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未来科学大奖物质科学奖得主薛其坤,被学生们称为“7-11”教授

2019/9/15 7:15:53

未来科学大奖物质科学奖得主薛其坤,被学生们称为“7-11”教授

“在与新闻媒体的见面会上,科学家被安排坐在了最中间,这是对科学的尊重。”在今天举行的未来论坛年会上,中科院院士、清华大学副校长薛其坤获颁首届未来科学大奖物质科学奖。未来科学大奖,是中国大陆第一个由科学家和企业家群体共同发起的民间科学奖项,重在奖励为大中华区科学发展做出突出贡献的科学家(不限国籍)。

 

薛其坤常常早上7点到实验室,晚11点才离开,因此被学生们亲切地称为“7-11”教授。

 

被杨振宁称赞为“诺贝尔奖级的发现”

 

在担任清华大学副校长之前,薛其坤已经是知名的材料物理专家,因为在半导体材料方面的成就入选中科院院士。2013年,他带领团队首次发现量子反常霍尔效应,被杨振宁先生称赞为“诺贝尔奖级的发现”。

 

为什么会选择“量子反常霍尔效应”这个方向来研究?薛其坤介绍,2005年左右,国际上兴起了关于拓扑绝缘体的研究。后来斯坦福大学物理系教授张首晟基于这种新材料提出了量子反常霍尔效应理论。一次偶然的机遇,他们成为了合作者。和许多人想象的不同,实验技术并不是一蹴而就的,需要长期去“磨”,需要有一股“工匠”精神。薛其坤至今清晰记得,他和张首晟在美国一起吃饭,当时实验已经做了好几年,他们在饭店里互相为对方鼓劲。就在这个时候,薛其坤收到了学生的短信,他们终于在实验中发现了“量子反常霍尔效应”。从20世纪80年代开始,有关“量子霍尔效应”的研究已数次斩获诺贝尔奖,但这一家族中的“量子反常霍尔效应”,却一直为全世界的物理学家苦苦探索中。

 

“量子反常霍尔效应”未来会有哪些应用呢?薛其坤解释,首先可以基本解决集成电路上的发热问题。如果能降低材料价格、提高量子反常霍尔效应的实现温度,就可以做出不发热的计算机芯片,有效解决芯片耗能和老化的问题;其次,我们每次开计算机的时候,所有的程序要重新启动,如果用量子反常霍尔效应做磁存储芯片,即使关机以后原来的状态也会保留,不需要每次开机的时候启动程序。拓扑量子计算机的应用目前来看还比较远,薛其坤团队正在研究之中。

 

对于被寄希望于未来冲击“诺贝尔奖物理学奖”,薛其坤觉得作为一个科学家,要把研究做到世界最好的水平,在基础研究领域继续寻找新的科学问题,而不是刻意追求去拿奖。

 

“天天在办公室看实验数据都很高兴”

 

常年在实验室里和数据打交道,不觉得枯燥吗?在薛其坤看来,科学太具有魅力了,这种魅力可以简单比喻为满足人的好奇心。每天都拥有着像小孩一样的好奇心,因此每天都觉得很有意思。这种快乐,有时候只能意会不能言传。“我天天在办公室待着看实验数据都很高兴,因为每天都会看到新东西,比如说这条图线为什么会这样拐弯?经过我的思考,设计出巧妙的实验解决了这个问题。这就像打游戏,每过一关或者升级时带来的那种成就感,这样的生活太有意思了。”

 

“从选题上,可以说你想做什么就能做什么。”科学的魅力也在于思想和决策的自由,在研究方向的选择上,科学家很少受别人控制,思想是自由的。

 

再多语言也难以穷尽物理有多么美

 

未来10年,物理科学领域可能会有哪些革命性的发现?薛其坤预测,困惑物理学30年的高温超导机理,有可能被解决,能耗会大大降低,利用超导微波器件的雷达等通讯设备的灵敏度和抗干扰能力会大大提高,磁共振成像等医疗器械会更加廉价;有可能实现可扩展的量子计算,将会大大提高计算速度,降低用电量;人类将探测到马约拉纳费米子。马约拉纳费米子是一种费米子,它的反粒子就是它本身。几十年来,粒子物理学家们一直在寻找马约拉纳费米子。尽管在现实世界,已经发现了具有这种粒子特性的模式,但作为粒子的实体,至今还没有被发现。

 

“我不擅言辞,但即使再多语言也难以穷尽物理有多么美。能够从事物理研究,对于我而言是一种幸运。”他表示,科学几乎是人类竞争最激烈,也是最难的领域,需要投入最优秀的人才。未来论坛设立未来科学大奖,是一个壮举,其意义正是在公众中树立热爱科学的风尚。未来科学大奖体现了中国人的自信,以前觉得拿了诺贝尔奖是成功的标志,现在我们也有了自己的科学大奖。这对于鼓励优秀的年轻人战斗在科学第一线,做出原创性成果,具有很好的导向。

 

相关链接:首届未来科学大奖于2016年9月19日公布,“生命科学奖”获奖人为香港中文大学卢煜明教授,“物质科学奖”获奖人为清华大学薛其坤教授。未来论坛是中国唯一的商学跨界科学传播公益平台,在2015年之初,由科学界、教育界、互联网界、投资界一批具影响力的领袖共同发起,至今已形成未来科学大奖、理解未来讲座、闭门耕研讨会和未来论坛年会等高品质的系列活动。

 


题图来源:新华社 图片编辑:曹立媛