新華網上海9月12日電（吳振東 曹嘉陽）“人人那個都説沂蒙山好，沂蒙那個山上好風光……”

　　伴隨悠揚的沂蒙山小調，中國科學院院士、南方科技大學校長薛其坤近日登上“浦江科學大師講壇”，開講“從量子反常霍爾效應到高溫超導”。這位從沂蒙山區走出的物理學家有着很深的故土情結。他説，正是簡樸艱苦的年少生活，賦予了自己勤奮堅韌的品質，支撐自己在攀登科學高峰的路上一路前行。

　　作為凝聚態物理領域的傑出科學家，薛其坤以其在量子反常霍爾效應和高溫超導電性研究中的開創性成就贏得學界廣泛認可，獲得包括國家自然科學一等獎、國家最高科學技術獎、菲列茲·倫敦獎、巴克利獎等在內的國內外重要獎項。

　　理解量子反常霍爾效應，得從霍爾效應談起，它是指當電流沿縱向通過導體或半導體薄片時，如果薄片置於垂直方向的磁場中，就會在其兩側産生一個橫向電壓，即霍爾電壓。量子霍爾效應則是霍爾效應的量子化版本——在強磁場下，霍爾電阻呈現出量子化的階梯狀特徵。

　　薛其坤提到，儘管霍爾效應通常需要在極強磁場下才能觀察到，但早在1880年，霍爾就在研究磁性金屬的霍爾效應時發現了一個有趣現象：即使不加外磁場，也可以觀測到霍爾電阻，這種在零磁場中的霍爾效應被稱為反常霍爾效應。

　　既然存在量子霍爾效應，那麼是否也存在量子化的反常霍爾效應版本？即在不需外加磁場條件下，材料表面的電子遵循特定的軌跡運動，形成所謂的邊緣態，這些邊緣態允許電子沿着特定方向無散射地流動，從而大大降低了能量損耗。

　　“如果超導體是所有地方的電阻都為0，那麼量子霍爾效應的材料就是內部的電阻無窮大，而邊緣的電阻為0。”薛其坤解釋道。

　　為驗證這一理論物理預言，薛其坤帶領團隊進行了艱辛探索，而找到可以滿足量子反常霍爾效應實現條件的材料尤為關鍵。在製備了一千多種樣品，一步步地嘗試與優化後，2012年12月，團隊終於在一種磁性拓撲絕緣體薄膜上觀測到完美的量子化平台。這一成果標誌着首次在零磁場條件下觀察到量子化的霍爾電阻，量子反常霍爾效應被發現了。

　　2013年3月，這一突破性成果發表在《科學》雜誌上，引起國際物理學界強烈關注。楊振寧評價這一成果為“第一次從中國實驗室裏發表的諾貝爾獎級的物理學論文。”

　　量子反常霍爾效應還有許多問題值得進一步研究。互動環節，中國科學院院士、復旦大學物理學系教授孫鑫提問：“在你們觀測到的量子反常霍爾效應的基礎上，能不能發現一個趨勢，更上一層樓，觀測到分數的量子反常霍爾效應？”

　　“這是該領域很多物理學家目前正在追逐的目標。”薛其坤説，“讓我們高興的是，去年在新的材料中已經實現了分數化的量子反常霍爾效應，很多年輕研究者都在這個方向上取得了新的成績。”

　　回溯這段研究歷程，薛其坤分享了自己對科學研究的理解，他把科學研究分成三個層次：“0到1”的發現、“1到10”的拓展以及“10到100”的突破。

　　“選擇研究方向至關重要。”他建議青年研究人員，“如果是在這樣一個前沿方向上，你或許就有機會在原來巨人科學發現的基礎上再做出新的發現。”

　　談到支撐自己多年科研求索的內生動力，薛其坤總會提起從沂蒙山區走出的人生經歷。

　　“小時候山區的艱苦生活使我能經受住‘7-11’工作模式的考驗。”薛其坤解釋，“就是每天12小時以上、每月26天以上、每年330天以上。”

　　“孟子曰：孔子登東山而小魯，登泰山而小天下。”薛其坤以登山為喻，闡釋心中的科研精神。他説，做科學也要像登山，應該滿懷豪情，有無限的想象力和嚴謹的態度，只有勇於挑戰高峰，才能認識自然、改造自然。

　　作為南方科技大學校長，薛其坤強調人才培養的重要性：“除了自己攀登的責任，我們也要為黨和人民培養一批又一批的後輩登山者，回報自己的祖國。”

　　他寄語青年人要培養卓越的學術品味，並給出三點建議：“首先是多讀文獻，每篇文獻都有可學之處；其次是多請教人，每個人也都有過人之處；最後是多聽報告，每個學術報告都有創新之處。只要勤奮努力，日積月累，就能有所收穫。”（完）