昨天，中国科学院院士、南方科技大学校长薛其坤教授在2024世界顶尖科学家论坛上，以“材料与科学发现”为题讲述了物理和材料领域的最新进展。

　　“物理学方面的发现成为材料开发的驱动力。”薛其坤说。1911年，超导现象被首次描述出来。科学家意外地发现，将汞冷却到－268.98时，汞的电阻突然消失。也就是说，汞在特定温度环境下会进入一种新状态。由于它的特殊导电性能，所以被称为超导态。哪种材料适合实现室温超导？这正是目前聚合态物理学中十分重要的研究方向。

　　2006年至2010年，一支德国研究团队和吉林大学合作发现，在高压状态下，可以在约－23的环境下实现超导，这高于世界上最冷地方的温度。“这一发现使大家更有信心：室温超导体可以实现，如果真能找到这种材料，我们将身处电影《阿凡达》描述中的未来世界。”薛其坤举例，比如目前通过磁悬浮技术实现悬浮的超高速列车，今后也可以用室温超导材料将其悬浮并可轻松漂移。

　　另外一个重要的研究便是量子霍尔效应在半导体中的应用。1879年，金属中的霍尔效应被发现。100年之后，1980年，德国科学家发现了“整数量子霍尔效应”；1982年，美国科学家崔琦和施特默发现“分数量子霍尔效应”，这两项成果均获得诺贝尔物理学奖。薛其坤团队则在实验中首次观测到量子反常霍尔效应，这是一种全新的量子效应，也是量子霍尔效应家族中长期未能观测到的关键成员。诺贝尔物理学奖得主杨振宁称赞这是“诺贝尔奖级的发现”。

　　量子反常霍尔效应的实现，离不开拓扑绝缘材料的作用。从2006年开始，薛其坤团队就开始研究什么材料可以产生高质量的拓扑绝缘体。“我们每天都对着元素周期表绞尽脑球盟会网页入口汁。”薛其坤表示，过去40年中，凝聚态物理学的许多进步都依赖于新材料的发现，而这种进步对人类社会尤其是信息科学的发展，产生了深远影响。他强调，物理学和材料科学的跨学科合作，是十分有前景的，会不断推进未来科学进步。