上海交大丁洪获未来科学大奖，他研究的拓扑电子材料是什么？

2025未来科学大奖获奖名单。 “上海交通大学”微信公众号 图

8月6日，2025年未来科学大奖正式揭晓获奖名单。方忠、戴希、丁洪获得“物质科学奖”，以表彰他们在拓扑电子材料的计算预测以及实验实现方面做出的贡献。

据“上海交通大学”微信公众号消息，“物质科学奖”由中国科学院物理研究所方忠院士，香港科技大学教授、上海交通大学李政道研究所兼职讲席教授戴希，上海交通大学讲席教授、李政道研究所副所长丁洪院士共同获得。

上海交通大学介绍，拓扑电子材料的发现被认为是凝聚态物理领域近年来最具突破性的进展之一。这类材料在其体态电子能带结构中展现出非平凡的拓扑性质，从而产生具有极强稳定性的表面导电态。拓扑电子材料将拓扑学的抽象数学之美与电子材料的实用功能性结合在一起，为自旋电子学、量子计算与能源技术等多个领域的应用开辟了广阔前景。

尽管凝聚态理论预测了多种类型的拓扑能带结构的存在（通常借助理想化的“玩具”模型），在真实材料中发现这些结构仍极具挑战性，犹如大海捞针。方忠与戴希发展出一整套计算方法，使他们率先预测出一系列拓扑材料，包括拓扑绝缘体、量子反常霍尔材料、以及Weyl半金属等。与此同时，丁洪在将理论转化为实验现实方面发挥了关键作用。他通过对角分辨光电子能谱技术（ARPES）的创新性使用，首次在方忠和戴希预测的半金属材料中实验验证了Weyl费米子的存在。他们开创的方法现已被全球科学家广泛采用。

未来科学大奖设立于2016年，由科学家和企业家群体共同发起，关注原创性的基础科学研究，奖励在中国内地（大陆）、香港、澳门、台湾做出杰出科学成果的科学家（不限国籍）。获奖工作必须同时具备以下条件：产生巨大国际影响；具有原创性、长期重要性或经过了时间考验；主要在中国内地（大陆）、香港、澳门、台湾完成。

目前，未来科学大奖设置“生命科学奖”、“物质科学奖”和“数学与计算机科学奖”三大奖项，单项奖金约720万元人民币（等值100万美元）。

2025年未来科学大奖获奖人名单中，季强、徐星、周忠和因发现了鸟类起源于恐龙的化石证据获得“生命科学奖”；卢志远因在非易失性半导体存储单元密度、器件集成度和可靠性领域的发明和引领的贡献获得“数学与计算机科学奖”。

2016年至今，未来科学大奖共评选出46位获奖者，他们均是来自生命科学、物理、化学、数学、计算机等基础和应用研究领域极具成就的科学家，做出了原创性且产生了巨大国际影响的研究工作。中国科学院院士、上海交通大学原校长、李政道研究所所长张杰曾获2021年度未来科学大奖“物质科学奖”。