开启新方向：人工智能预言新材料

专访 | 张首晟 美国斯坦福大学终身教授、美国科学院院士、中科院外籍院士 2017年度中华人民共和国国际科学技术合作奖获得者

“国内近些年在量子计算方面取得了长足的发展，一些科学家也取得了很好的科研成果，还需要更多从0到1这样一个原创的过程。” 1月8日，美国斯坦福大学终身教授、美国科学院院士、中科院外籍院士张首晟，在获得2017年度中华人民共和国国际科学技术合作奖获之后接受新浪科技采访时说。

作为凝聚态理论物理领域杰出的科学家之一，张首晟多年来积极参与中国科研机构的合作，他积极参与和中国科研院所的合作，直接促成中国在量子反常霍尔效应、拓扑绝缘体以及新近的外尔半金属等领域的国际领先地位，为我国相关科研领域和国际前沿研究之间架起一座桥梁。

与中国合作：发挥桥梁作用达到双赢

中国近年来非常重视海外人才的引进，大批学者通过“***”等人才项目建立了与中国科研机构的合作，或归国拥有国内高校的教授身份。2009年，张首晟入选 “***”，并被清华大学特聘为教授，在杨振宁先生创办的高等研究院工作。“中国对科学越来越重视， GDP相当大的比重都投入到科学领域，科学家也越来越被尊重，而且中国的教育根基非常好。” 在清华做研究时，张首晟遇到了很多理论物理基础研究扎实的学生，这让他非常欣喜，“我希望自己能把桥梁作用发挥好，培养出更多人才，为中国科学进一步发展贡献自己的力量。”

多年与国内的合作十分成功，在清华工作期间，张首晟理论预言了量子反常霍尔效应的实现方案， 与薛其坤等合作，首次在实验上发现量子反常霍尔效应。另外，张首晟通过与中科院物理所合作，认证Bi2Se3，Bi2Te3，Sb2Te3掺入3d磁性元素是实现磁性拓扑绝缘体的最佳方案，并通过理论计算确认这是实现量子反常霍尔效应的理想材料。

2017年7月，张首晟与其他几位华人科学家宣布发现“天使粒子”，这是继“上帝”粒子、中微子、引力子之后量子物理的又一里程碑发现。张首晟透露，团队正在验证使用“天使粒子”做量子计算的设想，目前正在做拓扑量子计算方面的研究，“国际上目前最前沿的研究是量子计算纠错，希望利用拓扑量子计算原理后，每一个量子比特都不会犯错，能够独自运行。如果实现的话，量子计算将带来革命性突破，未来也将致力于与中国科研机构合作改变量子计算的拓展局限性。目前已在斯坦福大学成立了拓扑量子物理中心，未来希望能在国内合作建立实验中心，让科学理论设想能够得到先进仪器的验证。”

据张首晟介绍，如果实验中心建成的话，实验设计部分将在斯坦福大学完成，实验验证部分会在国内进行，最终的成果共享，实现共赢。

开启新方向：人工智能预言新材料

人类每一个重大的历史时期都会用材料来命名，比如旧石器时代，新石器时代，青铜器时代等，说明材料对人类的发展起到很大作用，但以往的材料都是在偶然机会下才发现的，而像拓扑绝缘体材料确实在理论上预言的。张首晟团队目前正在研究一个非常新的方向：利用人工智能来预言新材料，包括无机材料、有机材料，甚至是一些小分子药物材料，希望能给精准医疗带来长足的发展，从而实现对人类疾病的精准治疗和有效预警。张首晟称目前这些研究正在斯坦福大学开展，以后会考虑与国内合作。

身兼多职：风险投资人

除了理论物理学家，张首晟另一个广为人知的身份是风险投资人。

张首晟介绍说，之前在斯坦福大学有过投资成功的经验，加上被中国的“双创”计划所吸引，2013年9月，张首晟与自己的学生谷安佳一起，创立了丹华资本。“丹”取之于斯坦福Stanford，“华”取之于中华，丹华的理念是把科学前沿和投资联系起来，搭建中国与美国交流的桥梁。丹华目前很多投资都投在了前沿科技例如人工智能方向。

回顾起自己的人生经历，张首晟觉得自己非常幸运。15岁跳级考入复旦大学物理系，大二时被国家选派到德国留学，经过多年努力如愿以偿成为了杨振宁先生的弟子。张首晟说，对于国家授予他这个奖，他心中充满了感激之情，庄严的国徽奖章激励着他为中美科技进步做出更大贡献。

在采访结束时，张首晟笑称，自己现在54岁，感觉人生才刚刚开始，他要把自己一生的精力都贡献给中国的科技发展。（郭祎 河雨）

采访实录：

问：为什么会颁给您国际科学技术合作这个奖？