图说：2023年国家最高科学技术奖得主、南方科技大学校长薛其坤教授发表主旨演讲 来源／新民晚报记者 陶磊 摄

“物理学和材料科学之间的互动与合作，对于未来科学的进步至关重要。”10月25日上午，2024世界顶尖科学家论坛开幕，2023年国家最高科学技术奖得主、南方科技大学校长薛其坤教授在主旨演讲中分享现代物理学与材料科学的最新进展，揭示基础科学研究对未来技术创新的巨大潜力，鼓励科研工作者努力推动科学边界向前拓展。

温度在物质状态转变中起到关键作用，对凝聚态物理学家来说，寻找在室温状态下实现超导是近百年来关注的重要科学研究方向。从1911年超导在接近绝对零度的低温环境下被首次描述至今，科学家们在成千上万种材料上尝试开发，希望寻找合适的材料，提高实现超导的环境温度，真正能够将这种为能源、信息、运输等领域带来巨大商业价值的技术应用到实际。

经过不懈努力，在2006年左右，科学家发现了高压环境下的超导现象，环境温度已经接近室温。“我们看到了室温超导实现的信心，也许有一天真的能够带来《阿凡达》里的物理世界。”他认为，室温超导体一旦被发现，将引发一场技术革命，从高速磁悬浮列车到建筑物的迁移都将成为可能。然而，要实现这一愿景，不仅需要持续深入的基础科学研究，还需要跨学科的合作与创新。正如薛教授所说：“我们每天都在对元素周期表绞尽脑汁地进行研究。”

另一方面，他还分享了他在量子霍尔效应领域的研究成果。量子霍尔效应是一种仅存在于强磁场中的现象，薛教授及其团队通过研究拓扑绝缘体，在无需外部磁场的情况下实现了量子反常霍尔效应。“使用铝基的异质结构，通过氧化铝以及其他的一些材料，形成‘三明治夹层’结构来实现基于超导的量子计算，最后可以实现量子计算。”

“在过去40年中，我们在物理学尤其是凝聚态物理学方面，始终针对新材料的开发和其组合驱动研究。这些相关发现诞生了很多新技术应用，尤其是在信息科技方面的应用。”薛其坤呼吁，物理学和材料科学的互动和合作对未来科学的推动必将大有作为。

新民晚报记者 易蓉