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今年的诺贝尔奖,很有可能诞生在深圳! 10月6日物理学奖将揭晓,一个中国科

今年的诺贝尔奖,很有可能诞生在深圳!

10月6日物理学奖将揭晓,一个中国科学家的名字再次被推到聚光灯下。

薛其坤,南方科技大学校长,中国科学院院士。9月科睿唯安公布2026年度“引文桂冠奖”,他凭借量子反常霍尔效应的实验观测入选物理学奖名单。

这个奖名字听着唬人,说穿了就是全球学术界根据论文引用数据,提前“押注”谁最该拿诺奖。自2002年设立以来,89位获奖者后来真的捧回了诺贝尔奖。但另一面,过去二十年准确率也就两成上下,每五个预测里四个落空。所以薛其坤上这个榜,说明他的工作被全球同行放进了“最该被看见”那一档,但离拿奖还隔着几道门槛。

先把时间拨回一百多年前。1880年,美国物理学家霍尔发现了一个现象:把载流导线放进磁场,电子会被推到一边去。1980年,德国人冯·克里青发现,在极强磁场和极低温度下,电子会排着队、分着道跑,互不碰撞,电阻精确归零。这个叫量子霍尔效应的发现,拿了1985年的诺贝尔奖。

但它有个致命的毛病:需要十几万高斯的超强磁场,还要接近绝对零度的环境。你不可能给手机芯片配一套巨大的超导磁体,这东西在实验室里漂亮,在现实世界里没法用。

1988年,美国物理学家霍尔丹提出了一个大胆猜想:能不能不加磁场,靠材料自身的磁性来实现量子霍尔效应?理论提出来了,可材料长什么样、怎么制备,没人知道。这一找,就是二十多年。

2012年底,薛其坤团队在世界上首次从实验上观测到了量子反常霍尔效应。他领着清华大学、中科院物理所和斯坦福大学的联合团队,用分子束外延的方法,一层一层“长”出了世界上第一个兼具铁磁性、绝缘性和拓扑特性的薄膜。

成果2013年发表于《科学》杂志。杨振宁的评价是:“这是第一次从中国实验室里发表的诺贝尔奖级的物理学论文。”他还补了一句,“我相信所有在前沿物理学做研究99%的人都会同意这是诺贝尔奖级的工作”。

杨振宁这话不是客套。量子反常霍尔效应的价值在于它让电子变得规矩。普通材料里的电子像菜市场里的人群,横冲直撞,互相碰撞,每一次碰撞都变成热量散出去,这就是电脑发热、手机掉电快的根本原因。

量子反常霍尔效应让电子沿着材料边界单向行驶,像高速公路上的汽车,各行其道,不撞车,不发热。芯片功耗降到极低,运算速度大幅提升,困扰半导体行业几十年的摩尔定律瓶颈,有可能从这里找到突破口。

但要看到这背后的代价。薛其坤能走到这一步,靠的绝不是天才光环。1984年大学毕业考研,高等数学39分。毕业去曲阜师范大学教书,再考,物理39分。直到1987年才考上中科院物理所。读博期间作为中日联合培养博士生到日本东北大学,导师樱井利夫的实验室叫“7-11实验室”——每周6天,早上7点到,晚上11点前不许走。

语言不通,技术不熟,睡眠不足,他说“一年中有七八个月想回家”。就是在那个实验室里,他一年半做出了导师近三十年最具突破性的成果。这段经历烙进了他的骨头里,“7-11”成了他雷打不动的工作节奏,清华园的师生管他叫“7-11先生”,早7点进实验室,晚11点才出来,这个作息他坚持了三十多年。

从2008年开始带队攻关量子反常霍尔效应,到2012年底成功观测,四年多时间里,他们制备测试了一千多个样品。材料性质要同时满足三个极其苛刻的条件——铁磁性、绝缘性、拓扑特性,用他自己的话说,等于要求一个人同时具有短跑运动员的速度、篮球运动员的身高和体操运动员的灵巧。每天重复同一个实验,失败就优化样品,再失败再改进,一千多次之后,才等来了那个信号。

2024年,薛其坤拿下国家最高科学技术奖,是历史上最年轻的获奖者。同年他成为首位获得国际凝聚态物理最高奖奥利弗·巴克利奖的中国籍科学家。这些荣誉不是天上掉下来的,是每天早上七点进实验室、晚上十一点才出来,一天一天攒出来的。

深圳这座城市,四十多年前还是个边陲小镇。薛其坤2020年南下出任南方科技大学校长,把一所建校仅十五年的年轻高校推到了全球物理学前沿的聚光灯下。他主导组建了深圳量子科学与工程研究院,围绕量子物态调控、量子计算、量子极限传感等方向布局。沂蒙山区走出来的少年,如今站在了改革开放最前沿的城市里,做的是人类认知边界上最前沿的事。

10月6日,物理学奖揭晓。中不中,没人能打包票,引文桂冠奖的准确率摆在那里。但薛其坤的名字能被全球学界反复放进预测名单,这本身已经说明了一个事实:中国实验室里做出来的工作,正在被世界看见。从沂蒙山区到深圳,从高数39分到诺奖级成果,这条路他走了四十年,一天没断过。