新华网上海9月12日电（吴振东 曹嘉阳）“人人那个都说沂蒙山好，沂蒙那个山上好风光……”

伴随悠扬的沂蒙山小调，中国科学院院士、南方科技大学校长薛其坤近日登上“浦江科学大师讲坛”，开讲“从量子反常霍尔效应到高温超导”。这位从沂蒙山区走出的物理学家有着很深的故土情结。他说，正是简朴艰苦的年少生活，赋予了自己勤奋坚韧的品质，支撑自己在攀登科学高峰的路上一路前行。

作为凝聚态物理领域的杰出科学家，薛其坤以其在量子反常霍尔效应和高温超导电性研究中的开创性成就赢得学界广泛认可，获得包括国家自然科学一等奖、国家最高科学技术奖、菲列兹·伦敦奖、巴克利奖等在内的国内外重要奖项。

理解量子反常霍尔效应，得从霍尔效应谈起，它是指当电流沿纵向通过导体或半导体薄片时，如果薄片置于垂直方向的磁场中，就会在其两侧产生一个横向电压，即霍尔电压。量子霍尔效应则是霍尔效应的量子化版本——在强磁场下，霍尔电阻呈现出量子化的阶梯状特征。

薛其坤提到，尽管霍尔效应通常需要在极强磁场下才能观察到，但早在1880年，霍尔就在研究磁性金属的霍尔效应时发现了一个有趣现象：即使不加外磁场，也可以观测到霍尔电阻，这种在零磁场中的霍尔效应被称为反常霍尔效应。

既然存在量子霍尔效应，那么是否也存在量子化的反常霍尔效应版本？即在不需外加磁场条件下，材料表面的电子遵循特定的轨迹运动，形成所谓的边缘态，这些边缘态允许电子沿着特定方向无散射地流动，从而大大降低了能量损耗。

“如果超导体是所有地方的电阻都为0，那么量子霍尔效应的材料就是内部的电阻无穷大，而边缘的电阻为0。”薛其坤解释道。

为验证这一理论物理预言，薛其坤带领团队进行了艰辛探索，而找到可以满足量子反常霍尔效应实现条件的材料尤为关键。在制备了一千多种样品，一步步地尝试与优化后，2012年12月，团队终于在一种磁性拓扑绝缘体薄膜上观测到完美的量子化平台。这一成果标志着首次在零磁场条件下观察到量子化的霍尔电阻，量子反常霍尔效应被发现了。

2013年3月，这一突破性成果发表在《科学》杂志上，引起国际物理学界强烈关注。杨振宁评价这一成果为“第一次从中国实验室里发表的诺贝尔奖级的物理学论文。”

量子反常霍尔效应还有许多问题值得进一步研究。互动环节，中国科学院院士、复旦大学物理学系教授孙鑫提问：“在你们观测到的量子反常霍尔效应的基础上，能不能发现一个趋势，更上一层楼，观测到分数的量子反常霍尔效应？”

“这是该领域很多物理学家目前正在追逐的目标。”薛其坤说，“让我们高兴的是，去年在新的材料中已经实现了分数化的量子反常霍尔效应，很多年轻研究者都在这个方向上取得了新的成绩。”

回溯这段研究历程，薛其坤分享了自己对科学研究的理解，他把科学研究分成三个层次：“0到1”的发现、“1到10”的拓展以及“10到100”的突破。

“选择研究方向至关重要。”他建议青年研究人员，“如果是在这样一个前沿方向上，你或许就有机会在原来巨人科学发现的基础上再做出新的发现。”

谈到支撑自己多年科研求索的内生动力，薛其坤总会提起从沂蒙山区走出的人生经历。

“小时候山区的艰苦生活使我能经受住‘7-11’工作模式的考验。”薛其坤解释，“就是每天12小时以上、每月26天以上、每年330天以上。”

“孟子曰：孔子登东山而小鲁，登泰山而小天下。”薛其坤以登山为喻，阐释心中的科研精神。他说，做科学也要像登山，应该满怀豪情，有无限的想象力和严谨的态度，只有勇于挑战高峰，才能认识自然、改造自然。

作为南方科技大学校长，薛其坤强调人才培养的重要性：“除了自己攀登的责任，我们也要为党和人民培养一批又一批的后辈登山者，回报自己的祖国。”

他寄语青年人要培养卓越的学术品味，并给出三点建议：“首先是多读文献，每篇文献都有可学之处；其次是多请教人，每个人也都有过人之处；最后是多听报告，每个学术报告都有创新之处。只要勤奋努力，日积月累，就能有所收获。”（完）