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北京時間2023年10月24日，美國物理學會宣布，中國科學院院士、清華大學教授、南方科技大學校長薛其坤獲得本年度的巴克利獎。

巴克利獎被公認為是國際凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的最高獎，旨在表彰在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域作出卓越貢獻的科學家。憑借拓撲絕緣體研究和在拓撲絕緣體中發(fā)現(xiàn)量子反常霍爾效應(yīng)的創(chuàng)新突破，薛其坤成為巴克利獎設(shè)立70年以來首位中國籍獲獎?wù)摺?/p>

攀更高峰，樹“里程碑”

巴克利獎的授予，是國際物理學界對薛其坤和他所率領(lǐng)的研究團隊多年來在拓撲絕緣體及量子反常霍爾效應(yīng)相關(guān)領(lǐng)域持續(xù)深耕、銳意創(chuàng)新，并取得不凡成果的進一步認可。

相關(guān)專家表示，這意味著中國基礎(chǔ)科學研究所取得的重大進步、中國科學家所作出的具有重大突破意義的研究成果，已然進入世界舞臺中央，在科學發(fā)展的“第一梯隊”大放異彩。

量子反常霍爾效應(yīng)是凝聚態(tài)物理中的一個重要量子效應(yīng)。長期以來，使其“現(xiàn)身”并實現(xiàn)實驗觀測難度極大，是無數(shù)研究者奮力追尋而不得的科學目標。

2009年起，薛其坤聯(lián)合來自清華大學物理系、中國科學院物理研究所、美國斯坦福大學的多個研究組，組成攻關(guān)團隊，一起從拓撲絕緣體研究方向嘗試“攀登這座科學高峰”。

2012年底，在克服了一道又一道難關(guān)后，薛其坤和團隊終于成功地在實驗上觀測到了量子反常霍爾效應(yīng)，成為“世界首次”。該成果于2013年3月在《科學》雜志發(fā)表，審稿人予以高度評價，稱之為“凝聚態(tài)物理界一項里程碑式的工作”。

這一中國科學家在實驗上獨立觀測到的重要物理現(xiàn)象，被視為全球基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的重要科學發(fā)現(xiàn)，是世界物理學界最為重要的實驗進展之一，為后續(xù)國際凝聚態(tài)物理研究引領(lǐng)了新的方向。

而在應(yīng)用領(lǐng)域，量子反常霍爾效應(yīng)及其無耗散邊緣態(tài)，又將可能在未來被用于發(fā)展新一代的低能耗電子學器件，突破一系列瓶頸、解決一系列問題。

登上一座高峰，只是下一段攻關(guān)跋涉的開始。過去十年間，薛其坤和研究團隊對物質(zhì)世界的探索從未停止，他們不斷嘗試提高觀測溫度、積極尋找新材料并取得了重要進展，同時將推動實驗成果進入應(yīng)用領(lǐng)域作為目標，力求助力國家信息技術(shù)革新。

“成果的取得，得益于改革開放以來國家科技實力的持續(xù)壯大和基礎(chǔ)科學研究的長期深厚積累。這一榮譽，屬于團隊當中的每一位研究者，更屬于國家。”薛其坤堅信，我國會有越來越多引領(lǐng)國際發(fā)展的科學發(fā)現(xiàn)和成果涌現(xiàn)。

立自強志，逐“中國夢”

薛其坤有過很多稱號——

他是2016年未來科學大獎“物質(zhì)科學獎”、2020年度菲列茲·倫敦獎等世界級科學大獎的獲得者；

他曾在接受媒體采訪時自喻為“一艘從沂蒙山區(qū)駛出的小船”，也曾因從早上7點開始即在實驗室埋首工作、晚上11點方才離開而被稱為“7-11先生”。

如今，薛其坤更是身兼科學研究、人才培養(yǎng)、行政管理等多項職務(wù)，一天的工作時間要比昔日的“7-11”更長。但始終沒有改變的，是他在科研中探究謎題、有所發(fā)現(xiàn)而獲得的精神享受與深層幸福。

拓撲量子物理之外，清華大學物理系的另一個重要研究方向是高溫超導(dǎo)。

超導(dǎo)和高溫超導(dǎo)領(lǐng)域同樣受到百余年來數(shù)代物理學家的持續(xù)關(guān)注，其研究推動了人類對自然界特別是電阻傳輸方面規(guī)律的深刻理解，但也遺留有許多在物理學領(lǐng)域至今仍然懸而未決的世紀難題。

2012年，薛其坤帶領(lǐng)清華大學物理系研究團隊發(fā)現(xiàn)了單層鐵硒與鈦酸鍶襯底結(jié)合而衍生出的界面高溫超導(dǎo)。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了科研界主流共識。2021年，他們又發(fā)表論文進一步提出獨有創(chuàng)新觀點。在高溫超導(dǎo)機理研究中取得新的“中國發(fā)現(xiàn)”，是薛其坤和研究團隊下一步的科學目標。

無論是在世界范圍內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)拓撲物質(zhì)中的量子反常霍爾效應(yīng)，還是在世界難題面前勇于提出與主流觀點相悖的觀點，薛其坤和研究團隊探尋物質(zhì)世界奧秘的初心從未動搖。

“清華大學價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授‘三位一體’的教育底色，同樣體現(xiàn)在我們研究團隊中。”薛其坤說。扎實的理論功底、過硬的實驗技術(shù)、嚴謹?shù)难芯窟^程，以及勇于“坐冷板凳”和質(zhì)疑“國際共識”的堅定信念，是他們挑戰(zhàn)世界性科學難題的底氣。

“如果能夠回到2013年成果發(fā)表的那一刻，您想對當時的自己說怎樣一句話？”記者問。

“我會說……自強不息！”薛其坤的回答，擲地有聲。

天行健，君子以自強不息。薛其坤勉勵自己，要始終面向國家重大需求，以基礎(chǔ)研究助力技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)更新、推動社會進步和人民幸福；要始終面向世界科技前沿，以不懈努力為世界科學發(fā)展貢獻中國智慧，在國際頂級的學術(shù)舞臺上奏響屬于中國人的科學強音！

來源：《光明日報》