中国物理界或将迎来一次巨大突破


一块只有几毫米大小的特殊材料，可能比一座庞大的芯片工厂更值得科学家花十几年研究。因为芯片工厂解决的是如何把现有技术做到极致，而基础物理研究寻找的，是人类还没有掌握的新规律。薛其坤最重要的贡献，恰恰属于后者。如今，这位中国物理学家的名字再次进入国际科学界的视野，一场关于中国原创科研能力的讨论也随之升温。
2026年9月17日，科睿唯安公布年度引文桂冠奖名单，全球共有22位科学家入选，其中包括中国科学院院士、南方科技大学校长薛其坤。入选理由非常明确，就是他在量子反常霍尔效应实验观测方面取得的突破。这不是普通的学术排名，而是国际科学评价机构对一项重大原创成果的再次认可。
这份名单还有一个值得注意的细节。22名入选者中，16人在美国机构任职，中国、日本、瑞士等国家各有一人。长期以来，世界顶尖科研资源高度集中于少数发达国家。中国科学家能够凭借国内完成的关键实验进入这一名单，本身就具有特殊意义。它说明，在部分基础物理前沿，中国已经具备与国际一流团队正面竞争的实力。
不过，真正懂科学的人不会急着把引文桂冠奖等同于诺贝尔奖。科睿唯安自2002年建立相关评选体系以来，已有89位入选者后来获得诺奖，但其中不少人等待了多年。科研成果的重要程度与具体哪一年获奖，并不存在简单对应关系。对薛其坤而言，国际奖项值得期待，却远不是衡量其科研价值的唯一标准。
要理解这次关注为什么如此强烈，还得回到2013年。当年，薛其坤领衔的研究团队在《科学》杂志发表论文，报告首次实验观测到量子反常霍尔效应。这个名字听起来很复杂，背后却有一个十分直接的问题：电子在材料中运动时，能不能找到一种特殊通道，减少传统电阻造成的能量损耗？
普通电子器件工作时会产生热量，电流经过导体也会出现损耗。随着芯片集成度不断提高，散热和能耗已经成为产业发展的重要限制。量子反常霍尔效应展示了一种不同寻常的电子输运状态，电子能够沿材料边缘形成具有特殊保护机制的传输通道，而且不需要依赖外加强磁场来产生量子化霍尔效应。
这里必须讲清楚一个区别。发现低损耗的特殊电子通道，不等于已经制造出完全不发热的芯片。早期相关实验需要极低温条件，距离大规模工业应用还有很长距离。工作温度、材料稳定性、器件制造和系统集成，都是绕不过去的难关。科学上的重大突破可以打开新方向，却不能直接当成商业产品的成熟证明。
薛其坤团队的实验难度，远比普通人想象的高。研究人员需要制备高质量拓扑绝缘体薄膜，再通过磁性掺杂等方式调节材料性质，同时在低温条件下进行精密电学测量。任何一个环节出现偏差，都可能让关键实验信号消失。理论上允许某种物理现象存在，与真正把它做出来，是两回事。
这项研究也不是孤立发生的。1980年，德国物理学家冯·克利青发现整数量子霍尔效应；1988年，霍尔丹提出具有重要拓扑意义的理论模型。此后，拓扑绝缘体研究逐渐发展，相关理论和材料实验不断取得进展。中国团队2013年的突破，正是在国际物理学界数十年知识积累基础上，完成了一次关键的实验验证。
有意思的是，薛其坤的求学经历并不符合公众想象中那种一路名校、早早成名的天才模板。他1963年出生于山东蒙阴，1984年毕业于山东大学，后来进入中国科学院系统继续深造，1994年取得博士学位。他曾赴日本东北大学从事研究，回国后长期在中国高校和科研机构工作。这条道路的根基，主要扎在中国自己的教育科研体系中。
这段履历给中国科技界带来的启发，可能比个人获奖故事更有价值。培养顶尖科学家，并不是简单把优秀学生送进国外名校，而是要让他们在国内也能接触高水平导师、先进实验设备和有挑战性的科学问题。国际交流可以拓宽视野，真正决定科研竞争力的，还是能不能建立持续产生原创成果的研究环境。
2024年，薛其坤获得美国物理学会奥利弗·巴克利凝聚态物理奖。这项荣誉主要面向凝聚态物理领域的重要研究贡献。到了2026年9月，他又进入引文桂冠奖名单，说明量子反常霍尔效应的科学影响力已经经历了较长时间的国际同行检验。相比一时的舆论热度，这种持续认可更值得重视。