，让研究突破瓶颈，走向下一步。”
“在做科研上，真正能决定你走多远的，一个很重要的因素是经不经得起折腾。”当年的“学术之星”张成在复旦已度过15年。扎根复旦土壤，他在科研这条路上乐此不彼地“折腾着”。
日前，第十六届“学术之星”评选活动已启动。新一届毕业生之星、本科生心目中的好老师、研究生心目中的好导师、“十佳‘三好’导学团队”也正在陆续推进中。
你想成为像张成一样的“学术之星”吗？希望百廿复旦的学术星空，因你的光芒更加璀璨！
本文链接：http://knowith.com/news-3-2222.html【学术之星】张成：我想成为一个为科研高塔添砖加瓦的人
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