薛其坤：科研需放下名利，但也需要尊严

他是谁？

薛其昆来自山东临沂。在担任清华大学副校长之前，他已经是一位著名的材料物理专家，由于他在半导体材料方面的成就，他被选为中国科学院院士。2012年，他带领团队首次在实验中发现了量子反常霍尔效应。杨振宁先生称赞这一发现是诺贝尔奖级别的发现。2016年，薛其坤获得未来论坛未来科学奖。学生们亲切地称他为“7-11”教授，因为他经常早上7点到达实验室，晚上11点离开。

薛其坤

他的预测

1.困扰物理学30年的高温超导机制可能在未来10年内得到解决。能耗将大大降低。使用超导微波器件的雷达等通信设备的灵敏度和抗干扰能力将大大提高。磁共振成像等医疗设备会更便宜。

2.可伸缩量子计算的实现，将大大提高计算速度，降低功耗；

3.人类会探测到马略纳费米子；

薛其昆对名利有自己的坚持:作为一名科学家，他应该追求知识和对科学的崇拜，而不是奖励。然而，他也提醒说，科学几乎是人类斗争中最有竞争力和最困难的领域。它需要最优秀的人的投入和国家的支持。就像未来论坛的“未来科学奖”一样，它的意义更重要的是让每个人树立热爱科学的风尚，让公众意识到科学研究是有尊严的，应该得到社会的奖励。

在谈到如何选择“量子反常霍尔效应”的方向时，薛其昆说，作为一名实验室物理学家，应该学会判断一个科学问题是否重要，然后选择研究的方向和课题。此外，实验技术需要长期打磨，需要“工匠”精神。

对薛奇坤来说，科学的魅力让他每天都像个孩子一样好奇。“你几乎每天都能看到新的东西，每次都有你无法理解的神秘。经过长时间的努力工作，你会感到非常快乐。”薛其昆说，这种幸福只能用语言来表达，而不能用语言来表达。薛其昆在科学研究领域享有思想和决策*。

以下是问题和答案的全文:

网易科技:你目前从事哪些项目？这些研究的应用前景如何？我们面临什么问题？

薛启坤:目前，他主要从事高温超导机制的研究和拓扑量子计算的基础研究。

网易科技:你认为未来5-10年物理科学领域会有什么革命性的发现？

薛其昆:困扰物理学30年的高温超导机制，可能在未来10年内得到解决；可伸缩量子计算的实现:检测到Majorana费米子。

网易技术:这些革命性的发现将如何改变和影响人们的生活和生产？

薛启昆:将开发新的超导电子器件和电力设备，能耗将大大降低。使用超导微波装置的雷达等通信设备的灵敏度和抗干扰能力将大大提高，而磁共振成像等医疗设备将更加便宜。可伸缩量子计算的实现将大大提高计算速度，降低功耗。

网易科技:你对中国未来的物理科学领域有什么期望？你认为中国目前在这个领域处于什么水平？

薛启昆:在这两个领域，中国有机会领先并取得重大突破。

网易科技:你因发现“量子反常霍尔效应”获得2016年“未来科学奖”。你的同事邓肯·m·霍尔丹因在拓扑相变和物质拓扑相方面的理论发现获得了2016年“诺贝尔物理学奖”。事实上，你对量子反常霍尔效应的研究为他的理论提供了实验基础。你为什么选择“量子反常霍尔效应”的方向来研究？你如何判断这个方向的前景？

薛启昆:2005年前后，世界上出现了对拓扑绝缘体(一种特殊的绝缘体材料)的研究。既然这种物质系统更适合我们，我们自然认为这是我们的一个机会。后来，张首晟(美籍华人，斯坦福大学物理学教授，2016年诺贝尔物理学奖热门候选人)提出了基于这种新材料的量子反常霍尔效应理论。一个偶然的机会让我们走到了一起，量子反常霍尔效应成为我的研究团队的研究目标之一。

作为一名实验物理学家，一个人应该学会判断一个科学问题是否重要，然后选择研究的方向和主题。另一方面，实验技术需要长期磨砺，需要“匠师”精神。当你有了知识背景和实验技能，加上你判断科学问题的能力，当机会出现时，你会做出正确的选择和判断。

就我而言，我将打好基础，积累经验。随着年龄的增长，我对整个领域有了更好的了解。此时，我将在他人的基础上做出新的发现。我们在界面超导领域的研究应该说是一个成熟的过程。

网易科技:“量子霍尔效应”和“高温超导”研究成果的未来应用领域和方向是什么？

薛奇坤:在“量子霍尔效应”方面，我们已经制造出了没有磁场的“量子反常霍尔效应”。第一个明确的应用是集成电路。量子霍尔效应可以从根本上解决集成电路的发热问题。如果能降低材料价格，提高量子反常霍尔效应的实现温度，就可以制作一个不加热的专用计算机芯片，有效解决芯片加热、能耗和老化问题。其次，每次我们打开电脑，所有的程序都必须重新启动。如果我们用量子反常霍尔效应来制作磁存储芯片，它关闭后会保持原来的状态，我们不必每次打开电脑都启动程序。因此，这种新型的磁存储器，甚至是随机存取存储器，很可能是量子反常霍尔效应的第二种应用，它实际上是计算机芯片的一部分。这是目前相对清晰的量子反常霍尔效应的两个应用方向。拓扑量子计算机目前还很遥远，我们正在研究它们。

就高温超导性而言，第一个明确的应用是有效降低普通电气设备的能耗。由于欧姆定律，普通电线存在发热问题。如果能把高温超导材料的超导临界温度提高到液氮温度以上，就能解决加热问题，大大节约电气设备的能耗。高温超导的第二个应用方向是磁共振成像，包括雷达等。这主要取决于材料的超导转变温度能达到多高。如果它能达到液氮温度以上，雷达和电子设备的互连，包括医院中的磁共振成像设备，都可以在液氮冷却的条件下应用。

此外，当超导性质或其他材料性质的测量结果更加确定时，我们可以开辟新的应用。基础研究有一个优点:一旦发现了普遍的、基础的和理论的东西，在相对良好的商业条件下，它的扩展空间可以说是无限的。事实上，科学家所做的基础研究在未来可能会突然变成意想不到的应用，为我们提供新技术。

网易科技:半导体材料领域多年的研究背景如何帮助你观察“量子反常霍尔效应”？

薛其坤:过去几年在半导体领域研究中掌握的知识、工具和积累的实验技术是今天做出这些发现的基础。回顾多年的科学研究，我认为作为一名科学研究者，应该有良好的科学知识基础和对理论领域的深刻理解。当新材料和新应用出现时，人们自然会理解它们。这个背景非常重要。另一方面，研究半导体的经验帮助我积累了实验技术，看到了别人看不到的东西。在过去20年的研究中，我们的实验水平一直在提高，并且有自己的特点，所以当一个新领域、新材料和新科学问题出现时，我们有优势去做。

网易科技:你对获得未来科学奖有什么看法？它将如何影响你的科学研究和个人生活？

薛其昆:“未来科学奖”有大量奖金。我感谢捐赠者改善了我的个人生活。同时，这也是对我科研工作的极大鼓舞，我相信这将进一步激发我和我的科研团队在基础研究领域的坚持和热情。这不仅是我的成就，也是一个团队的成就。我将根据每个人的贡献来分配它。这是对他们工作的肯定和奖励，也是一种鼓励。

网易科技:你和你的团队被认为是中国未来获得“诺贝尔物理学奖”的最大热门。你认为这个问题怎么样？

薛其昆:作为一名科学家，我和我的团队希望达到世界上最好的研究水平，并继续在基础研究领域寻找新的科学问题。我们不会刻意去赢得这样的奖项。这是我们应该持有的态度，也是我们现在持有的态度。我认为设立“未来科学奖”是中国人的信心。我们过去认为获得诺贝尔奖是成功的标志。现在我们也有了自己的客观评价体系。随着国家变得越来越强大，我们应该追求对知识和科学的崇拜，而不是奖励。这是科学家应该持有的正确态度。

网易科技:你认为科学对不同年龄的人有什么魅力？

薛其昆:科学的魅力可以简单地比作满足一个人的好奇心。满足好奇心的魅力不仅会吸引孩子和年轻人，也会吸引成年人。科学家发现它每天都很有趣，每天他们都像孩子一样好奇。你几乎每天都能看到新的事物，每次都有你无法理解的神秘。经过长时间的努力工作，你会感到非常快乐。就像玩游戏一样，我们科学家经常享受每一次通过或升级带来的成就感，而许多其他工作没有我们这样的奖励和回报。这种幸福有时只能用语言来表达。我很高兴每天呆在办公室阅读数据，因为我每天都看到一些新的东西:为什么这条线会转到这个角落？经过研究和思考，设计了一个巧妙的实验来解决这个问题。结果非常令人满意。这种生活非常有趣。

另一方面，科学的魅力还在于思想和决策的*。在研究方向的选择上，科学家很少被他人控制，他们的思想是*的。从话题选择上，你可以说你可以做任何你想做的事情。

网易科技:科学和创造力之间的关系是什么？科学代表创造力吗？

薛启昆:科学和创造力之间仍然有很大的区别。创新涵盖的范围更广。科学是对自然基本规律的某种理解。创造力可以体现在科学、生产力甚至烹饪中。

网易科技:之前公众舆论对中国科研人员和娱乐明星的待遇做了一些比较和讨论。你如何看待这个问题？

薛奇坤:根据您的贡献分配正确的治疗系统。目前，其他容易获得良好回报的领域可能不需要太多努力。这可能不是一个非常正常的现象。自从我们这一代人在上世纪80年代上大学以来，我们的生活经历了巨大的变化，所以我们应该对目前的待遇感到满意。然而，对年轻人来说，它需要一种激励去使用最优秀、最聪明、最有能力的人。现在治疗需要进一步改善，尤其是对下一代年轻人。科学几乎是人类斗争中最激烈、最困难的领域。不可能把最好的人安置在那里。像未来科学奖一样，它只能奖励有限的人，它更重要的作用是让每个人树立对科学的热爱，让公众意识到科学研究是有尊严的，应该得到社会的奖励。它的意义就在于这个地方。

总而言之，有必要鼓励一些杰出的年轻人尽一切努力在科学前沿战斗，取得原创性的成就，为未来的技术变革和未来的社会经济发展和进步作出贡献。

网易科技:现阶段国家和企业如何吸引更多优秀人才从事基础科学研究？

薛启昆:现在我们国家采取了一些优惠措施，比如一系列的人才计划。事实上，它通过一种机制引导更多的人去做这种学术研究，比如10000人项目和1000人项目。每所大学都有不同的计划和机制。每个省和地方都有这样的机制。年薪制或一定的补贴是一个重要的指导作用。如果没有国家的引导，企业就会关注企业的生存和发展，而不会考虑长远。只有当企业解决了生存问题，并有足够的能力和资金进行研究和开发，他们才会考虑长期计划，部署更多的基础研究和开发。

如果你总是跟随他人学习知识，而自己不做基础研究或科学发现，你将在2200年跟随他人，这是不够的。因此，有必要作出总体安排，有些是短期的，有些是长期的，如基础研究。考虑到目前的情况和未来，这应该是一个非常有机和协调的系统。

薛启昆教授介绍说:

薛其昆，1963年12月生于山东省临沂市，材料物理专家，中国科学院院士，清华大学副校长。他先后担任中国科学院表面物理国家重点实验室主任、清华大学物理系主任、科学研究院院长、院长助理、科学研究院院长。曾获国家自然科学二等奖、中国科学院杰出科学成果奖、何李科技成果奖、求是杰出科学家奖、科学奖。

主要研究方向是扫描隧道显微镜、表面物理、自旋电子学、拓扑绝缘量子态和低维超导。由于“量子反常霍尔效应”的进一步发现，该研究成果获得了2016年9月的“材料科学奖”，奖金为100万美元。