70年來首位，這項(xiàng)國際科學(xué)大獎花落中國

北京時(shí)間2023年10月24日，美國物理學(xué)會（American Physical Society）宣布中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授南方科技大學(xué)校長薛其坤獲得2024年度的巴克利獎（2024 Oliver E. Buckley Condensed Matter Physics Prize），這是該獎自1953年首次授獎以來首次頒發(fā)給中國籍物理學(xué)家。

巴克利獎被公認(rèn)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(xiàn)的科學(xué)家。

薛其坤和美國哈佛大學(xué)教授Ashvin Vishwanath共同憑借“對具有拓?fù)淠軒ЫY(jié)構(gòu)的材料的集體電子性質(zhì)的開創(chuàng)性理論和實(shí)驗(yàn)研究（groundbreaking theoretical and experimental studies on the collective electronic properties of materials that reflect topological aspects of their band structure）”獲獎。

憑借拓?fù)浣^緣體研究和在拓?fù)浣^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授獎70年來首位中國籍的獲獎?wù)摺?/span>

攀更高峰 創(chuàng)“里程碑”

巴克利獎的授予，是國際物理學(xué)界對薛其坤和他所率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)多年來在拓?fù)浣^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(jìn)一步高度認(rèn)可。

中國基礎(chǔ)科學(xué)研究所取得的重大進(jìn)步、中國科學(xué)家所作出的具有重大突破意義的研究成果，已然踏入世界舞臺中央，在科學(xué)發(fā)展的“第一梯隊(duì)”大放異彩。

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

2009年起，薛其坤聯(lián)合來自清華大學(xué)物理系、中國科學(xué)院物理研究所、美國斯坦福大學(xué)的多個(gè)研究組，組成攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，一起從拓?fù)浣^緣體研究方向嘗試攀登這座科學(xué)高峰。

2012年底，在克服了一道又一道難關(guān)后，薛其坤和團(tuán)隊(duì)終于成功地在實(shí)驗(yàn)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月在美國《科學(xué)》（Science）雜志發(fā)表，審稿人予以高度評價(jià)，稱之為“凝聚態(tài)物理界一項(xiàng)里程碑式的工作”。

這一中國科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)上獨(dú)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(xué)發(fā)現(xiàn)，是世界物理學(xué)界最為重要的實(shí)驗(yàn)進(jìn)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。

近年，國內(nèi)外多支研究團(tuán)隊(duì)在此基礎(chǔ)上取得了新的突破，中國智慧的光芒在人類科學(xué)發(fā)展的歷程之中靜靜閃耀。

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(xué)器件，解決一系列瓶頸問題。

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(tuán)隊(duì)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(jìn)展，同時(shí)將推動實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域作為目標(biāo)，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(shí)力的持續(xù)壯大和基礎(chǔ)科學(xué)研究的長期深厚積累。這一榮譽(yù)，屬于團(tuán)隊(duì)當(dāng)中的每一位研究者，更屬于國家。”薛其坤堅(jiān)信，我國會有越來越多引領(lǐng)國際發(fā)展的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和成果涌現(xiàn)。

立自強(qiáng)志 逐“中國夢”

薛其坤有過很多“稱號”——

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

他曾在接受媒體采訪時(shí)謙遜地自比為“一艘從沂蒙山區(qū)駛出的小船”，也曾因從早上7點(diǎn)開始即在實(shí)驗(yàn)室埋首工作，晚上11點(diǎn)方才離開而被稱為“7-11先生”。

如今，薛其坤更是身兼科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、行政事務(wù)等多項(xiàng)職務(wù)，一天的工作時(shí)間要比昔日的“7-11”更長。但其中始終沒有改變的，是他在科學(xué)研究中探究謎題、滿足好奇所獲得的精神享受與純粹幸福。

拓?fù)淞孔游锢碇?，清華大學(xué)物理系的另一個(gè)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(xué)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(xué)領(lǐng)域至今仍然懸而未決的世紀(jì)難題。

2012年，薛其坤帶領(lǐng)清華大學(xué)物理系研究團(tuán)隊(duì)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)了主流共識，并在2021年發(fā)表論文進(jìn)一步提出獨(dú)有創(chuàng)新觀點(diǎn)。在高溫超導(dǎo)機(jī)理研究中取得新的中國發(fā)現(xiàn)，是薛其坤和研究團(tuán)隊(duì)下一步的科學(xué)目標(biāo)。

無論是在世界范圍內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)拓?fù)湮镔|(zhì)中的量子反?；魻栃?yīng)，還是在世界難題面前勇于提出與主流觀點(diǎn)相悖的觀點(diǎn)，薛其坤和研究團(tuán)隊(duì)探尋物質(zhì)世界的初心從未動搖。

“清華大學(xué)以價(jià)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)在我們的研究團(tuán)隊(duì)當(dāng)中。”扎實(shí)的理論功底、過硬的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯窟^程，以及勇于“坐冷板凳”和質(zhì)疑“國際共識”的堅(jiān)定信念，正是他們挑戰(zhàn)世界性科學(xué)難題并書寫中國答卷的底氣。

“如果能夠回到2013年成果發(fā)表的那一刻，您想對當(dāng)時(shí)的自己說上怎樣的一句話？”

“我會說……自強(qiáng)不息！”

天行健，君子以自強(qiáng)不息。薛其坤勉勵自己，也呼吁全體中國科學(xué)家，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(jìn)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(xué)發(fā)展貢獻(xiàn)中國智慧，在國際頂級的學(xué)術(shù)舞臺上奏響屬于中國人的科學(xué)強(qiáng)音！