从恐龙到芯片见证中国基础研究3条曲线 | 前沿动态

2025年8月6日，2025未来科学大奖揭晓：季强、徐星、周忠和获生命科学奖（以关键化石证据奠定“鸟类起源于恐龙”的理论）；方忠、戴希、丁洪获物质科学奖（在拓扑电子材料的计算预测与实验实现方面作出贡献）；卢志远获数学与计算机科学奖（在非易失性半导体存储单元密度、器件集成度与数据可靠性上的发明与引领）。该奖设立于2016年，由科学家与企业家共同发起，单项奖金约为720万元人民币，强调“在大中华地区完成、经时间检验的原创性”。

这份名单把近10年的积累压缩为3条上升曲线。第1条是生命科学的“证据链”。以热河生物群（距今1.4亿~1.2亿年生活在亚洲东北地区的一个古老生物群）为代表的化石发现，把羽毛、前肢、骨骼结构等关键形态学证据串成闭环，既改写了中生代生命演化的细节，也树立了“田野—古生物学—跨学科成像/测年”的中国范式：长期现场工作、系统标本库与定量方法并进，最终推动理论凝练与国际共识。

第2条是物质科学的“从理论到材料库”。拓扑电子材料（能带具有非平庸拓扑性质，表现出表面/边界态导电、体相绝缘等特征）过去10余年在中国形成“计算预测—材料制备—谱学表征—器件雏形”的协同链条。本届获奖工作凸显2点：

• 一是高通量与第一性原理的预测能力开始稳定“命中”可合成体系；

• 二是角分辨光电子能谱等实验技术把“性质”坐实。
  

第3条是信息技术的“硬工艺纵深”。非易失性存储（NVM，断电仍能保留数据）在AI（人工智能）时代承担“海量数据近存”的底层任务。获奖者在每单元4比特存储（QLC）、深纳米带边工程电荷捕获结构（BE-SONOS）、三维单栅垂直沟道与片上自修复等方向的发明，直接关联到存储密度、可靠性与能效的代际跃迁，影响从云到边缘的算力布局与成本模型。对中国而言，这条曲线的意义不仅在“产品定义”，更在“材料—器件—工艺—装备—设计”的系统性追赶。

把3条曲线叠加，可看出中国基础研究的3个长期趋势：

• 其一，“时间友好型评价”正在形成——未来科学大奖坚持“原创+长期重要性”，鼓励经年累月的系统工作，而非短期热点；

• 其二，“跨学科通道”更通畅——化石证据背后的高通量成像/测年、拓扑材料的计算—实验闭环、NVM的材料—工艺—架构协同，都在重塑高校与研究院所的组织形态；

• 其三，“从0到1到产业前夜”的链条更清晰——尤其在存储与拓扑器件上，技术路线已明确到“可工程化验证”的阶段。