物理与电子工程学院创新研究成果荣获国家级科技大奖
从“冷板凳”到“聚光灯”:我们学院那个被“看轻”的项目,如何拿下国家级大奖?
说实话,当那个消息在工作群里炸开的时候,我正端着一杯早已凉透的咖啡,盯着屏幕上跳动的代码发呆。起初我以为是某个拼手气红包,点进去一看——物理与电子工程学院牵头的研究项目《基于拓扑超导异质结的量子计算关键材料与器件》,荣获2026年度国家自然科学奖二等奖。群里瞬间沸腾了,而我的手指却停在屏幕上,久久没落下去。
不是震惊,是一种很微妙的感觉。像是看着一个从大学入学第一天就被所有人“唱衰”的孩子,终于站到了领奖台上。
这个项目我太熟了。不是因为我是课题组核心成员——坦白说,我的研究方向只是擦了个边,在器件封装这一块做过两年。但它真正的价值,我比绝大多数人看得更清楚。今天,我想抛开那些官方的获奖通稿,从一个“旁观者+亲历者”的角度,跟你们聊聊:这个被我们内部戏称为“从石头缝里蹦出来的”项目,究竟凭什么站到了国家最高科技荣誉的舞台上?这对我们这些搞应用物理的“苦行僧”来说,又意味着什么?
一个被“蔑视”的冷门赛道,藏着怎样的金矿?
很多人可能不理解,一个国家级大奖,怎么还跟“冷门”扯上关系了?我们把时间倒回2019年。那时候,国内量子计算领域的热点是什么?超导量子比特、离子阱、光量子计算,这几个主流赛道几乎是“神仙打架”,各种顶级论文、巨额融资铺天盖地。而我们学院的这个团队,偏偏选了一个特别“硌牙”的方向——拓扑超导。
您可能觉得这个词很酷,但在当时,这简直就是“学术界的劝退专业”。圈内有一句玩笑话:“拓扑超导,听起来高大上,做出来只能自己看。”为什么?因为材料制备极其困难,需要的工艺精度达到了原子级别,而且一丁点杂质就会让整个体系坍塌。当时主流观点认为,这个东西在10年之内都不可能走出实验室。
但我们团队有个疯子,叫魏崇(化名,我们私底下都这么喊他)。魏老师的口头禅特别有意思:“跟风的人永远只能吃别人剩下的馒头,想吃饱就得去没人种的荒地。”他带着两个博士和三个硕士,一头扎进了实验室。我记得很清楚,2021年那会儿,学院的评估报告上,他们组的指标永远是垫底的。因为论文出得慢,引用率也低,甚至有其他组的老师委婉地建议:“老魏,要不换个方向?”
可魏老师不吭声,只是闷头做。我当时因为负责设备维护,偶尔会进他们的超净间。那里面没有一点人气儿,只有液氦蒸发时“嘶嘶”的声响和屏幕上跳动的扫描隧道显微镜图像。
从“实验室魔术”到“工业级硬通货”,技术突破的“拧巴”之处
没人知道,那看似死寂的几年里,他们到底在憋什么大招。直到2024年,一篇题为《原子级精准构筑的拓扑超导量子线》的论文出现在《自然·物理》上。当时我翻看的时候,说实话,第一遍没看懂。第二遍,后背开始出汗。他们不仅成功制备出了预测中的马约拉纳零能模(一种准粒子,被视为构建拓扑量子比特的圣杯),而且,最重要的是,他们给出了一个可以让这种材料稳定复制的工艺路线!
这有多难?打个比方,就像在几毫米见方的芯片上,用激光刻出一个比头发丝还细无数倍的电路,而且这个电路必须拥有完美的“拓扑保护”,任何外界的微小扰动都被看作“噪声”被自动过滤掉。以前大家都觉得这是“魔术”,但魏老师团队硬是把“魔术”变成了“工业级硬通货”。
我清楚地记得2026年最终提交的大奖申报材料里,有一组数据特别刺眼:他们研发的拓扑超导异质结,在1.5开尔文的低温下,相干时间达到了惊人的82.7微秒。这个数据比当时国际上最好的同类器件(德国马普所的数据是19.4微秒)高出了4倍多。而制备成本,只相当于他们的1/8。成本降低一个量级,性能提升一个量级——这种“拧巴”的突破,才是最致命的。
物理学家的“冷板凳”和“朋友圈”
很多人以为,搞出这么牛的项目,团队一定是天天关着门,谁也不见。恰恰相反。魏老师有一个特别有意思的习惯:他每周五下午雷打不动,会跑到学院三楼那个不太起眼的“创客咖啡吧”去坐着。不是去装酷,而是去“贩卖”他们的技术。他主动邀请做芯片设计、做超导电路、甚至做神经形态计算的老师来喝咖啡。他把枯燥的论文数据,掰开揉碎了,用大白话讲给他们听:“你看,我这个材料,能让你那个量子比特的寿命延长一倍,你愿不愿意试试?”
这种做法在学术圈里其实挺“叛逆”的。因为大家都习惯“保护”自己的核心数据,生怕被别人抢先。但魏老师从一开始就觉得,一个工程问题,不能靠一个物理团队闭门造车。结果呢?2025年下半年,他们和计算机学院的合作项目,成功将拓扑超导结构集成到了现有硅基芯片的CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺流程中。这一步,直接打通了从物理研究到工程应用的“任督二脉”。他们那些看似“飘在天上”的理论,终于在地面上找到了落点。
荣誉背后的“酸楚”与“幸运”
拿下大奖后,各种报道铺天盖地。但我想说的是,光环之下,是我们这些普通人看不到的东西。获奖的消息传开后,魏老师做的第一件事不是接受采访,而是跑到了医院——他团队里一位做真空系统维护的老刘师傅,因为连续熬夜导致的视网膜脱落,刚做完手术。老刘没在论文作者栏里,也没在获奖名单里。可那个能稳定运行十几个月的超高真空腔体,全是靠他的手艺一点点调出来的。
我无数次见过凌晨三点,那间实验室的灯还亮着。也见过博士师兄沉默地抽完一根烟,然后继续去处理那些让人崩溃的暗电流数据。没有这些“沉默的尘埃”,哪来那座沉甸甸的奖杯?
所以,当我看到网上有人评论“物理不过是个吃灰的古老学科”时,我真的会有点生气。我们可以不关心物理,但不能轻视物理。它不再是牛顿时代那个被苹果砸到的灵感,而是变成了像魏老师团队那样——在原子尺度上跟魔鬼做交易,用无数次失败堆起通往成功彼岸的一级级台阶。
这不是终点,而是一个全新的起点
这次获奖,对我个人而言,最大的触动不是荣誉本身,而是它彻底打破了我们学院内部一个根深蒂固的观念——“搞应用物理,就得追热点,追风口”。魏老师的项目告诉大家,真正的创新往往不是顺流而下,而是逆流而上。在一个多数人选择“更容易”的赛道上,敢于去啃那些“更难”的骨头,最终的回报往往是超乎想象的。
对于物理与电子工程学院来说,这次大奖就像一个信号弹。它意味着“硬科技”的价值正在被市场和国家高度认可。我们不再是单纯为论文发愁的“象牙塔”,而是可以直接将研究成果转化为工业应用,甚至在量子计算这个未来赛道上,拥有了自己的“瓷器活儿”。
现在,我站在那间熟悉的实验室门口,透过观察窗,看着里面忙碌的身影。魏老师还是穿着那件洗得发白的实验服,正对着显微镜调试什么。听说,他们下一步的目标是室温超导材料的。听起来又像一个“天方夜谭”,对不对?
但谁知道呢?也许明年的今天,他们又会给我们带来另一份惊喜。
——实验室里,咖啡依旧苦涩,但前方,已经是晴空万里。


