【解密】新信息技术革命！今天刷屏的“国家最高科技奖”到底怎么回事儿？

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1月8日上午，2018年度国家科学技术奖励大会隆重召开。哈尔滨工业大学刘永坦院士、中国人民解放军陆军工程大学钱七虎院士获2018年度国家最高科学技术奖。

此外，国家自然科学奖38项：一等奖1项，二等奖37项。国家自然科学奖一等奖为薛其坤院士团队完成的“量子反常霍尔效应的实验发现”。国家技术发明奖67项：一等奖4项，二等奖63项。国家科学技术进步奖173项：特等奖2项，一等奖23项，二等奖148项。

奖金超过诺贝尔最高奖金额度

2018年度国家科学技术奖奖金标准也进行了调整。其中，国家最高科学技术奖奖金额度由设立之初的500万元/人调整为800万元/人，奖金分配结构调整，全部由获奖者个人支配，国家科学技术奖三大奖奖金额度也同步提高50%。

据人民日报报道，近年诺贝尔奖奖金均在100万美元左右，约合人民币不到700万元。2017年诺贝尔奖得主获得比较丰厚的奖金，超过100万美元(约合人民币662.52万元)；2018年每项诺贝尔奖的奖金为900万瑞典克朗(约合100万美元)。国家最高科学技术奖奖金额度由500万调整为800万后，超过近年诺贝尔奖最高奖金额度。

刘永坦：为中国筑起了“海防长城”

中国科学院院士、中国工程院院士刘永坦是中国对海探测新体制雷达理论与技术奠基人和引领者。40年来，这位著名雷达与信号处理技术专家致力于中国新体制雷达事业的发展，为中国筑起了“海防长城”。

1990年4月，刘永坦和他的团队首次完成了中国对海面舰船目标的远距离探测实验，标志着中国新体制雷达技术实现了对海探测技术的重大突破。

2011年刘永坦团队成功研制出中国具有全天时、全天候、远距离探测能力的新体制雷达，核心技术处于国际领先地位。

面向国家未来远海战略需求，耄耋之年的刘永坦依然活跃在科研前线，继续带领团队规划实施对海远程探测体系化研究，逐步开展分布式、小型化等前瞻技术的自主创新，为构建“海防长城”添砖加瓦。

钱七虎：铸就“地下钢铁长城”

著名防护工程专家、中国工程院院士钱七虎是中国现代防护工程理论奠基人, 创建了中国防护工程学科和人才培养体系。他以科技强军、铸盾报国为毕生追求，对中国防护工程各个时期的建设发展做出突出贡献，为中国铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”立下不朽功勋。

1992年12月，因建设珠海国际机场需要，钱七虎主持被誉为“亚洲第一爆”的炮台山爆破任务，至今仍保持着世界最大条形装药工程爆破当量的纪录。

2010年5月，作为中国长江上隧道长度最长、盾构直径最大、工程难度最高的工程之一，南京长江隧道历经5年建设后全线通车运营，担纲专家委员会主任的钱七虎被授予“南京长江隧道工程建设一等功臣”。

港珠澳大桥的海底隧道建设，钱七虎综合考虑洋流、浪涌、沉降等各方面因素，提出合理化建议方案。作为多个国家重大工程的专家组成员，钱七虎还对南水北调工程、西气东输工程、能源地下储备、核废物深地质处置、地下施工盾构机国产化等方面提出切实可行的决策建议，并多次赴现场提出关键性难题的解决方案。

这些奖项到底有多牛？

也许很多人只是听过“国家最高科学技术奖”这个名字，但是并不知道它到底有多厉害。

国家最高科学技术奖是中国科技界的最高荣誉。主要奖励在当代科技前沿取得重大突破，或者在科技创新和科技成果转化中，创造巨大经济或社会效益的杰出科学家。自2000年奖项正式设立到现在，已经有31位科学家获奖，平均年龄超过了80岁。

也就是说，只有最顶尖的科学家才有机会获得这个奖项。

另外，我们注意到这些奖项中，有一个“诺贝尔级”的世界性科技突破！

那就是获得国家自然科学奖一等奖的薛其坤院士及其团队，完成的“量子反常霍尔效应的实验发现”。

量子反常霍尔效应，也许对普通人来说,拗口而晦涩。但在物理学家眼中，它"神奇"又"美妙"。

下一次信息技术革命就是它

量子反常霍尔效应，打开了新世界的大门！它的发现能带来下一次信息技术革命。

采用这种技术设计集成电路和元器件，智能手机的内存可能会提高上千倍，千亿次的巨型超级计算机变得像iPad般便携。

我国科学家为国家争夺了这场信息革命中的战略制高点。

世界级难题 由中国团队攻克

在美国物理学家霍尔1880年发现反常霍尔效应133年后，终于实现了反常霍尔效应的量子化的观察，这一发现是相关领域的重大突破，也是世界基础研究领域的一项重要科学发现。

长时间使用计算机时，会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题，这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道，它们相互碰撞从而发生能量损耗。量子霍尔效应的发现，为我们突破摩尔定律和集成电路的发展提供了一个全新的原理。人们有可能利用量子霍尔效应发展新一代低能耗晶体管和电子学器件，这将克服电脑的发热和能量耗散问题，从而有可能推动信息技术的进步。

然而，普通量子霍尔效应的产生需要用到非常强的磁场，相当于外加10个计算机大的磁铁，这样体积庞大且价格昂贵，显然不适合个人电脑和便携式计算机。而量子反常霍尔效应的美妙之处是不需要任何外加磁场，即可实现电子的有序运动，更容易应用到人们日常所需的电子器件中。

量子反常霍尔效应对材料性质的要求非常苛刻，如同要求一个人同时具有短跑运动员速度、篮球运动员高度和体操运动员灵巧：材料能带结构必须具有拓扑特性从而具有导电的一维边缘态；材料必须具有长程铁磁序从而存在反常霍尔效应；材料体内必须为绝缘态从而只有一维边缘态参与导电。在实际材料中实现以上任何一点都具有相当大的难度，而要同时满足这三点对实验物理学家来讲更是巨大挑战，正因为此，美国、德国、日本等科学家未取得最后成功。

自2009年起，中国科学院院士薛其坤带领由中科院物理研究所和清华大学物理系组成的实验团队向量子反常霍尔效应的实验实现发起冲击。历经四年努力，团队生长和测量了1000多个样品，利用分子束外延的方法生长出了高质量的Cr掺杂(Bi,Sb)2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜，将其制备成输运器件，并在极低温环境下对其磁电阻和反常霍尔效应进行了精密测量。终于发现在一定的外加栅极电压范围内，此材料在零磁场中的反常霍尔电阻达到了量子霍尔效应的特征值，世界难题得以攻克。

美国《科学》杂志于2013年3月14日在线发表这一研究成果，引起物理学界巨大反响，著名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁称赞其是诺贝尔奖级的成绩。“这是我们团队精诚合作、联合攻关的共同成果，是中国科学家的集体荣誉。”薛其坤院士强调说。

或将带来下一次信息技术革命的

量子反常霍尔效应有多反常？

不明觉厉！

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素材来源：广东共青团

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执行主编：李仁泽｜编辑：王倩

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