「科学强国」薛其坤：量子世界的中国探索

2022年8月18至24日，第29届国际低温物理大会在日本举行，薛其坤院士获颁2020年度菲列兹·伦敦奖。这一奖项是国际公认的低温物理领域最高奖，薛其坤是自1957年该奖设立以来，首个获得这一荣誉的中国科学家，第二个来自亚洲地区的科学家。

薛其坤：发现量子反常霍尔效应

薛其坤，山东蒙阴人，担任清华大学教授、中国科学院院士、南方科技大学校长、北京量子信息科学研究院院长。因在实验上发现量子反常霍尔效应而斩获这一崇高荣誉。

科学家的光荣和梦想

薛其坤说，他的心中有许多“责任”，这些责任是具体而又多维度的。为着这些责任和使命，他乐于整日待在实验室里做研究；乐于从大学讲台到小学课堂，为孩子们做科普、讲科学；也愿意抽出时间去世界各地作学术报告。

清华大学物理系前系主任朱邦芬院士对他的评价是：“其坤成长在贫困的沂蒙山区，少时的艰苦生活练就了他特别能吃苦的坚韧性格。他遇到过许多困难，但总是乐观面对，我把这总结为他的情商特别高。”面对好友的评价，薛其坤笑言：“我自然也有许多不如意的时候，但真觉得没什么过不去。也许与情商有关系吧。”

薛其坤每月都要参加国内外的学术交流活动，同时还要参加项目申报及各类评审活动，管理科研团队，并担任了学校的行政职务。这一切都需要时间。“我正在努力寻找一个支点，在不减少科研工作有效性的同时，在别的方面也能作出贡献。如果有一天，我发现行政工作影响了科研，我想我会毅然决然地选择辞去。”他说，“科学就是科学，来不得半点马虎，人才的培养也要循序渐进，不能有丝毫的跃进。我们曾经历了特殊的时期，像我这一辈人接受正规的系统科学训练已经很晚，所以我们需要比别人更加刻苦来弥补这个差距。”

“我希望在孩子们的心里，科学家是有趣的、体面的、鲜活的，这样才会有更多年轻人愿意从事科学研究的工作；我希望中国科学家是开放的、有使命感的，我们有意愿、且有能力为世界科技的发展和人类文明贡献力量。每一个科研一线的工作者都应该是践行者。”

这是薛其坤作为科学家的“光荣和梦想”。

是乐趣，也是使命

2008年前后，华裔物理学家、斯坦福大学的张首晟教授等理论物理学家提出了用磁性拓扑绝缘体实现量子反常霍尔效应的方案，从理论上提出了这一材料实现量子反常霍尔效应的可能性。“我们最早是在国际学术会议中了解到量子反常霍尔效应的理论进展的，当时科研直觉告诉我这是一个很重要的研究方向，回来便跟团队商量着手进行相关的实验”，薛其坤每每回忆起这些往事，都会跟年轻人们强调了解前沿科学的重要性和提升科研判断能力的关键意义。

从2009年起，薛其坤领导的实验研究团队与清华大学、中科院物理所、斯坦福大学的研究者合作，对量子反常霍尔效应的实验实现进行攻关。他们试验了1000多个样品，一步步克服了重重障碍，终于找到一种叫做“磁性拓扑绝缘体薄膜”的特殊材料，并从实验中观测到“量子反常霍尔效应”。

2019年开年之际，薛其坤领导的清华大学、中科院物理所实验团队完成的“量子反常霍尔效应的实验发现”被授予2018年度国家自然科学奖一等奖。这一奖项意味着在过去几年里，薛其坤研究团队在量子材料的研究中取得一系列国际领先的科研成果，获得了学界的高度肯定。

“量子反常霍尔效应”，这是一个大多数人听不懂的名词。然而，它却让微观世界的奇妙现象转换到宏观世界中成为可能。微观世界里，在不需要强磁场的情况下，电子可在各自的跑道上按规则有序、一往无前地奔跑，如果这些现象能在宏观世界得到实现，那么存在于我们神话传说中的穿墙而过、永动不停，或将成为可能。

薛其坤说，从科学研究的角度看，发现量子反常霍尔效应是下一程科学研究的开始，因为科学探索的道路从未停止。薛其坤和其他几位科学家一起去了欧洲做学术报告、交流、讨论，他说，“这是中国科学家对世界科学发展的一点贡献。”。

这对薛其坤来说，是乐趣也是使命。

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资料来源：科技日报

作者：刘建华

编辑：赵狄娜

审核：龚紫陌

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