从原子核到宇宙深处，中国基础研究捷报频传！
“十五五”开局之年
我国以更大力度、更实举措
加强基础研究
一批从源头和底层破题的成果
正转化为高质量发展新动能
原子核版图+1！
在粤港澳大湾区，刚刚建成的强流重离子加速器大科学装置运行仅一个月，科研团队就 成功鉴别出新核素铪-153，拓展了人类已知原子核的版图。
强流重离子加速器装置以“探索原子核存在极限、揭示核天体物理过程、推动核能开发和多学科应用”为三大目标，是研究原子核微观世界的国之重器。
宇宙探索+1！
“中国天眼”科研团队近日建成 世界最大的中性氢样本库，并发布了 国际首例尚在演化阶段的脉冲星三体系统，为研究宇宙结构和恒星演化等提供了重要参考。
该原生演化三体系统具备清晰且显著的三体引力交互效应，是验证强等效原理等基础引力理论的优质天然观测平台，为人类深入剖析三星系统的复杂演化机制、探索极端环境下的天体物理规律，提供了极具科研价值的珍贵样本。
物质形态+1！
科研院所和高校组成的攻关团队日前联合 证实了一种由力构成的全新物质形态——胶球的存在。
经过15年的持续研究，北京谱仪Ⅲ实验建立了证明胶球存在的完整证据链，揭开近半个世纪的物理谜题。
△北京谱仪Ⅲ探测器
北京谱仪Ⅲ是运行在北京正负电子对撞机上的大型粒子物理探测器，其国际合作者由来自15个国家约96个研究机构的约700名科学家组成。
实验聚焦陶-粲能区的精密物理研究，在强子谱学、粲物理、陶物理和新物理寻找等领域取得了一系列世界领先成果。
磁场纪录+1！
我国成功研制全球最高磁场强度的35.6特斯拉全超导强磁场用户磁体， 这是目前全球该领域的最高纪录，为研制磁共振成像等高端医疗装备提供了核心技术支撑。
专家介绍，它的磁场强度是地球磁场强度的70万倍，是支撑极低温、强磁场等综合极端条件下开展非常规超导体、量子磁体等前沿基础研究的核心装备。
生命密码+1！
我国科学家把化学、生物学和材料科学跨界融合， 首次实现人工细胞的形态功能不对称分裂，为生物制造前沿领域开辟了新方向。
△图：结构化液滴人工细胞的不对称分裂
此次研究为探索生命起源、原始细胞形成提供了全新实验模型，该研究成果未来有望应用于 生物医药、生物制造、智能传感等前沿领域。
中国基础研究
步履不停，未来可期！
电子为什么带负电？
在摩擦起电、自由电子、电流形成中，我们讨论到了电子，说电子是带负电的微观粒子。不过，你有没有追根到底想一想，为什么电子带负电啊？ 小五永远精力充沛，他抓耳挠腮：“老史老史！电子带负电，质子带正电——凭什么电子就得是负的？它欠别人吗？” 小六抬头看了他一眼，没说话，但手里的笔停住了。
显然，他也在想这个问题。
老史笑了笑：“有点难哦。
不过，你们知道吗，‘负电’这个‘负’字，其实是一个历史‘乌龙’。
” 一、一场实验，两种“电” 老史摸出一根玻璃棒、一块丝绸和一块毛皮、一根橡胶棒。
小五不耐烦了：“摩擦起电，我们已经讨论过了，不做了。
” “性情中人，你要是一辈子从事物理研究这条路，你还得再稳当点。
”老史略微批评了下小五。
小六补充了：“我们规定，玻璃棒带正电，橡胶棒带负电。
” “别急，”老史摆摆手，“转折点在1747年。
” 二、富兰克林的“一锅粥”理论 “美国有个科学家叫富兰克林，你们应该听过——就是放风筝引雷电那位。
他在1747年给朋友写信，提出了一个大胆的理论：电只有一种，是一种‘流体’，存在于所有物体之中。
” 老史在黑板上画了一个杯子：“假设每个物体里都有一定量的‘电流体’。
玻璃棒被丝绸摩擦后，‘流体’流入了玻璃棒，让它比正常多了一些。
富兰克林就说：多了，那就叫‘正电’，用数学上的‘+’来表示。
” “橡胶棒被毛皮摩擦后，‘流体’流出了橡胶棒，比正常少了一些。
少了，就叫‘负电’，用‘−’来表示。
” 小五又敢开口了：“所以……‘正’和‘负’只是表示‘比正常多’和‘比正常少’？” “完全正确。
”老史点头，“富兰克林用‘正’‘负’这两个字，就像银行账本上用‘+’表示存款、‘−’表示欠款一样，纯粹是记账用的符号。
” 小五拍了一下大腿：“那搞笑了，橡胶棒少了，带负电，可是电子转移到橡胶棒上，是电子多了啊！怎么少了呢，不是打脸了吗？” “确实有点尴尬。
但之前的名字已经传遍欧洲，改不了了。
”老史摊手，“更尴尬的是，富兰克林认为‘电流体’是从正极流向负极。
后来的实验证明，真正流动的电子是从负极跑到正极——方向正好相反。
但物理学家们早就习惯了‘电流方向从正到负’，只好将错就错，一直用到现在。
” 三、电子：它不是“欠债”，它是“自带属性” “那电子到底为什么带负电？”小五追问。
老史收起笑容，正色道：“这里需要分两层来说。
第一层，是电荷守恒。
” 他在黑板上写下一行字：摩擦前 = 摩擦后，总电量不变。
“富兰克林虽然把电想象成‘流体’，但他发现了一个极其重要的规律：电不能被创造，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体。
毛皮摩擦橡胶棒，不是‘凭空产生了电’，而是电子从毛皮跑到了橡胶棒上。
毛皮少了电子，就显正电；橡胶棒多了电子，就显负电。
” 小六若有所思：“所以‘负电’的意思是……还是我们之前讨论的摩擦起电的本质——电子多出来了？” “对。
在富兰克林的框架里，‘负’就是‘流体比正常少’。
但在现代框架里，电子本身就带着一个负号。
这个负号不是‘欠债’，而是电子的一种固有属性——就像你的身高、体重一样，是它自带的。
”老史顿了顿，“汤姆孙第一次发现了电子，他发现电子是带电的，并且与摩擦后的玻璃棒的带电性质相反。
” 老史继续解释：“你问电子为什么‘负’，其实等价于问：为什么我们把电子定义成‘−1’，把质子定义成‘+1’？” 小五眨眨眼：“……因为我们先定义了质子是正的？” “接近了。
如果我们当初把电子叫做‘正电’，质子叫做‘负电’，今天的物理公式完全不需要改。
正负只是一个约定。
真正有物理意义的，不是‘谁是正谁是负’，而是同种电荷相斥、异种电荷相吸这个事实。
” 四、一个更深的秘密：电荷不是“连续”的 老史在黑板上画了一条数轴，标上0、1、2、3。
“小五，你觉得电荷量可以取0.5吗？” “应该……可以吧？半份电？” “不可以。
”老史摇头，“1906年到1917年，美国物理学家密立根做了一个非常精巧的实验——油滴实验。
他把带电的油滴悬浮在两块金属板之间，通过调节电压让油滴静止，然后计算油滴带的电量。
” “他发现什么？” “他发现所有油滴带的电量，永远是某一个最小值的整数倍。
那个最小值，就是元电荷，约等于1.60210⁻¹⁹库仑。
” 小六眼睛亮了：“所以电荷是‘一块一块’的，不能切一半？” “对。
这叫做电荷的量子化。
”老史说，“你身上的电荷量，一定是这个最小值的整数倍。
不存在‘半个电子电荷’这种东西。
电荷不是一条连续的线，而是一串离散的点。
” 五、量子物理的答案：负号背后，是一种对称性 “那电子为什么自身带负电？”小六问。
老史沉默了几秒，然后说：“这个问题很深，需要用量子物理来解释为什么‘负电’。
但我可以用一个比喻让你们感受到它的奇妙。
” 他在纸上画了一个圆。
“想象一个箭头，可以在一个圆上任意旋转。
量子力学告诉我们，每一个带电的粒子——比如电子——它的‘波函数’可以在这个圆上旋转一个角度。
你把所有电子的波函数都旋转同一个角度，物理世界完全不变。
” “这就像什么呢？”老史比划着，“就像你把整个房间里的钟表指针同时拨快三小时。
每块表都变了，但表与表之间的关系没变。
你约朋友‘下午五点见’，你们俩的表都拨快了，你们还是同时到。
” “物理学家把这种‘同时旋转、关系不变’的对称性，叫做U(1)对称性。
” 小五皱眉：“这跟电子的‘负’有什么关系？” “关系大了。
”老史笑了，“德国数学家诺特发现了一个定理：每一种连续的对称性，都对应着一个守恒量。
空间平移对称，对应动量守恒；时间平移对称，对应能量守恒；而这种‘波函数旋转’的对称性，对应的守恒量，就是电荷。
” “所以，”小六慢慢地说，“电荷之所以存在，是因为宇宙有一种‘旋转的对称性’？” “可以这么理解。
电荷是这个对称性的‘代价’。
”老史说，“至于电子为什么带的是负的那一份、质子带的是正的那一份——这仍然是物理学中一个没有完全解决的问题。
但有一点很清楚：正负号本身不是‘好’和‘坏’、‘多’和‘少’，它只是两种不同的‘旋转方向’而已。
” (图片均来自网络)
2026年，华人科学家会获诺奖吗？有一位中国科学家呼声最高
每年十月，诺贝尔奖的揭晓都会牵动全球科学界的目光。2026年尤其引人注目，今年适逢诺贝尔奖设立125周年，诺贝尔基金会宣布将每个单项奖项奖金提升至1200万瑞典克朗，约合815万元人民币。
而更值得关注的是，今年有九位华人科学家同时进入各大国际预测榜单，人数之众在诺贝尔奖预测历史上实属罕见。
物理学方向，今年呼声最高的华人学者是薛其坤。
这位中国科学院院士、南方科技大学校长、清华大学教授，于2012年底带领团队在磁性拓扑绝缘体薄膜体系中，世界上首次实验观测到量子反常霍尔效应，成果2013年发表于《Science》期刊，被杨振宁评价为“这是第一次从中国实验室里发表的诺贝尔奖级的物理学论文”。
所谓量子反常霍尔效应，即不用外加任何强磁场，就能让电子在材料边缘“走单行道、不碰撞、零电阻”。
这一发现攻克了零磁场条件下实现量子霍尔效应多年的实验难题，为未来低功耗量子电子器件打下了基础。
薛其坤今年9月获得了科睿唯安引文桂冠奖。
这一奖项之所以被视为“诺奖风向标”，是因为自2002年设立以来，已有89位引文桂冠奖得主后来获得了诺贝尔奖。
这也是中国内地科学家第二次获得这一奖项。
英国物理学会旗舰刊物《物理世界》在9月30日的预测博客中，也将薛其坤列为今年凝聚态物理方向的热门人选之一。
物理学领域第二位预测热门是叶军。
他本科毕业于上海交通大学，现任美国国家标准与技术研究院研究员，深耕量子精密测量方向。
他与德国科学家Immanuel Bloch共同获得了2026年沃尔夫物理学奖，表彰其在超冷原子系统调控上的变革性进展。
沃尔夫物理学奖被视作物理学领域的重要风向标，这是该奖设立48年来第二次颁给华人科学家，上一次是1978年的吴健雄。
叶军的方向光晶格钟，被学界认为是诺贝尔物理学奖的有力候选，其精度可达“宇宙年龄”尺度。
生理学或医学方向共有四位华人科学家被列入热门预测。
但很可惜，今年的生理学或医学将已经给了光遗传学，有3位国外科学家获奖。
但这4位华人科学家还有下次或下下次机会。
卢煜明，香港中文大学校长、中科院院士。
他在1990年代发现孕妇外周血浆内存在胎儿游离DNA，基于该发现开创了无创产前基因检测技术，规避了传统穿刺筛查带来的流产风险。
如今这项技术已在全球超过90个国家落地应用，每年为全球孕妇提供超1000万次无创产前检测。
卢煜明先后获得了拉斯克临床医学奖、未来科学大奖等重磅荣誉，是医学诺奖长天免疫基础理论，直接推动了肿瘤免疫和自身炎症疾病新药研发。
陈志坚先后斩获拉斯克基础医学奖、科学突破奖，并入选2025年科睿唯安引文桂冠奖，是公认的诺贝尔奖热门候选人。
黄大卫（David Huang），共同发明了光学相干断层扫描OCT技术。
这项技术如今已成为全球眼科临床的核心筛查手段，广泛用于眼底病变和视网膜疾病的快速诊断，每年完成数百万次临床扫描，2026年入选科睿唯安引文桂冠医学组。
何川，RNA甲基化m⁶A表观转录组领域的开创者。
他的工作揭示了RNA可逆化学修饰调控基因表达的全新机制，开辟了表观遗传学全新的研究分支，为癌症和代谢疾病的机理研究提供了新方向。
另外，化学方向同样有三位华人科学家被视为热门人选。
刘如谦（David R. Liu），哈佛大学及布罗德研究所研究员。
他开创了碱基编辑与先导编辑技术，入选2026年科睿唯安引文桂冠化学组。
碱基编辑技术能够在不切断DNA双链的情况下实现精准的单碱基修改，被认为有望从根本上治疗多种遗传疾病。
庄小威，美籍华裔科学家，发明了STORM超高解析度荧光显微成像技术。
这项技术突破了传统光学显微镜的衍射极限，使科学家能够以前所未有的精度观察细胞内部的分子结构。
邓青云，OLED核心奠基人。
他发明的有机发光二极管技术，如今已广泛应用于智能手机、电视等显示设备，直接催生了一个千亿级产业。
诺奖的滞后性。
诺贝尔奖提名保密五十年，一项发现从发表到被认可，往往要等二三十年，等它被反复验证、写进教科书、救下无数条命。
换句话说，今天揭晓的奖项，奖励的绝大多数是上世纪八九十年代的成果。
而中国科研投入真正起飞，是最近二十年的事。
到了2025年，全社会研发经费投入达到39262亿元，投入强度2.8%，首次超过OECD国家的平均水平，基础研究经费占比也创下7.08%的历史新高。
薛其坤那一代科学家，站在全球规模最大的科研人才池里，起点和屠呦呦那一代人完全不同。
但投入不等于兑现。
诺奖的偏好与中国科研的优势领域至今存在错位：医学奖常年是诺奖“出镜率”最高的奖项之一，而中国最拿得出手的成果多在物理、化学、材料和工程，生物医药的原始创新恰恰是短板。
再加上评审圈子的话语权、语言和学术网络的壁垒，华人学者的成果即便够格，要走进提名名单，也往往要熬更久。
值得注意的是，这九位华人科学家中，薛其坤是在中国本土实验室做出成果的，卢煜明以香港为研究基地，而陈志坚、叶军、刘如谦、庄小威、邓青云等人长期在海外科研机构工作。
这既反映了全球华人科学家的整体实力，也提醒我们：本土科研体系的整体输出能力，仍在爬坡阶段。
谁将问鼎？ 薛其坤的量子反常霍尔效应在“诺奖风向标”的加持下，无疑是今年最受瞩目的华人候选人。
叶军手握沃尔夫物理学奖，在超冷原子领域的积累也已到了临界点。
当然，诺奖从来不是按榜单颁发的。
就算今年依旧没有华人学者获奖，也不必失望。
诺奖奖励的是二三十年前的发现，今天投进基础研究的每一分钱，都是在为未来的某个十月铺路。
九人冲击，谁将问鼎？
