据复旦大学官微消息，12月13日，第五届“复旦—中植科学奖”颁奖典礼暨2020复旦科技创新论坛在上海举行。来自世界各地的200余位顶尖科学家和青年创新人才线上线下齐聚一堂，共襄盛会，论道科技前沿与创新趋势。
英国皇家学会会员、英国布里斯托大学教授迈克尔·贝里（Sir Michael V. Berry），美国国家科学院院士、美国宾夕法尼亚大学教授查尔斯·凯恩（Charles L. Kane），中国科学院院士薛其坤获2020年“复旦—中植科学奖”。
“复旦—中植科学奖”评审委员会主席、著名物理学家、诺贝尔物理学奖得主丁肇中致颁奖辞
“复旦—中植科学奖”评审委员会主席、著名物理学家、诺贝尔物理学奖得主丁肇中，通过视频远程宣读第五届“复旦—中植科学奖”获奖名单并致颁奖辞。
★ “复旦—中植科学奖”颁奖辞 ★
该奖项将授予三位杰出的科学家。
第一位是布里斯托大学的迈克尔·贝里爵士。他的重要贡献如下：他是布里斯托大学的一名理论物理学家，英国皇家学会会员，他在量子力学中引入了几何相位。他指出了量子态在绝热循环过程中所产生的不可积相因子，这一相因子与由量子系统哈密顿量控制的动力学演化所产生的动力学相位不同。它是由几何原因产生的，这一不可积相因子的发现是量子力学的基础性重大突破，通常称之为贝里相位。如今，贝里相位已经成为一种基本概念，用于理解凝聚态物理中的一系列重要体系，如拓扑绝缘体，量子霍尔效应。这些都是由量子化的贝里相位所表征的。贝里教授在理论上发现了基础量子力学中的几何相位，这一相位如今被称为贝里相位。
第二位获奖人是宾夕法尼亚大学的查尔斯·凯恩教授。查尔斯·凯恩教授是一名理论物理学家、宾夕法尼亚大学克里斯托弗·布朗特聘理论物理学教授、美国国家科学院院士。他提出了大部分关键理论概念催生出拓扑绝缘体领域，使人们对电子结构的拓扑特征有了更深入的了解。他和他的同事们提出了二维系统可以表现出“量子自旋霍尔效应”。最重要的是，这个态是由离散的Z2 拓扑不变量来表征的。他所提出的这个态后来被称为拓扑绝缘态，由于他先驱性的理论工作，拓扑绝缘体的概念被拓展至三维系统，许多拓扑绝缘体材料以及诸如外尔半金属的衍生材料被理论预言，并被实验证实。这一领域现已成为凝聚态物理中最活跃和重要的领域之一。
第三位获奖人是清华大学的薛其坤教授。薛教授能获得这个奖，我感到十分高兴。据我所知，这是第一次由中国人获得物理奖项，同时也是第一次由杰出的实验物理学家获得该奖项。他的贡献如下：他是清华大学的一名实验物理学家、中国科学院院士。他在零外磁场的条件下在磁性掺杂的拓扑绝缘体中发现了量子反常霍尔效应。在磁性拓扑绝缘体中实现量子反常霍尔效应是非常有挑战性的。自1988年霍尔丹预言了量子反常霍尔效应起，在实验上实现花费了25年时间。零磁场下精确的量子化霍尔电导，使得量子反常霍尔效应成为继量子霍尔效应和分数量子霍尔效应后凝聚态物理领域最卓越的成果之一。
薛其坤：量子反常霍尔效应
也是中国改革开放的成果之一
薛其坤在致辞中对复旦大学、中植企业集团、“复旦—中植科学奖”评选委员会表示感谢。他表示，这个荣誉不仅仅属于他个人，也属于他背后的团队。他也感谢导师在成长之路上的指引及相关合作专家和单位。
“霍尔效应和现在的生活密切相关，给人类的生活提供了极大的方便，信用卡的读卡器等，都是利用霍尔效应发展出来的现代技术。”薛其坤说。
为了更形象地解释量子反常霍尔效应，他说：“我们的研究就是针对微观世界中的一种新的电子运动规律，通过这个效应的测量，我们发现微观世界的电子是排着队走的，还不允许掉头。器件发热，其实就是因为电子在走‘回头路’。在量子反常霍尔效应中，电子都是排队走、不回头，即便碰到材料缺陷也不会掉头，而是会绕开。这就使得器件运作变快、消耗变少。”
谈及该成果未来的应用可能，薛其坤表示，量子反常霍尔效应一方面能够减少元器件发热、大大提高用电效率，另一方面会推动拓扑量子计算机的出现。“从原理上来讲，这项应用适用于所有电子器件，但真正要得以应用，还涉及技术开发成本、原料供给、加工设备等因素，未来还有相当漫长的路要走。”
在分享实验经历的时候，薛其坤指出实验技术的重要性。“物理学是一个实验科学，大部分的科学发展都是先从实验取得突破的。时代发展到今天，物理学实验的突破，在很大程度上依赖于精尖的实验技术的发展。靠简单的设备、想法就获得重大物理发现，比如牛顿因看到苹果落地而发现万有引力定律，几乎已经没有了。因此，实验技术的发展可能是未来科学突破的主要途径之一。”此外，他还提到，导师和团队合作机制很重要，在追求科学目标的时候，如果每个人都先想到利益分成，就很难做成。
薛其坤最后强调，“复旦—中植科学奖”是中国弘扬科学精神的一个奖项，是中国正在全方面走向世界的象征，而量子反常霍尔效应这项科学成果也是中国改革开放的成果之一。“如果没有国家的强大和发展，没有改革开放，我们有再聪明的脑袋、再厉害的奋斗精神，我想我们都没有展示才能的舞台。”
来源丨大美新临沂
