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南京4位青年才俊獲“科學探索獎”

2019-11-03 14:42圖文來源:南報網

南報網訊 2019年“科學探索獎”頒獎典禮11月2日在北京舉行,50位青年科學家獲獎,南京大學物理學院萬賢綱教授、南京大學天文與空間科學學院施勇教授、東南大學建筑學院楊俊宴教授、東南大學土木工程學院徐趙東教授4位在寧高校才俊榜上有名。

預言拓撲材料理論方法,建立拓撲材料基因庫

“獲得這個獎,非常開心。”上午記者聯系萬賢綱時,他已經連夜趕回南京,坐在辦公室里忙工作了,“與長江學者特聘教授、國家杰出青年科學基金等官方頒發的頭銜不同,這是一個民間的獎項,說明自己的研究獲得了社會的認可。”

萬賢綱的研究方向是拓撲物理學,他和合作者提出了Weyl半金屬概念;發展新的預言拓撲材料理論方法,預言數千種拓撲材料。

近年來,拓撲量子態是物理學和材料科學領域的前沿熱點課題。“拓撲材料具有常規材料所沒有的奇特物性,在電子、信息和半導體技術等諸多方面有很大的應用潛力。但尋找這類拓撲材料,目前科學家主要是通過計算拓撲不變量,效率較低。”萬賢綱介紹,他發展了一套非常高效的預測拓撲材料的方案,利用一種新方法,系統地大規模地搜索整個材料數據庫,獲得大量拓撲材料線索,并建立了拓撲材料基因庫。業內評價,此前的方法跟他們提出的方法相比較,就如同用魚鉤釣魚和用漁網捕撈的差別。

“我們這種能耗低、效率高的拓撲材料搜索方法也適合應用于其他體系,比如聲子系統、光子系統、磁性材料等。將來如果有用,將為相關領域的發展產生積極的推動作用。”他說。

尋找恒星祖先,發現今天的恒星誕生相對容易

說起獲獎感受,施勇提及的也是“社會認可”。“這是一個很好的社會導向,對科研進行關注,對科研產生認同。”他說。

施勇在探索恒星形成規律和活動星系核方面做了很多努力,被稱位“尋找恒星祖先的‘追星人’”。他最新的研究成果顯示,早期恒星形成的效率比類銀河系中的效率低10—100倍。這就意味著最早的恒星誕生要比今天的恒星形成難得多。

理論上說,宇宙大爆炸之后,氣體隨著宇宙膨脹而漸漸冷卻,在大約130億年前,開始坍縮形成宇宙第一代和第二代恒星。這些恒星內部劇烈的核聚變反應把氫和氦合成各種金屬元素。氣體中的金屬元素含量是影響恒星形成的關鍵,如果金屬元素少,恒星形成的效率就低。不過,這些理論預測一直缺乏有效的天文觀測來證實。

施勇利用歐洲航空局與美國航空局聯合建造的赫歇爾天文臺的、世上最強大的遠紅外空間望遠鏡對兩顆距離地球比較近的“化石”星系進行了觀測研究,發現兩者金屬含量只有我們銀河系金屬含量的7%和9%,這就意味著早期的恒星誕生要比今天的恒星形成難得多,形成效率大約低10—100倍。

“如果把今天的宇宙比喻成100對父母,假如他們在一年之內可以生100個孩子,那么遠古的宇宙就相當于100對父母在一年之內只能生一個孩子。”施勇說,研究天文可以探索宇宙,更好地認識宇宙,推動社會的文明。

建“不倒”的房屋,讓建筑真正做到以人為本

東大楊俊宴的研究是圍繞智慧城市大數據展開的,徐趙東則致力于在復雜土木結構減震等問題上的探索。

楊俊宴介紹,三維的城市設計在專業上稱之為“數字化城市設計”,不僅是簡單的二維圖紙到三維設計的變化,最重要的是更加關注人、關注民生。“傳統的綠地規劃布局,是見物不見人的,它更多的是布局一個比較光鮮的殼子,我們對它沒有更好的深入洞察。現在有了多源異構大數據,我們可以真實地了解所有的城市公園綠地,在高精度的這個層面上,人到底是如何使用的,他們有什么需求,有什么規律,然后再來進行綠地空間的設計和布局,真正做到以人為本。”

“我的研究就是圍繞各種有害震動展開的,土木結構中的震動、航空航天過程中的震動。”徐趙東說,自己是從大別山中走出來的農家子弟,正是因為過去幾十年間我國不斷進步的教育制度、社會制度,自己才一步步走到了今天,“我是發自內心的感謝這個時代。”他說,這次來北京領獎,他特地帶上了從未去過北京的父母,抽空帶他們去看了下長城和天安門。

“建起心中不倒的房屋”是徐趙東一直以來的夢想,20多歲、30多歲時,很多白天的新奇想法會在他半夜的睡夢中出現,靈感乍現。“人是要有夢想的,有了夢想才有方向、目標和動力。”他說,科技興國、創新強國,相信這筆民間最大筆的科研經費將點燃更多青年人對科學的熱情,做科學探索的同路人。本報記者 談潔

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“科學探索獎”由騰訊董事會主席兼首席執行官、騰訊基金會發起人馬化騰與北京大學教授饒毅,攜手楊振寧、毛淑德、何華武、鄔賀銓、李培根、陳十一、張益唐、施一公、高文、謝克昌、程泰寧、謝曉亮、潘建偉等科學家共同發起,面向基礎科學和前沿技術領域,支持在中國大陸全職工作的、45周歲及以下的青年科技工作者,以激勵他們鼓足干勁,繼續攀登科學的珠穆朗瑪峰。每位獲獎者將連續5年、獲得總計300萬元資金。

作者:談潔責任編輯:朱皓

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