搜狐科技《思想大爆炸——對話科學家》欄目第121期，對話上海交通大學李政道研究所副所長、李政道講席教授，中國科學院院士丁洪。

嘉賓簡介：

丁洪，上海交通大學李政道研究所副所長、李政道講席教授，中國科學院院士，未來科學大獎科學委員會首任主席，未來科學大獎十周年慶典Program Committee聯席主席。

• 原始發現是不容易做的，第一次確實有運氣成分在，后來慢慢摸索出了方法。
  

• 基礎研究剛開始可能沒有明顯的作用，但之后會做的很好，要把眼光放長遠一點。
  

• 做科研挺辛苦，要enjoy life，沒有體會人生之美，也沒法追求科學的發展。
  

• 我們國家的凝聚態物理，至少在實驗方面不比美國差。
  

• AI會增強創造力，以后AI看我們的智慧，可能就像我們看貓的智慧。

出品｜搜狐科技

作者｜周錦童 常博碩

編輯｜楊 錦

在基礎物理的探索路上，總有一些名字與重大的突破緊密相連，丁洪便是其中之一。

他在固體材料中發現外爾費米子，推動“夢之線”“夢之環”“夢之城”等大科學工程的建設，深耕高溫超導與拓撲量子計算領域，保持著十年一個重大成果的科研節奏。

談及這些成果時，丁洪笑稱：“原始發現是不容易做的，可能我的運氣比較好，第一次確實有運氣成分在，后來慢慢摸索出了方法?！?/p>

他還笑稱自己“不務正業”，“我很喜歡跨界，做科研就是為了推動人類知識和文明的進步，既然是這個目的，做規劃也是很好的推動，有這樣的參與機會我都是自告奮勇的。”

在未來科學大獎十周年慶典上，搜狐科技對話了這位愛“跨界”的科學家，聽他分享中國凝聚態物理的發展情況，當下“內卷”的科研現狀以及AI加速科研進程的新可能。

“我們國家的凝聚態物理，至少在實驗方面不比美國差?！倍『閷λ押萍颊f道。

自從2008年丁洪回國以來，中國凝聚態物理發展非常迅速，這得益于政府的大量投入、家長對子女從事科學研究的支持，以及華人在全球范圍內的人才優勢。

雖然這可能有些“卷”的意味，但丁洪認為，“卷”是有積極意義的，競爭能夠促進人類社會的快速發展，但有些“內卷”是無意義的消耗和資源浪費。

此外，他還表示，AI會增強創造力，在AI的幫助下，未來拓撲量子計算和高溫超導領域會有巨大突破，預計20年內可能出現實用量子計算機，更高溫度、更實用的超導體，核聚變也可能在20年內實現商業化應用，帶來意想不到的變化。

以下為對話實錄（經整理編輯）

媒體：您能不能簡單科普一下，外爾費米子到底是什么？

丁洪：費米子是一種自旋為半整數的基本粒子，例如電子、質子、中子等都是費米子。1928年狄拉克把狹義相對論引進了量子力學,外爾費米子是1929年德國數學家、物理學家赫爾曼·外爾在狄拉克方程的基礎上，預言一種無質量的具有相反“手性”的粒子。

宇宙中是否存在“外爾”基本粒子一直是一個未解之謎，我們非常有幸在2015年第一次在“固體宇宙”中發現了以準粒子形式存在的外爾費米子。

媒體：這在未來會有什么應用?

丁洪：帶有“手性”的外爾費米子有可能做成低功耗的器件，有些很特殊的光電響應，所以大家都憧憬有很好的應用，但目前主要還是在做光電探測器，我們也非常期待以后有更多的應用。

媒體：您覺得未來基礎物理會如何改變世界？

丁洪：基礎物理一直在改變世界，未來也會如此。比如說發現電子的時候，有人覺得電子沒有用，但現在電子變得非常有用，比如電子學、電子器件等等。

后來相對論解釋高速運動的物質、解釋宇宙、黑洞，可能和日常關系不太大，但是我們現在手機上用的GPS減小定位誤差就需要考慮到相對論效應的影響?；A研究剛開始可能沒有特別明顯的作用，但之后往往會發現有很大的應用價值，所以我們要把眼光放長遠一點。

媒體：每10年您都會有一個重大的成果發現，是怎么做到的？

丁洪：我通常的回答是我運氣比較好。原始的發現是不容易做的，第一次可能有一定運氣成分在，后來是有方法的。

首先我們會去研究什么值得去做，研究課題挑選是非常重要的，第二步要知道什么是我們能做的，第三步就是怎么做。研究都在激烈的進展中，所以怎么樣能有很強的執行力，能夠率先做出來是非常重要的。在這個過程中我們積累了一套方法，形成一套經驗。有時候我也在想為什么10年才有大成果，能不能更快一些，現在我們有AI的幫助，確實可以極大地加速。

媒體：您積極參與了“夢之線”“夢之環”“夢之城”三大科學工程的規劃和建設，像科學城規化這種工作跟科研可能沒有太多關系，您為什么會投入其中？

丁洪：我喜歡跨界，甚至有點“不務正業”。但反過來想，其實我們做科研的目的就是為了推動我們人類知識和文明的進步，既然是這個目的，做科學規劃也是種很好的推動，有這樣的參與機會我往往是自告奮勇的。

媒體：您覺得這種大科學裝置對基礎物理的發展有什么推動作用？

丁洪：有非常大的作用。“夢之線”是指上海光源中的一條性能指標世界一流的光束線站，是由我們團隊設計并建設的，建好之后我們就發現了外爾費米子。“夢之環”是指北京高能同步輻射光源，是世界上亮度最高的高能同步輻射光源，雖然我以前做的是低能的光電子研究，但現在馬上建好了，我發現我也可以用，因為我們現在做拓撲量子器件，需要高能X光穿透?！皦糁恰备嗟氖菍φ麄€科學起到作用。

科學城更是這樣，我在美國待了18年，看到美國的一些成功的科學范式，像國家實驗室和科學城，所以我2008年回國就投入到北京懷柔綜合性國家科學中心的事業中，規劃和建設了一批大科學裝置，還推動了一系列交叉研究平臺。

媒體：您曾經說“沒有科研的生活不可想象，但是人生也不可能只有科研”，科研對您意味著什么？科研之外您喜歡做什么？

丁洪：我是比較喜歡跨界的，喜歡做一些其他的事，除了做科研也喜歡做些規劃，做些科普，還喜歡聽聽音樂。我前幾天還成立了大理李政道科學藝術中心，邀請了多位科學家和藝術家進行了科學藝術之美的分享，大家覺得非常好。

其實有時候只做自己“一畝三分地”，事情做得比較窄，做些廣的事情是比較好的，也能從中得到不少的啟發，獲得一些靈感。而且做科研是很辛苦的，也需要休息，需要enjoy life，沒有體會人生之美，也沒法追求科學的發展。

媒體：您覺得當前大學創新人才培養有哪些問題和挑戰？年輕人該如何面對學歷貶值的困境？

丁洪：學歷貶值這個說法是有一定的道理。其實以前知識的獲得是成本比較高的，為什么要去好大學，因為好大學有好的圖書館，可以看很多資料，后來有互聯網之后這個壁壘就沒有了，以后有AI的話，獲得知識的壁壘就更少，人可以在更短的時間內獲得更多的知識。

但是現在可能一些工作會被AI替代，比如編程，原來做“碼農”很掙錢，但今后的做簡單編程可能不行了，所以我們要追求更高層次的東西，這就對人的知識要求更多了，當然AI也可以幫助我們獲得。

我想最終到了足夠發達情況，就會按需分配，讓工作不只是一個謀生的手段，能夠做自己想做的事情。

媒體：您覺得AI會不會削弱創造力？

丁洪：我覺得AI會增強創造力，我認為地球的智慧正在在經歷一個巨大的轉變。20萬前是智慧從猿猴到人腦，現在是從人腦到AI，以后AI看我們的智慧，可能就像我們看貓的智慧。我相信AI達到一定高度之后，道德水準也會更高，對我們會更友善。

我現在也會讓AI幫我看資料、寫報告，我們研究很多的時間是花在做調研報告上，以前可能需要花兩個月做調研報告，現在用AI可能兩小時甚至兩分鐘就完成了。

媒體：高溫超導機理是物理學界公認的難題，您認為當前最可能突破的研究路徑是什么？

丁洪：我一直是研究高溫超導的，高溫超導現在還是一個世界性難題。主要有兩大問題，一是它的機理還不清楚，常規超導的機理在1957年就解決了，但1986年出現的高溫超導就打破了這個常規理論，所以要發展新的理論，但現在過去了快40年也沒有看到，到目前人們已經提出了上千種理論，到底哪個對還不好說。

第二大挑戰就是高溫超導體怎么很好地應用，高溫超導體雖然具有高溫、高抗磁性的特征，但是應用它往往需要跟普通金屬一樣具有有延展性，金屬線可以加工，可以造成線圈，但高溫超導體是陶瓷材料，繞線圈是非常復雜的，所以怎樣解決材料的問題也是個難題?，F在高溫超導在核聚變領域應用前景很好，像上海超導制成的高溫超導帶材就供不應求。

媒體：我國在凝聚態物理研究領域，對比國際領先水平處在怎樣的位置？

丁洪：從我2008年回國到現在，中國的科學，特別是中國的凝聚態物理有了飛速的發展，速度發展之快對于我們行業中人來說都感覺到很吃驚。我們國家的凝聚態物理，至少在實驗方面不比美國差。

這得益于中國政府的大量投入，中國家長對小孩從事科學的大力支持，不光是中國的科學家，連美國的很多科學家都是華人，我們華人具有很大的人才優勢，這對于中華民族的崛起將起到非常大的作用。

媒體：您覺不覺得從另一個角度來看，是一種內卷的現象？

丁洪：我們以前看覺得日本科學發展非?？欤毡疚锢碜龅梅浅：?，也獲得了很多諾貝爾獎，但現在看日本新一代，感覺沒有太多杰出的科學家。日本曾經也是很卷的，但現在躺平了，躺平的結果就是優秀科學家少了，所以“卷”有卷的積極的社會意義，競爭也能促進人類社會快速發展。

媒體：您曾說“做科研是一場馬拉松，必須玩命的投入”，您是不是也“卷”自己？

丁洪：我顯然不是一個非?！熬怼钡娜恕Ｓ行皟染怼笔窍牡?，是無意義的。比如擠地鐵，發現車站很擠，反方向坐到終點得到位置，但大家都這么做，就毫無意義、浪費資源。

媒體：您覺得在凝聚態物理和量子材料領域，未來5-10年內會取得哪些重大的突破？

丁洪：我現在做兩方面的研究，一方面是拓撲量子計算，另一方面是高溫超導，這兩方面是相輔相成的，我覺得未來這兩方面都會有巨大的突破，未來20年可能會有通用量子計算機的出現。第二個就是會有更高溫度、更實用的超導體出現。核聚變在未來20年內也有可能做到商業化，帶來一些以前不敢想象的事情。

媒體：凝聚態物理的研究都為人類帶來過哪些新發現？對物理學的發展帶來了哪些突破？

丁洪：近代科技的突破跟凝聚態物理相關，最有名的例子就是晶體管，第二就是巨磁效應的實現，還有超導體。凝聚態物理對科學范式的發展也起到了很大的作用，創造了一種“More is different”的思維方式。

媒體：您目前最關注的科學問題是什么？

丁洪：我們目前最關注的是拓撲量子計算，我希望造出世界上第一個拓撲量子比特。

媒體：您理想中的量子計算機應該是什么樣的？

丁洪：它的功能跟現在的計算機相比，計算速度幾乎是快無窮倍，現在無法解決的事情對它來說都不是問題，比如破譯密碼、預測天氣和發現新藥等。

用經典計算機去模擬量子世界，是一件幾乎不可能的事情，只有用量子計算機才可以，所以要探索宇宙奧秘，最終還是要依靠量子計算機。

媒體：超導在生活中的應用有哪些呢?

丁洪：應用比較多是醫院里的核磁共振，高檔的都是超導體做的。超導主要是做兩方面，一方面它是用來做信息材料的。比如實現量子計算，現在主流的量子比特要用超導，我們做拓撲量子計算也是用拓撲超導體，所以量子計算最終大概率是依靠超導體。超導應用的另一方面是能源材料，比如核聚變，因為核聚變的實現往往用磁場去約束，而強磁場是需要高溫超導體的。

媒體：拓撲超導和超導量子比特差異是什么？

丁洪：主要差異是具有天生的容錯性，用拓撲保護來使量子計算不容易受外界的干擾，出錯率大幅度降低。理論上是非常好，但問題是現在一個拓撲量子比特都沒造出來，它不像超導比特現在可以造出來幾百個。我希望拓撲量子比特在5年之內出現，我們現在也在緊鑼密鼓地沖擊這個目標。

媒體：人工智能加速了學科融合，未來學科分類會不會因此改變?

丁洪：為什么會有學科分類？我認為根本原因是因為人大腦的容量太有限。當人們發現人腦裝不下所有知識時，就需要數學、物理、化學分開學。但有了AI以后，什么知識都能裝得下，也許AI就不需要學科分類。未來人在AI的幫助下，也許在30歲前既是物理博士又是生物博士，還是計算機博士，這種高質量的模式，現在幾乎是不可想象的。

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