2010年12月17日，由教育部科学技术委员会组织评选的2010年度中国高等学校十大科技进展在京揭晓，我校薛其坤教授和施一公教授负责完成的科研成果荣获该项殊荣。2010年度中国高等学校十大科技进展共评选出清华大学、北京航空航天大学、北京邮电大学、复旦大学、南京农业大学、西安交通大学、厦门大学、中南大学、中山大学9所高校的10项优秀科研成果。截止到目前，我校共有13项优秀科研成果入选中国高等学校十大科技进展。

1、拓扑量子态的研究

拓扑绝缘体是物理学刚刚发展起来的一个全新的前沿方向，是目前国际上凝聚态物理领域备受关注的一个研究热点。传统意义上的材料可分为“金属”和“绝缘体”两大类，拓扑绝缘体则介于这两大类材料之间，是由电子的自旋运动和轨道运动相互作用所导致的一种新的量子物态，它使绝缘材料的表面变成导电的金属。这种特殊的“金属态”受拓扑性质的保护，与材料的具体几何结构没有直接关系，具有极强的抗干扰能力，因此非常稳定。在拓扑绝缘体中，信息的处理和传递与电子的自旋运动紧密相关，而不像目前信息技术中仅靠电子的电荷性质。这种奇特的性质使得拓扑绝缘体有可能在未来低能耗自旋电子学和量子计算等领域，具有重大的应用前景，有可能会导致信息技术的重大革命。

我校物理系薛其坤院士领导的研究团队，与中国科学院物理研究所的同事合作，在国际上首次发展了高质量拓扑绝缘体薄膜的分子束外延制备技术，观察到了拓扑绝缘体表面金属态的朗道量子化，从实验上证明了拓扑绝缘体是二维无质量的狄拉克费米体系并受时间反演对称性保护。这些基础研究工作具有突破性的意义，为实现理论预期的拓扑绝缘体的许多重要效应并使这种材料走向应用奠定了基础。该研究团队在这一领域取得的一系列创新性成果，使得我国在这一方向上的研究处于国际领先地位。

2、膜蛋白的结构与功能

人类基因组编码蛋白质的所有基因中约有30%编码膜蛋白。膜蛋白在生命过程中起着关键作用，并且与许多重要疾病，诸如老年痴呆症、心血管疾病等等有直接联系。国际上将近一半的药物以膜蛋白作为靶点。因此，对膜蛋白结构与功能的深入研究不仅具有重要的科学价值，还可能为攻克重大疾病提供新的制药靶点。但是，膜蛋白的结构生物学研究一直以来是生命科学领域公认的重点及难点。1985年，第一个膜蛋白结构问世。时至今日，在公共数据库收录的近7万个生物大分子结构中，膜蛋白仅占1%左右。目前，绝大多数膜蛋白家族尚无原子分辨率的结构，严重影响人类对生命的了解和疾病的控制。

我校结构生物学团队在施一公教授的带领下，自2007年以来致力于研究重要膜蛋白的结构与功能，在过去两年内取得重大突破，先后解析了APC超家族、FNT超家族以及ECF超家族膜转运蛋白或通道蛋白AdiC、FocA和RibU的第一个原子结构，以及捕获了MFS超家族转运蛋白FucP的特殊构象，填补了这些领域的重大空白。他们还结合生物化学和生物物理的方法，初步揭示了这些重要膜蛋白家族的功能机理。2009年5月以来，他们发表研究论文于《科学》1篇，《自然》4篇。这些工作为我国及世界的膜蛋白结构生物学研究作出了重要贡献，其成果在国际生命科学研究领域获得了广泛关注。

科研院成果办供稿

2010年12月20日