“引领”的背后，他们曾一波三折

　　6年前博士毕业时，陈辉因缺“大文章”差点儿放弃科研，但他挺了过来，随后迎来大爆发，成果2次登上《科学》、1次登上《自然》。前不久，他受邀成为《自然》评述文章撰稿人。

　　那是一封让中国科学院物理研究所副研究员陈辉颇感意外的邮件。写信人是《自然》编辑，内容是邀请他和中国科学院院士、中国科学院物理研究所研究员高鸿钧为4篇刚接收的《自然》论文撰写评述文章。

　　这4篇论文共同聚焦超导领域最前沿、竞争最激烈的方向之一 ——配对密度波研究，高鸿钧团队在该研究领域处于领先地位。日前，陈辉和高鸿钧撰写的评述文章在《自然》的“新闻和观点”（News&Views）栏目刊发。

　　“不断尝试、不断试错，才可能有不经意间的发现。”这是陈辉的科研态度。看似“笨拙”的执着，却帮助他走得更远。

　　3位审稿人的“拒绝”

　　尽管在《自然》《科学》上发表过几篇论文，但陈辉没想到能成为《自然》的审稿人和评述撰稿人。

　　这可能源于2021年，陈辉作为第一作者、高鸿钧作为通讯作者在《自然》上发表的一项突破性研究成果。他们首次在新型层状笼目结构超导体CsV3Sb5中观测到了旋子配对密度波，突破了只有在强关联的铜基高温超导体中存在配对密度波的限制，为进一步接近高温超导机理提供了新路径。

　　“引领”的背后，他们曾一波三折。

　　2020年，在做实验的间隙，陈辉打开预印本网站，查看最新研究在关注哪些前沿问题。他在一篇后来发表于《物理评论快报》的论文中看到了一种新制备的超导材料，其晶体结构是六角星，这在物理学上被称为“笼目结构”。

　　这种新型材料引发了陈辉和高鸿钧的关注。于是，他们马上与组里有着丰富的材料制备经验的研究员杨海涛合作。不到一个月，杨海涛便指导学生做好了高质量的新型层状笼目超导体材料。

　　一开始，陈辉和高鸿钧的目标并不是找配对密度波，而是想深入探究该材料有什么特殊的超导态。2021年整个春节假期，在高鸿钧的指导下，陈辉和团队成员24小时轮班做实验。一天，他们突然发现了一串不同以往的信号，原本在空间上应该平行、均匀分布的周期直线条纹，在很小的能量窗口出现了振荡，变成了周期波形条纹。

　　团队与长期合作者、美国波士顿学院教授汪自强交流后发现，他们可能观测到了配对密度波的证据，且是在铜基超导体以外的非常规超导体系中。如果能够证实，将是首次发现这一现象。

　　这让团队感到惊喜。当年3月，他们把论文投给了《自然》。然而，一个月后他们却收到了“拒信”，而且3位审稿人一致给出了负面意见。

　　“审稿人不相信我们能做出来。那时，全球顶尖的研究组都在寻找配对密度波，但很难得到关键性证据。他们认为我们的数据质量不高，很难让他们信服。”陈辉告诉《中国科学报》。

　　陈辉很沮丧，找到导师高鸿钧询问下一步怎么办。他们再一次仔细阅读审稿人的意见，看到了一丝希望。“虽然态度是负面的，但认为我们的结果非常具有创新性、非常重要，还给了很多建议。”

　　高鸿钧和陈辉决定再试一次，采集高质量的数据。

　　他们向《自然》编辑“申诉”，并很快得到再试一次的机会。接下来的两个月里，陈辉和团队成员进入了“战斗状态”。

　　不断试错 最终突破关键实验技术

　　团队成员一天到晚“泡”在实验室，因为竞争非常激烈。国际上几个顶尖的研究组都在做类似的研究，关于新型层状笼目超导体材料的论文几乎一天一篇甚至几篇出现在预印本网站上。

　　提高数据质量的关键在于“精度”。配对密度波的“信号”隐藏在许多原子之间，就像宝藏暗藏在一堆厚厚的落叶下，必须把所有落叶扫开，才能清晰看到“信号”。

　　移开一个原子简单，移开成千上万个原子很难。陈辉和团队其他成员尝试了各种各样的方法。在前一个月里，他们进展都不顺利。

　　关键的转折点终于出现了。陈辉找到了一把“电动扫帚”——团队自主设计组装的、达到国际顶尖水平的极低温强磁场扫描隧道显微镜/谱（STM/S）。

　　有一天晚上，陈辉在实验室“扫”了一天“树叶”，准备回家前再一次调试了软件运行模式，让电脑自动“扫”。第二天，他意外地发现，STM居然慢慢地把“树叶”向一边扫去。陈辉意识到，这次调试可能找到了一种高效率的试错方法。

　　随后，高鸿钧指导陈辉和团队其他成员研究拓展这种模式。他们仅用几天时间，便“扫”出了大面积的干净区域，配对密度波的“信号”清晰地出现在眼前。

　　2021年6月，他们再次向《自然》投稿。这一次，《自然》接收且“加快发表”了论文。