“拓扑相变”是什么？什么又是“拓扑材料”？施郁教授介绍，其实拓扑一词源于数学，拓扑学(topology)是研究几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的一些性质的学科，它只考虑物体间的位置关系而不考虑它们的形状和大小。后来，科学家将拓扑的概念运用于物理研究，比如某个拓扑材料的细节发生了细小的变化，但是其性质、功能依然保持，这就是物理学中的拓扑物态理论。

　　施郁表示，今年的三位获奖人的研究对物理学中拓扑物态理论发挥了关键性作用。施郁指出，现在我们知道了很多拓扑相，不仅是在层状材料或是线状材料，也包括常规的三维材料，均得益于三位科学家的发现。数十年来，这一领域一直是凝聚态物理研究的前沿，因为拓扑材料未来将可能在新一代电子与超导体研究或量子计算机研究中发挥作用。拓扑材料的研究已成为物理学、材料学的热点领域，其中最有代表的就是包括美国华裔科学家、斯坦福大学物理系教授张首晟等研究的“拓扑绝缘体”。张首晟1963年出生于上海，曾被誉为“神童”——初中毕业就考上复旦大学，近年来一直被视作诺奖热门人选（详见本报2014年10月15日报道《上海成长的张首晟距诺奖一步之遥》）。

　　众所周知，由于无法解决电子芯片不断变小带来的热冷却问题，IT行业已无法按照摩尔定律所指出的，继续延续长达几十年的高速发展，正在遭遇前所未有的重大关卡。而拓扑绝缘体材料——这一能够有效解决计算机芯片散热问题的方法，成为突破当今全球IT业发展瓶颈的福音。施郁介绍，拓扑绝缘体很特殊，简单来讲，就是它的内部是绝缘的，表面是导电的，而且这一非常奇妙的现象是自己产生的。跟外面大气反应后，即使上面一层消失，下面还会有导电层，从某种程度上说是永不消失的“镀金”。拓扑绝缘体在信息产业中将会得到非常重要的应用，它正在从科学转变为技术。

　　本报记者  张炯强