“物理是非常美的事

也是享受人生的一部分”

李政道研究所副所长、李政道讲席教授

丁洪所描述的这份“美的享受”

蕴藏于他深耕多年的凝聚态物理领域

也映照在未来科学大奖的荣誉之中

他此次获奖的核心成果

是在材料中发现外尔费米子

这一突破被他视为

“理论、材料制备与实验观察紧密协作的成果”

科研工作之外的丁洪

是一位喜欢在水中沉思的人

他享受独自漂流于海上两小时

让无垠的宁静海面容纳所有思绪

这份从容与豁达

也成为他应对科研压力的重要支撑

回望科研历程

道路并非始终平坦

初赴美国时所就读的大学排名并不突出

获取教职的希望也曾显得渺茫

然而他与妻子始终未陷入焦虑

一直以积极心态相信困难终将过去

更为艰难的时期

是他接受髋关节手术并卧床休养的三个月

止疼药带来的幻觉与情绪波动

都在妻子叶青的悉心陪伴下逐渐消散

也正是这次手术之后

他更加坚定了投身科研

多做实事的决心

术后不久

他牵头筹建上海光源“梦之线”

这条需将长光聚焦至微米级别的实验线站

历时五年方告建成

而正是这条倾注无数心血的“梦之线”

为外尔费米子的实验发现奠定了关键基础

2014年夏天

他与戴希教授在普林斯顿探讨拓扑半金属的可能

物理所理论团队通过计算

指出TaAs可能为外尔半金属

陈根富研究组随后成功制备出高质量单晶样品

2015年春节前夕

学生发来清晰的“费米弧”实验图像

他激动地在微信中发出“Eureka”

宣告在固体宇宙中外尔费米子的发现

这一突破的背后

凝聚着团队的紧密协作

也体现了他对物理直觉与学术品位的执着坚守

他时常强调

相比先进的设备与偶然的运气

卓越的物理判断更为关键

科研道路上的丁洪

不仅是前沿的探索者

也是后来的引路人

招生时

他总会明确提及“能吃苦”这一条件

因为他深知

实验物理研究漫长而艰辛

往往需要六年甚至更久的执着坚守

在他培养的学生中

已有多人成长为优秀的青年科学家

从芝加哥到北京

再到上海

科研的脚步从未停歇

温暖的陪伴始终相随

这份对物理的深切热爱

这份始终如一的坚定陪伴

支撑着他在固体宇宙中不断追寻光芒

也照亮了中国凝聚态物理的前行之路

沉淀数十年的科研坚守意义何在？

跨团队协作，何以催生重大科学突破？

热爱与陪伴，对科学家究竟意味着什么？

2025未来科学大奖获奖者纪录片

让我们一同聆听丁洪教授的答案

计算预言与实验验证结合

共拓拓扑电子材料新疆界

2025未来科学大奖-物质科学奖获奖者方忠、戴希、丁洪，奖励他们在拓扑电子材料的计算预测以及实验实现方面做出的开创性贡献。

拓扑电子材料的发现被认为是凝聚态物理领域近年来最具突破性的进展之一。这类材料在其体态电子能带结构中展现出非平凡的拓扑性质，从而产生具有极强稳定性的表面导电态。拓扑电子材料将拓扑学的抽象数学之美与电子材料的实用功能性结合在一起，为自旋电子学、量子计算与能源技术等多个领域的应用开辟了广阔前景。

尽管凝聚态理论预测了多种类型的拓扑能带结构的存在（通常借助理想化的“玩具”模型），在真实材料中发现这些结构仍极具挑战性，犹如大海捞针。方忠与戴希发展出一整套计算方法，使他们率先预测出一系列拓扑材料，包括拓扑绝缘体、量子反常霍尔材料、以及Weyl半金属等。与此同时，丁洪在将理论转化为实验现实方面发挥了关键作用。他通过对角分辨光电子能谱技术（ARPES）的创新性使用，首次在方忠和戴希预测的半金属材料中实验验证了Weyl费米子的存在。他们开创的方法现已被全球科学家广泛采用。