——美籍华人物理学家张首晟谈拓扑绝缘体

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    美籍华人物理学家张首晟20日晚在日内瓦接受新华社记者专访时说，内部绝缘、表面却导电的拓扑绝缘体将来有望在信息行业中得到重要应用，帮助信息行业克服发展瓶颈，并有可能将信息社会带到更高层次。

    20日晚，张首晟与同事查尔斯·卡内、劳伦斯·莫兰坎普因拓扑绝缘体理论预言及实验发现在日内瓦获得基础物理学奖的物理前沿奖。基础物理学奖由俄罗斯人尤里·米尔纳创立。

    今年50岁的张首晟1993年起在美国斯坦福大学任教，入选中国国家“千人计划”，并担任清华大学特聘教授，在拓扑绝缘体、量子自旋霍尔效应、自旋电子学、高温超导等领域有杰出贡献。

    张首晟说，在人类发展过程中，材料起到非常重要的作用。过去，几乎所有材料都是从日常生活或实验中偶然发现的。2006年，他提出拓扑绝缘体理论的材料实现方案；次年，这个预言在他与德国维尔茨堡大学的实验中得到证实。

    张首晟认为，信息行业的发展完全得益于过去五六十年的基础物理的发现，比如量子力学为半导体技术的发展奠定了基础。如今芯片越来越小，散热问题却无法解决，已构成阻碍信息业技术发展的瓶颈。而拓扑绝缘体就是内部绝缘、表面却导电的绝缘体，它将在信息业中得到重要应用，而且正在从科学预言转化为技术。

    张首晟指出，不难发现，今天的汽车与50年前的汽车相比基本没有根本性变化，而今天的计算机却与几年前的截然不同。若没有发现拓扑绝缘体，信息行业很可能像汽车工业一样，继续停留在传统工业阶段，很难有新突破。他认为，拓扑绝缘体有可能将信息社会带到更高层次，甚至会带来一场产业革命。

    “基础物理与霍金研究的宇宙深处的奥秘一样，跟日常生活没有太大关系，但我们的发现却来自非常深刻的科学灵感，有可能在今后五至十年内真正改变我们的生活。对于科学家而言，这将是激动人心的时代，如果有一天，我们的努力从根本上改变了人类社会，那将是对科学家最高的奖励。”张首晟说。

    张首晟说，在选择大学时，经常听到杨振宁、李政道这样的名字，由此引发了自己对理论物理的浓厚兴趣，并将其作为专业。他说：“令人遗憾的是一些成绩优秀的中国学生只对热门的商科或其他实用学科情有独钟，却对理论物理缺乏兴趣。米尔纳设立基础物理学奖的初衷是激发年轻人投身基础物理的兴趣。”

    张首晟指出，社会最大的推动力量是生产力的发展，而对生产力的推动完全取决于新的科学发现，特别是基础物理的长足进步。他希望能有更多中国年轻人立志科研，推动中国科学事业取得更多成就，让中国为人类发展作出更大贡献。

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