今年一个很明确的信号:科睿唯安物理学的三组候选,全部落在凝聚态物理方向。《PhysicsWorld》也做过领域轮换分析,近几年粒子物理缺少颠覆性实验突破,大科学项目参与者成千上万,很难筛选出最多三位获奖者,今年大概率会让位给材料与凝聚态研究。很多人会好奇,这项研究到底解决了什么现实问题。我们日常使用手机、电脑,设备发烫、算力遇到瓶颈,根源就是电子在芯片内部不断碰撞,大量电能变成热量白白损耗。传统量子霍尔效应可以让电子有序通行,减少碰撞,但是需要巨大的外加磁场,根本没法放进小小的手机芯片。
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北京时间10月6日17点45分,2026年诺贝尔物理学奖就要正式公布。每年这一刻,全球物理学界都在屏息等待,究竟哪一项研究能够站上物理领域的最高领奖台。
不同于往年粒子物理、宇宙物理轮番登场,今年几乎所有诺奖风向标,都把目光集体投向了凝聚态物理。从手机屏幕、未来低功耗芯片,到量子计算、超高精度时钟,一大批改变人类科技走向的研究扎堆进入候选名单。其中,薛其坤的名字牵动着无数国人的心,大家都在期待,能否见证中国本土实验室诞生的重大成果拿下诺奖。
当然诺奖从不按预测出牌,大热爆冷、黑马突围都是常事。我们结合科睿唯安引文桂冠奖、沃尔夫奖、卡夫利奖,以及《PhysicsWorld》等专业媒体的分析,一起来盘点今年这场神仙打架。
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一、诺奖怎么猜:不靠直觉,看这些风向标
普通人猜测诺奖大多凭名气,但科学界有一套沿用多年的参考体系。其中科睿唯安的引文桂冠奖最被大家熟知,它不看资历、不看人脉,只统计论文引用数据,只有真正改写行业研究、同行绕不开的成果,才能够入选。
从海量文献里筛选,能做到超高引用率的科学家寥寥无几。自2002年设立至今,一共有89位引文桂冠奖得主后来拿到诺贝尔奖,虽然命中率不是百分百,但可以帮我们圈出第一梯队候选人。再叠加沃尔夫奖、卡夫利奖这些重量级奖项,基本就能锁定热门赛道。
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二、最大期待:薛其坤和量子反常霍尔效应
在一众候选人之中,薛其坤是国内关注度最高的一位。作为中科院院士、南方科技大学校长,他带领团队做出的量子反常霍尔效应,被杨振宁评价为“第一次从中国实验室产出诺贝尔奖级别的物理学论文”。
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薛其坤团队花了数年时间,反复调试上千个样品,终于在2013年,在磁性拓扑绝缘体薄膜中,实现了不需要外磁场的量子反常霍尔效应。简单来说,依靠材料本身的属性,给电子修出一条无阻的高速通道。一旦未来实现实用化,超级计算机功耗有望大幅下降,也能为拓扑量子计算打下基础。
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这项成果早已写入不少国际论文,就连2016年诺贝尔物理学奖的官方背景文件,都引用过该团队的实验数据。薛其坤也拿下凝聚态物理最高奖项巴克利奖,这也是该奖项第一次颁给中国籍科学家。唯一现实的门槛,就是目前实验还需要极低温环境,距离商业化还有距离。诺奖委员会既会看重基础突破,也会考量成果的成熟度,今年究竟会不会把荣誉给到这项来自中国的实验,是本届最大悬念。
三、走进生活的物理:OLED背后的科研先驱
诺奖向来不冷落改变普通人生活的技术,蓝光LED、CCD图像传感器都曾拿下物理学奖。今年一组候选人,就藏在我们天天接触的手机屏幕背后。
安达千波矢、StephenR.Forrest、MarkE.Thompson三位科学家,主攻OLED发光材料研究。早期OLED屏幕有一个致命短板,电能转化为光的效率很低,大部分能量直接变成热量。他们分别在磷光OLED和热激活延迟荧光材料上完成关键突破,把发光效率从25%提升逼近理论上限。
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正是依托他们打下的基础,才有了如今轻薄、可折叠、色彩鲜艳的OLED屏幕。从高端手机、曲面电视到智能手表,这项技术已经渗透消费电子产业的方方面面。如果诺奖委员会更看重技术落地和产业红利,这一组科学家拥有极强的竞争力。
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四、面向未来的新材料:多铁材料与魔角石墨烯
今年候选名单里,还有两个极具科幻色彩的新材料方向。
瑞士科学家NicolaA.Spaldin深耕室温多铁材料。自然界大多数材料,磁性和电性很难同时共存,而多铁材料可以同时被电场、磁场调控。依靠这类材料,未来硬盘或许只需要微弱电场就能改写存储,设备功耗可以压到极低,为新一代计算硬件开辟新路径。
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另一大热门是魔角石墨烯,也就是转角电子学。2018年MIT团队发现,把两层石墨烯叠加,扭转仅仅1.1度的微小角度,普通材料就可以变身超导体或者绝缘体。仅仅转动角度,就能随意改写材料电子特性,这个发现直接开辟了一个全新研究领域,相关研究者今年拿到了卡夫利纳米科学奖,属于诺奖的强力风向标。
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不过魔角石墨烯的成果距今只有8年,诺奖委员会一向习惯等待时间验证,很多重大发现要沉淀二三十年才会获奖,太年轻的成果往往会被延后,这也是它的最大短板。
五、另一条赛道:超冷原子,丈量宇宙的光钟
凝聚态之外,精密测量领域同样不可忽视。拿到2026沃尔夫物理学奖的叶军与ImmanuelBloch,也是有力竞争者。
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他们把原子冷却到接近绝对零度,用激光搭建光晶格困住原子。叶军基于这套技术造出了光钟,计时精度达到宇宙级,从宇宙大爆炸走到今天,累计误差不到一秒。这种时钟不光可以重新定义时间单位,还能探测引力变化、捕捉暗物质信号。Bloch则利用超冷原子做量子模拟,用来复现复杂固体物理现象。沃尔夫奖历史上,三分之一的物理学获奖者后续斩获诺奖,这两位同样具备冲奖实力。
除此之外,超材料领域的JohnPendry爵士也被多家媒体点名,他奠定的理论基础催生超材料,隐身衣、超透镜的设想都源于此,常年属于陪跑的无冕之王。
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六、期待揭晓,也理性看待预测
距离开奖只剩几个小时,各种分析、预测满天飞,但没有人能够猜透瑞典皇家科学院的想法。有可能基础物理大放异彩,也有可能偏向应用技术;有可能爆出意料之外的黑马,也会出现大热落选。
即便今年没有获奖,也不代表一项伟大的科研失去价值。诺贝尔奖更像一个迟来的荣誉,很多改变世界的科学突破,都需要漫长岁月沉淀。不管最终结果如何,2026年,注定是属于凝聚态物理的一年,我们静待北京时间17点45分,最终答案揭晓。
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