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南京4位青年才俊获“科学探索奖”
2019-11-04 15:55:00  来源:南报网  
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  南报网讯2019年“科学探索奖”颁奖典礼11月2日在北京举行,50位青年科学家获奖,南京大学物理学院万贤纲教授、南京大学天文与空间科学学院施勇教授、东南大学建筑学院杨俊宴教授、东南大学土木工程学院徐赵东教授4位在宁高校才俊榜上有名。

  预言拓扑材料理论方法,建立拓扑材料基因库

  “获得这个奖,非常开心。”上午记者联系万贤纲时,他已经连夜赶回南京,坐在办公室里忙工作了,“与长江学者特聘教授、国家杰出青年科学基金等官方颁发的头衔不同,这是一个民间的奖项,说明自己的研究获得了社会的认可。”

  万贤纲的研究方向是拓扑物理学,他和合作者提出了Weyl半金属概念;发展新的预言拓扑材料理论方法,预言数千种拓扑材料。

  近年来,拓扑量子态是物理学和材料科学领域的前沿热点课题。“拓扑材料具有常规材料所没有的奇特物性,在电子、信息和半导体技术等诸多方面有很大的应用潜力。但寻找这类拓扑材料,目前科学家主要是通过计算拓扑不变量,效率较低。”万贤纲介绍,他发展了一套非常高效的预测拓扑材料的方案,利用一种新方法,系统地大规模地搜索整个材料数据库,获得大量拓扑材料线索,并建立了拓扑材料基因库。业内评价,此前的方法跟他们提出的方法相比较,就如同用鱼钩钓鱼和用渔网捕捞的差别。

  “我们这种能耗低、效率高的拓扑材料搜索方法也适合应用于其他体系,比如声子系统、光子系统、磁性材料等。将来如果有用,将为相关领域的发展产生积极的推动作用。”他说。

  寻找恒星祖先,发现今天的恒星诞生相对容易

  说起获奖感受,施勇提及的也是“社会认可”。“这是一个很好的社会导向,对科研进行关注,对科研产生认同。”他说。

  施勇在探索恒星形成规律和活动星系核方面做了很多努力,被称位“寻找恒星祖先的‘追星人’”。他最新的研究成果显示,早期恒星形成的效率比类银河系中的效率低10—100倍。这就意味着最早的恒星诞生要比今天的恒星形成难得多。

  理论上说,宇宙大爆炸之后,气体随着宇宙膨胀而渐渐冷却,在大约130亿年前,开始坍缩形成宇宙第一代和第二代恒星。这些恒星内部剧烈的核聚变反应把氢和氦合成各种金属元素。气体中的金属元素含量是影响恒星形成的关键,如果金属元素少,恒星形成的效率就低。不过,这些理论预测一直缺乏有效的天文观测来证实。

  施勇利用欧洲航空局与美国航空局联合建造的赫歇尔天文台的、世上最强大的远红外空间望远镜对两颗距离地球比较近的“化石”星系进行了观测研究,发现两者金属含量只有我们银河系金属含量的7%和9%,这就意味着早期的恒星诞生要比今天的恒星形成难得多,形成效率大约低10—100倍。

  “如果把今天的宇宙比喻成100对父母,假如他们在一年之内可以生100个孩子,那么远古的宇宙就相当于100对父母在一年之内只能生一个孩子。”施勇说,研究天文可以探索宇宙,更好地认识宇宙,推动社会的文明。

  建“不倒”的房屋,让建筑真正做到以人为本

  东大杨俊宴的研究是围绕智慧城市大数据展开的,徐赵东则致力于在复杂土木结构减震等问题上的探索。

  杨俊宴介绍,三维的城市设计在专业上称之为“数字化城市设计”,不仅是简单的二维图纸到三维设计的变化,最重要的是更加关注人、关注民生。“传统的绿地规划布局,是见物不见人的,它更多的是布局一个比较光鲜的壳子,我们对它没有更好的深入洞察。现在有了多源异构大数据,我们可以真实地了解所有的城市公园绿地,在高精度的这个层面上,人到底是如何使用的,他们有什么需求,有什么规律,然后再来进行绿地空间的设计和布局,真正做到以人为本。”

  “我的研究就是围绕各种有害震动展开的,土木结构中的震动、航空航天过程中的震动。”徐赵东说,自己是从大别山中走出来的农家子弟,正是因为过去几十年间我国不断进步的教育制度、社会制度,自己才一步步走到了今天,“我是发自内心的感谢这个时代。”他说,这次来北京领奖,他特地带上了从未去过北京的父母,抽空带他们去看了下长城和天安门。

  “建起心中不倒的房屋”是徐赵东一直以来的梦想,20多岁、30多岁时,很多白天的新奇想法会在他半夜的睡梦中出现,灵感乍现。“人是要有梦想的,有了梦想才有方向、目标和动力。”他说,科技兴国、创新强国,相信这笔民间最大笔的科研经费将点燃更多青年人对科学的热情,做科学探索的同路人。本报记者谈洁

  【新闻链接】

  “科学探索奖”由腾讯董事会主席兼首席执行官、腾讯基金会发起人马化腾与北京大学教授饶毅,携手杨振宁、毛淑德、何华武、邬贺铨、李培根、陈十一、张益唐、施一公、高文、谢克昌、程泰宁、谢晓亮、潘建伟等科学家共同发起,面向基础科学和前沿技术领域,支持在中国大陆全职工作的、45周岁及以下的青年科技工作者,以激励他们鼓足干劲,继续攀登科学的珠穆朗玛峰。每位获奖者将连续5年、获得总计300万元资金。

标签:拓扑;拓扑材料;理论方法
责编:胡悦 崔欣
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