专访张首晟：谈天使粒子，问科研有啥用、能不能得诺奖不合适(2)

虽然凝聚态物理实验一般无法直接观测到真正的“基本粒子”，但实验中产生的特定现象，符合“基本粒子”的特征表现，可以说是非常重要的“准粒子”。张首晟团队这次在拓扑绝缘体和超导体组成的系统中发现的手性马约拉纳费米子，就符合马约拉纳费米子的波动方程，能有力证实这种“天使粒子”的存在。

在张首晟的团队之前，也有许多科研团队在寻找“马约拉纳费米子模”，其中就包括上海交通大学教授贾金锋团队。2016年6月，国际顶级物理学刊物《物理评论快报》（Physical Review Letters）在线发表了贾金锋教授及其合作者的论文。论文中，贾金锋团队通过巧妙的实验设计，率先观测到了在涡旋中的马约拉纳费米子的踪迹。

那么这次，张首晟团队的研究与之前的一些科学探索又有哪些不同？“我们这次的发现是和以前的零能模不一样，我们发现的粒子, 它既是一个波也会动，是真正满足马约拉纳波动方程的粒子。”张首晟告诉澎湃新闻。

阐述各自实验的不同前，或许大家需要对观测“马约拉纳费米子”有个判据，即在什么样的条件下，才算是成功观测到“马约拉纳费米子”。麻省理工学院物理学教授李雅达提出了一个评判标准：在实验中，需要测到奇数个马约拉纳零能模；并且微分电导应达到量化值。

依据这个实验判据，张首晟认为：“如果是用100分来表示李雅达判据的话，那么以前的实验做到了1-10分，但我们团队做到了99-100分。”

“11年3次预言正确，这是我最辉煌的11年”

都说任何科学成就都不是一蹴而就的，据张首晟介绍，这次能完成找到“马约拉纳费米子”，自己用时11年。

“11年其实不算长，但我们三次预言成功。这个在我的人生当中，以后回忆或许是最辉煌的11年。”张首晟说。

在采访中，张首晟把自己的研究比作做蛋糕。这个“蛋糕”在2006年就开始做了，也就是张首晟的“成名作”拓扑绝缘体。2007年，德国的实验小组在拓扑绝缘体中验证了张首晟所预言的量子自旋霍尔效应。

到了2008年的时候，张首晟的理论小组就想“把蛋糕做得更好一点”，准备在里面放一些“草莓”。这些“草莓”是一些磁性材料。当时他们预言拓扑绝缘体加入磁性材料后，会观测到量子反常霍尔效应。2013年，清华大学薛其坤教授验证显示，果然如此。