内容来源：量子前哨（ID：Qforepost）

文丨浪味仙  排版丨沛贤

深度好文：2000字丨8分钟阅读

6 月 24 日，2023 年度国家最高科学技术奖在京揭晓，薛其坤院士荣获中国科技界崇高荣誉，这不仅是国家对个人科研成就的肯定与嘉奖，同样也是对中国科学技术进步的一次全面展示。

首次观测到量子反常霍尔效应，首次发现异质结界面高温超导电性，35 岁当上教授，42 岁成为中国科学院最年轻的院士之一，50 岁攻克量子世界难题，如今又成为国家最高科学技术奖史上最年轻的获奖者。

薛其坤院士获得一系列荣誉的背后，有一个核心词：极致。

1963 年，薛其坤院士出生在山东省临沂市蒙阴县的一个小村庄里，考研 3 次、读博 7 年，获得中国科学院物理研究所理学博士学位后，他又前往日本东北大学金属材料研究所进行科研工作。

“每天就是三件事，吃饭、睡觉、搞科研。有的时候困得坐在马桶上都能睡着。”薛其坤院士这样总结那段时光。

联合培养导师樱井利夫教授的实验室，被称为“7-11 实验室”：明确规定每周 6 天，早上 7 点需到达实验室，当晚 11 点前不许离开。薛其坤院士凭借其毅力和超常付出，在克服了“语言不通、技术不熟、睡眠不足”这三大障碍之后，仅一年半时间就取得了重大科研突破，这也是日本东北大学近 30 年最具突破性的研究成果。

尽管取得了科研成就，但身在异国，薛其坤院士常觉内心不安。他将自己比作“一艘从沂蒙山区驶出的小船”，可远航却不能忘记返航。

亲身感受过当时祖国和发达国家的差距后，1998 年，在材料科学领域已颇有名气的薛其坤院士，通过中国科学院人才引进计划回国，正式加入物理所工作。

2008 年，华裔物理学家张首晟提出在磁性拓扑绝缘体表面加磁性可以产生量子反常霍尔效应。量子霍尔效应被发现于 1980 年，指的是在强磁场的作用下，电流只在二维电子系统的边缘流动，并且没有电阻。

在此基础上，科学家们希望发现一种不依赖于强磁场也能产生量子霍尔效应的材料，能够给看不见、摸不着的电子构建一个“高速公路”，因为没有电阻，所以极有可能解决电子器件发热这一根本问题。

这个不依赖强磁场也能产生量子霍尔效应的现象，就是量子反常霍尔效应。

设想很酷，但是该如何找到这种合适材料，能否在这种材料中观测到量子反常霍尔效应，何时能观测到，没有人能回答这些问题。

这或许是一项终其一生都寻不到答案的科研项目，但不畏难的薛其坤院士没有放弃。

薛其坤院士团队用来实验的材料样品，是用原子一层一层铺上去的，厚度仅有 5 纳米，约为头发丝的十万分之一，制备难度可想而知。四年间，制备出的样品数量高达一千多，无数次的改进、创新，用扫描隧道显微镜这只明亮的“眼睛”，对材料进行深刻把控，终于在 2012 年底，薛其坤院士和团队成员共同见证到这一“奇迹时刻”：在一种磁性掺杂拓扑绝缘体薄膜上，观测到量子反常霍尔效应存在的迹象。

薛其坤院士和项目组主要成员庆贺观测到量子反常霍尔效应（图片来源：网络）

这是在世界范围内首次实验上实现量子反常霍尔效应，为世界基础物理研究贡献了一项重要的科学发现。2013 年，这一成果发表于《科学》杂志，在国际物理学界产生重大学术影响，审稿人称之为“凝聚态物理界一项里程碑式的工作”，物理学家杨振宁也评价这是“第一次从中国实验室里发表的诺贝尔奖级的物理学论文”。

这一研究成果的价值远不止于学术界。在研究成果应用方面，它将推动新一代低能耗晶体管和电子学器件的发展，有可能加速推动未来信息技术革命的进程，薛其坤院士团队的这个“世界首次”，为中国夺得了新一轮信息技术革命中的战略制高点。

薛其坤院士还与清华物理系研究团队瞄准另一个世纪难题：高温超导机理。2012 年，薛其坤院士团队发现单层硒化铁与钛酸锶衬底结合而产生出界面高温超导，这一发现挑战了国际主流共识，一度被严重质疑到“发论文都很难”，但它也的确开启了国际高温超导领域的全新研究方向。

薛其坤院士在清华物理系办公（图片来源：网络）

2017 年起，薛其坤院士担任北京量子信息科学研究院院长，提出“追求极致、挑战极限、成就未来”的工作方针，着力建设世界一流新型研发机构，带领科研团队在量子计算、量子通信、量子精密测量等方面取得一批阶段性重大成果，长寿命超导量子比特芯片、新一代量子计算云平台、大规模量子云算力集群、量子直接通信技术、里德堡原子探测系统等成果在连续 3 届中关村论坛重磅发布。

薛其坤院士获得的诸多奖励与荣誉中，好几项都是首次颁给中国籍物理学家，比如国际低温物理最高奖——菲列兹•伦敦奖（2022），国际凝聚态物理最高奖——奥利弗•巴克利奖（2024）。

这次获得国家最高科学技术奖，薛其坤院士感到无比光荣。“这充分体现了党和国家对科技工作者的高度重视和亲切关怀，我深受鼓舞，感到无上的光荣。这份荣誉不仅属于我个人，也属于我们清华的团队，属于所有爱国奉献、努力拼搏的广大科技工作者。”

对祖国与科学的诚挚热爱，构成了薛其坤院士“作为科学家的强烈幸福感”。

国家科学技术奖励大会，是我国针对在科学技术领域做出重大成果和突出贡献的个人及团队，举行的最高级别表彰活动，涵盖国家最高科学技术奖、国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖及国际科学技术合作奖五大奖项。

作为国家层面面向科学、技术领域的最高级别奖励，国家最高科学技术奖于 2000 年由国务院设立，国家科学技术奖励工作办公室负责，每年评选一次，每次授予不超过两名。该奖项评选要经过严苛的申报和评选考核，故存在空缺年份（2004 年、2015 年），至今共有 37 位科学家获此殊荣。

自 2021 年起，为加强科研成果的全面检验，深度评估获奖成果的科学性、系统性、完整性、实用性及真实性，奖项申报周期由一年延长至三年。这一改革，标志着国家对科技奖励制度的持续优化和对科研质量的严格要求。

随着全球化竞争的日益加剧，科技创新能力的高低直接关系到一个国家的综合国力和国际地位。作为中国科技界的最高荣誉，国家最高科学技术奖不仅是对顶尖科研成果的认可，更是对科研人员创新精神的激励，加速推动着科技进步与科技成果转化，彰显了中国在关键技术、重大科技项目和基础研究方面的自主创新能力，更践行了我国在科技实力、科技创新方面的承诺。

特此说明：量子前哨翻译此文仅作信息传递和参考，并不意味着同意此文中的观点与数据。

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