他们半年发表四篇顶刊
在科研领域取得突出成就
获《人民日报》《光明日报》陆续报道
他们积极对接国家重大需求
在基础研究中瞄准世界前沿
致力于解决关键技术难题
他们是
上海交通大学物理与天文学院
低维量子材料团队
这支由党员教师组成的科研队伍
正带领团队师生在科研舞台上披荆斩棘
为基础学科发展贡献交大力量
发挥模范带头作用 勇攀科学研究高峰
近年来，上海交通大学物理与天文学院深入贯彻实施“人才强院”战略，通过一系列卓有成效的人才引进和培育措施，显著提升了师资队伍的整体质量和竞争力。围绕学科发展的核心需求，学院精准吸引了众多海内外顶尖人才，构建了一支由150余名专任教师组成的高素质教师队伍，汇聚了中国科学院院士5人、国家高层次人才35人、国家高层次青年人才70人，形成了强大的学术研究力量。
在“以人为本、引育并举”的发展理念指导下，学院不仅致力于引进高端人才，还注重对现有教师的培养和支持，营造了一个“引得进、用得好、留得住”的良好环境，建立了从青年教师到学术领军人才的成长通道，促进了高水平创新团队的建设。正是在这样的人才强院战略和良好的发展平台上，低维材料团队应运而生并在科研领域取得了突出成就。
四位海归青年党员课题带头人（PI），带领学生党员为主的团队，他们充分发挥模范带头作用，不仅在基础研究中瞄准世界前沿，还积极对接国家重大需求，致力于解决关键技术难题，展现了新时代科研工作者的责任与担当。
主动肩负重任 力促国际并跑
低维材料领域，作为当前科研的热门赛道，国际竞争异常激烈，各国课题组正竞相奔跑，每一细小的科研突破都可能为国家赢得宝贵的战略先机。团队的核心成员均为兼具深厚党性修养与海外科研背景的优秀党员。他们都曾在海外顶尖学府深造，学成后毅然选择归国，以海归党员的身份，主动肩负起推动国家科技进步的重任。
这支由党员教师组成的科研队伍，不仅在日常教学中发挥党员先锋模范作用，引领学术风尚，更在科研战场上勇挑重担，以党建为引领，深度融合业务，将党的先进理念与科研创新精神紧密结合，共同驱动科研创新引擎。
李听昕（右一）、刘晓雪（左一）与学生合影
面对科研路上的重重挑战，党员教师融合海外所学与国内实际需求，不断探索科研新路径。李听昕和刘晓雪这对“学术伉俪”在出国前就约定好回国做科研，他们一致认为：“只要对科学探索保有本真的热爱，国内实验室一样能做出世界一流的科研。”回国后，他们携手加入上海交通大学，立即投身于低维材料的前沿研究，从实验室建设到设备采购，从学生招募到样品制备，每一步都倾注了无尽心血。然而，国际设备禁运的困境一度阻碍了实验进程，关键时刻，李听昕与刘晓雪带领团队克服重重困难，携带珍贵样品前往北京怀柔科学城，利用中国科学院的综合极端条件实验装置，成功完成了极低温测量，展现了党员科研工作者坚韧不拔的精神风貌。
在他们的精神引领下，团队中的学生们纷纷向党组织靠拢，加入中国共产党，自觉肩负起国家科技自立自强的历史重任，全身心投入到科技创新的滚滚洪流中，立志成为既有创新精神又有实践能力的新时代科研领军人物。他们将家国情怀深植于心，外化于行，与国家的发展脉搏、民族复兴的征程同频共振，以实际行动为社会的进步与民族的繁荣贡献自己的智慧与力量。
半年四篇顶刊 科研成果集中涌现
英特尔公司创始人之一戈登·摩尔1965年提出著名的摩尔定律：集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。然而，随着时间和科技的推进，传统半导体器件微型化已达到物理极限，摩尔定律已经走到尽头，传统材料难以满足未来大数据时代日益增长的计算需求。低维材料以其独特的优势和诸多新奇的物理特性，成为有望取代传统硅基半导体材料的候选者之一，对低维材料的基础研究有可能成为破解芯片性能瓶颈问题的关键。特别地，2004年发现的第一种二维石墨烯材料具有高达100,000以上的载流子迁移率，比传统硅材料高出2~3个数量级，因此理论上基于石墨烯的电子器件具有比传统硅基器件更高的运算频率和更低的能耗。此外，新型关联电子物态在低维材料异质结中不断被发现，为未来超算力量子计算提供了低维材料新途径。从2010年诺贝尔物理学奖颁发给石墨烯相关研究以来，低维材料的研究已持续成为国际前沿热点。我国科学家在低维材料研究领域紧追世界前沿，且有后来居上的趋势。在高质量低维材料制备、二维转角体系的拓扑超导与关联量子物态、整数与分数量子反常霍尔效应、超导拓扑晶体绝缘体中多重马约拉纳零能模等研究领域已经处于国际领先位置。
史志文（右一）与学生在实验室合影
针对低维材料的基础研究影响着一个国家的科技水平和创新能力。上海交通大学物理与天文学院凝聚态物理研究所的青年科学家们，响应国家科技强国战略，围绕基础学科前沿领域的重大战略需求，带领学生聚焦低维材料的深入研究，在2024年3月到8月，在国际顶尖学术期刊Nature和Science接连发表一系列高质量原创成果：
3月，史志文团队在Nature上发表题为“Graphene nanoribbons grown in hBN stacks for high-performance electronics”的研究论文，该研究开发了一种生长石墨烯纳米带的全新方法，成功实现了超高质量石墨烯纳米带在氮化硼层间的嵌入式生长，形成“原位封装”的石墨烯纳米带结构，并演示了所生长的石墨烯纳米带可用于构建高性能场效应晶体管器件。
4月，陈国瑞团队在Science上发表题为“Observation of a Chern insulator in crystalline ABCA-tetralayer graphene with spin-orbit coupling”的研究论文。该研究首次在天然单晶石墨烯中实现了量子反常霍尔效应，为实现量子反常霍尔这一重要物理效应提供了新思路和新的技术路线。
6月，李听昕、刘晓雪团队在Nature上发表题为“Tunable superconductivity in electron- and hole-doped Bernal bilayer graphene”的研究论文。该项研究首次在单晶石墨烯中观测到电子掺杂情况的超导电性，这对于理解晶体石墨烯及转角石墨烯系统的超导机理，设计制备基于石墨烯系统的高质量新型超导量子器件等具有重要意义。
8月，李耀义副教授、贾金锋院士团队与合作者在Nature上发表题为“Signatures of hybridization of multiple Majorana zero modes in a vortex”的研究论文。该研究首次发现了多重Majorana零能模存在的证据，开辟了利用晶体对称性来调控多个Majorana零能模之间相互作用的新途径，有望促进新型拓扑量子比特的构筑。
李耀义（右二）与学生合影
以上成果基于低维材料取得的系列基础原创性突破在经典计算和量子计算两方面均有重要潜在应用价值。原位封装石墨烯纳米带为构建未来高性能经典计算碳基芯片提供了理想的材料；单晶石墨烯中的量子反常霍尔效应及超导现象为构建未来新型量子芯片提供了新的机理；多重马约拉纳零能模的发现为实现拓扑量子计算机非阿贝尔统计提供了坚实的实验基础。
一系列突破性科研成果的集中涌现，离不开学院多年来的“深耕细作”。持续改革科研范式和组织模式，构建高水平科研平台；引育并举为青年科研人才提供发展空间；创新人才培养模式造就高质量后备力量。学院主动将基础学科发展融入党和国家事业发展大局，促进教育链、人才链、创新链深度融合，全面提升基础学科科研创新能力和服务国家需求的能力。
“引得进、用得好、留得住”
基础学科的发展离不开青年人才，青年时期是科研的黄金阶段，蕴藏着巨大的创新潜力。物理与天文学院对接国家战略，响应学校号召，不断强化自主前瞻布局，推进有组织的基础研究和自由探索，把提升原始创新能力摆在更加突出的位置，加强与李政道研究所的联动，在学科建设、人才引育、科学研究等多方面不断发力，特别对青年人才及团队的支持力度不断增强，通过全球招聘和高层次人才计划，吸引具有国际学术背景的优秀青年教师。建立长聘教轨制度，为青年教师提供明确的职业发展路径，建立科学合理的管理机制，健全人才发展体系，全面推行代表性成果评价制度，充分激发创新动力和内在活力，助力青年人才潜心工作，追求卓越，营造“引得进、用得好、留得住”的良好氛围。
低维材料团队的主要成员是学院众多青年科研人才中的杰出代表，青年教师入职交大后，物理与天文学院以最快的速度协助他们搭建科研平台，提供长期稳定的支持，创造自由探索的宽松环境，从行动和政策上全方位助力青年学者在基础研究领域实现从“0”到“1”的重大原创性突破。
学院邀请领域专家开展学术报告
此外，学院还着力建立活跃的学术开放交流机制和跨学科合作，在全球范围内邀请各领域顶尖的专家学者，开展经常性、专业性、高质量的学术报告和小型研讨，充分促进学术交流。建立青年教师导师制度，邀请院士和领军人才帮助指导和规划青年教师的学术生涯，定期举办青年教师沙龙、教学沙龙和教学竞赛等活动，助力青年教师快速成长。谈及研究成功的原因，史志文表示，一个人的知识和经验是有限的，好的研究离不开跨领域专家的合作，研究的突破正是得益于各展所长的良好合作模式。“在开展合作的3年中，来自4个单位的合作团队几乎每月都会进行一到两次线上讨论，以确保研究顺利推进”。
“充分相信学生，充分放手让学生干”
学院始终坚持“立德树人、教书育人”，以培养基础扎实本科生和高水平博士生为宗旨，进一步深化“三全育人”综合改革，提升生源质量，完善人才培养模式，加强质控体系建设，全面提升人才培养水平。学院教师传承上海交大培育创新精神和实践能力的育人传统，养成学生在科研上独当一面的能力。
在沙亚婷的眼里，“陈国瑞老师是Chen Group这艘船的船长，用敏锐的洞察力对把我们带到可能有‘鱼’的地方，而‘钓鱼’的乐趣由我们自己深度体验”。沙亚婷亲身参与了整个实验室的建设过程，从对接仪器公司、安装测试新系统到编写维护测量软件、改善电学线路的噪声，每一项任务都需要现学现用、反复优化。她认为这段经历让她对真正的科研工作有了更深刻的体会。
陈国瑞（左一）与学生在实验室合影
“从多数设备的搭建、样品制备、数据测量、再到论文撰写，都是学生独立完成的，我只起了一旁辅助的作用，并没有亲自上阵做实验。”陈国瑞始终认为“要充分相信学生，充分放手让学生干，相信他们真的会带给我们惊喜。我也十分确定我的学生已经比学生时代的我更加优秀，所以他们一定会比我做得更好”。
李听昕和刘晓雪的学生李楚善说：“两位老师会提前做好实验规划方案，但不会指手画脚，而是放手让我们去摸索，并鼓励我们大胆质疑、提出自己的想法。”吕博赛提到史志文老师经常鼓励学生发散思维，敢于尝试，“他还鼓励我多参加体育锻炼，我的很多科研灵感是在锻炼中冒出来的”。
李耀义的学生杨浩从2017年就开始进行拓扑晶体绝缘体超导性质的研究，在这7年的漫长时间中经历了仪器的多次大修、实验室搬迁和无数的通宵做低温实验，通过长期的磨练收获了多个重大成果。杨浩表示李耀义老师给予自己充分的信任，非常感谢导师李耀义在关键时候为学生把关，平时经常交流实验进展，解决了样品生长和测量中的诸多问题。
基础学科，特别是物理学科，是科技的创新源头，也是科技创新的关键动力，对推动国民经济发展、解决“卡脖子”问题，在国际竞争中争取话语权等方面都发挥重要作用。厚积而薄发，上海交通大学物理与天文学院的青年科学家们“挂帅出征”正当时，期待他们在科研的舞台上披荆斩棘、坚持梦想，为中国的基础学科发展贡献更多交大力量。
来源：上海交大物理与天文学院。