●戴希(屏幕中)與方忠、丁洪(屏幕左右)同奪今年未來科學大獎的物質科學獎。科大圖片
得獎原因和研究介紹

有「中國的諾貝爾獎」之稱的未來科學大獎,昨日在香港和北京兩地連線公布今年生命科學獎、物質科學獎、數學與計算機科學獎三大獎項得主,共7位傑出科學家獲得殊榮,其中的物質科學獎獲獎者,由中國科學院物理研究所所長方忠、香港科技大學蒙民偉博士納米科學教授兼物理系講座教授戴希、上海交通大學李政道研究所副所長丁洪,以拓撲電子材料的研究共同獲得,見證香港科研人員結合國家科學力量,攜手以科學引領及創造未來的願景。戴希早年完成博士學位後,隨即在港科大開展博士後研究,其後又先後於中國科學院物理研究所及港科大等擔任教授,與內地夥伴並肩鑽研尖端物理材料理論。他昨日形容,此次獲獎讓中國在拓撲物態領域的研究躋身國際最前沿,「期望未來能繼續發揮香港於學術研究的獨特優勢,為國家的科技進步貢獻力量。」 ●香港文匯報記者 陸雅楠

未來科學大獎由香港未來科學大獎基金會於2016年設立,以表彰內地、香港、澳門、台灣各領域開創性的科學家,並藉以激發社會的科學精神和熱情。昨日的發布會公布今年三大獎項得主,並將於10月在香港舉行盛大頒獎禮。發布會現場連線多名得獎者分享科研路上的點滴和啟發,為有志從事科研的人才撒下未來科學的種子。

第六位香港科學家得獎

7位科學家中,與方忠、丁洪一同以拓撲電子材料研究獲得物質科學獎的戴希較受關注。他是歷屆大獎46名得獎者中第六位香港科學家,以量子材料理論研究享譽國際,包括首創計算方法成功預測首個量子反常霍爾效應絕緣體;運用先進計算技術推動首個狄拉克半金屬與外爾半金屬的預測與發現,更提出基於非阿貝爾貝里聯絡的拓撲指數計算方法,該方法現已成為分類拓撲材料的標準工具,大幅加速拓撲量子材料研究進程,研究成果更已被納入研究生教材。

戴希的科研歷程,是香港科研力量融入國家發展大局的寫照。自1999年在中國科學院理論物理研究所博士畢業後,他開始於港科大進行博士後研究,並曾在2004至2007年於香港大學任研究助理教授,其後加入中國科學院物理研究所,並在2017年再次回到港科大。

發現Weyl費米子引發轟動

長期與內地科學家保持緊密合作的戴希,2010年與方忠共同通過理論計算,成功預測磁性摻雜拓撲絕緣體薄膜可實現量子反常霍爾效應。三年後該預測由另一位未來科學大獎得主薛其坤率領的實驗團隊成功驗證,成為科學界首次觀測到此重要的物理效應。在2015年,戴希及團隊在固體材料中首度發現Weyl費米子,引發物理學界轟動,更獲權威期刊《物理評論》評選為創刊125年來49項最具開創性研究之一,且是唯一來自中國的研究。

戴希昨日透過港科大對獲獎表示欣喜,認為其團隊透過研究實際的材料體系探索事物本質,能藉以促進物理理論與實驗科學融合,今次獲獎大力推動了拓樸物態研究的發展,讓中國躋身國際前沿,並期望能以香港的學術優勢,繼續貢獻國家科技發展。

在昨日的發布會連線中,戴希又分享了自己認為最美的物理理論——相對論,相信每位從事理論物理研究的學者,都對其懷有執着的熱愛與欣賞,「在我看來,它從相對性原理這一幾何學公理般的簡單假設出發,基於以太不存在的實驗事實,推導出光速不變原理。由此衍生出運動物體接近光速時產生的諸多神奇效應,這些效應雖與日常生活經驗相悖,卻隨着時間被逐一證實。」

一同獲獎的方忠和丁洪亦透過連線對獲獎表達高興。方忠於獲獎感言中強調,是次研究成果並不只他們三人的努力,衷心感謝參與其中的眾多科學家,大家協同攻關的結晶,今次獲獎三人僅是作為全體研究人員的代表。

他形容,團隊的緊密合作有效加速研究進程,是最終取得突破關鍵。

得獎原因和研究介紹

生命科學獎

【得獎原因】表彰他們發現了鳥類起源於恐龍的化石證據,將「鳥類起源於恐龍」從假說轉化為被廣泛接受的科學理論。

【研究介紹】1868年英國學者Thomas Huxley首提鳥類起源於恐龍的設想,但此觀點長期存在爭議。1970年代,美國學者John Ostrom復興該理論,主張鳥類演化自小型虛骨龍類恐龍。在1990年代,季強與已故學者陳丕基分別報道了在遼西熱河生物群發現的全球首例帶羽毛非鳥恐龍化石,成為突破口。此後一系列帶羽恐龍相繼出土,開啟古生物學新紀元。徐星與周忠和進一步發現赫氏近鳥龍、奇翼龍、寐龍等一系列從恐龍到鳥的過渡物種,透過系統發育分析與解剖學研究,完整建立恐龍向鳥類演化的形態功能鏈接,為鳥類是獸腳類恐龍的一個演化支系提供了確切證據。

物質科學獎

【得獎原因】表彰他們在拓撲電子材料的計算預測以及實驗實現方面作出的貢獻。

【研究介紹】拓撲電子材料被譽為凝聚態物理領域中近年最具突破性的進展之一,其體態電子能帶結構展現出非平凡拓撲特性,形成極穩定的表面導電態,完美結合數學拓撲理論與電子材料應用潛力。方忠與戴希研發創新計算方法,成功預測拓撲絕緣體、量子反常霍爾材料及Weyl半金屬等系列材料,彌合了理論物理學與實驗科學的差距,更將拓撲物質理論概念帶進現實世界材料;丁洪通過對角分辨光電子能譜技術(ARPES)的創新性使用,首次在方忠和戴希預測的半金屬材料中實驗驗證了Weyl費米子的存在。他們開創的方法現已被全球科學家廣泛採用。

數學與計算機科學獎

【得獎原因】表彰他在非易失性半導體存儲單元密度、器件集成度和數據可靠性領域的發明和引領的貢獻。

【研究介紹】盧志遠率先開發了新一代非易失性存儲器(NVM)技術,包括高密度每單元4比特NVM存儲、微縮至深度納米的BE-SONOS器件、三維單柵垂直溝道結構NVM、具備片上自修復功能的高可靠性存儲,以及先進的三維NOR閃存技術,實現從二維向三維存儲的關鍵跨越,單芯片容量突破T比特級。

基於這些關鍵發明,盧志遠帶領團隊成功開發了新一代NVM存儲產品,並為非易失性存儲技術的未來奠定了技術基礎,進一步推動了人工智能、移動通信、雲計算及邊緣計算等領域的廣泛應用。

資料來源:未來科學大獎