國家自然科學(xué)一等獎獲獎成果全盤點：清華中科大等頂尖院校領(lǐng)銜

在剛剛揭曉的2025年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵中，最大看點之一是首次評出了3項國家自然科學(xué)獎一等獎。要知道，這個獎作為國內(nèi)自然科學(xué)領(lǐng)域的最高獎項，含金量極高，向來是“寧缺毋濫”，對項目的評審慎之又慎。

自1999年“國家科學(xué)技術(shù)獎勵”改制后，其評審逐漸規(guī)范化，從最初的每年評審一次，到如今確定為兩年一次。改制以來，“國家三大獎”共頒發(fā)了23屆，至于其中極具分量的國家自然科學(xué)獎一等獎，每年一般僅授予1-2個項目，其中有9屆為空缺，加上2025年度的3項成果，至今僅有17個項目獲得這一榮譽。

值得一提的是，獲得“自一”的第一完成人所在單位，有10個為高校（12個項目），其余均為中國科學(xué)院下屬研究所。其中，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、清華大學(xué)，以及中國科學(xué)院物理研究所均以2次“自一”并列榜首。

接下來，我們就仔細盤點一下這17項由中國科學(xué)家自主完成的世界級前沿成果。

歷屆國家自然科學(xué)獎一等獎獲獎項目統(tǒng)計

（1）2002年度：有機分子簇集和自由基化學(xué)的研究

① 主要完成人：

·蔣錫夔（中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所）

·計國楨（中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所）

·張勁濤（中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所）

·范偉強（中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所）

·史濟良（中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所）

② 成果解讀：

蔣錫夔院士圍繞有機分子簇集和自由基這兩個物理有機化學(xué)的關(guān)鍵科學(xué)問題開展二十余年系統(tǒng)研究，定量刻畫弱疏水的相互作用，關(guān)聯(lián)脂質(zhì)聚集與血管病變機理。該成果在自由基化學(xué)方面建立了國際通用的取代基自旋離域參數(shù)體系，厘清自由基結(jié)構(gòu)與反應(yīng)活性定量規(guī)律，補齊該領(lǐng)域長期缺失的基礎(chǔ)理論工具。整套理論與實驗體系完整，填補了我國物理有機化學(xué)系統(tǒng)性研究的空白，結(jié)束當時“自一”多年空缺的局面。

（2）2003年度：澄江動物群與寒武紀大爆發(fā)

① 主要完成人：

· 陳均遠（中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所）

· 侯先光（云南大學(xué)）

· 舒德干（西北大學(xué)）

由于陳軍院、侯西安光、舒德干三位學(xué)者對該項目均有重大貢獻，故三人并列為第一完成人。

② 成果解讀：

陳均遠、侯先光和舒德干等科學(xué)家依托云南澄江5.3億年寒武紀軟軀體化石庫，針對 “寒武紀生命大爆發(fā)” 這一演化生物學(xué)核心難題開展長期發(fā)掘與系統(tǒng)研究。團隊完整發(fā)掘、解析了幾乎全部現(xiàn)生動物門類的早期祖先化石，重構(gòu)了早期動物演化譜系，提出脊椎動物早期演化階段假說，完善寒武紀古生態(tài)、古地理分區(qū)理論，多次入選國際年度重大古生物進展，是近些年來地球生命科學(xué)領(lǐng)域極具影響力的基礎(chǔ)成果。

（3）2006年度：介電體超晶格材料的設(shè)計、制備、性能和應(yīng)用

① 主要完成人：

·閔乃本（南京大學(xué)）

·朱永元（南京大學(xué)）

·祝世寧（南京大學(xué)）

·陸亞林（南京大學(xué)）

·陸延青（南京大學(xué)）

② 成果解讀：

閔乃本院士帶領(lǐng)南京大學(xué)團隊歷時二十年，首次將超晶格微觀調(diào)控思路拓展至介電功能材料，原創(chuàng)周期、準周期二維介電超晶格新結(jié)構(gòu)，理論預(yù)言并實驗證實多種全新聲光、非線性光學(xué)耦合效應(yīng)。該成果建立了從理論仿真、晶體生長微加工、性能表征到原型光電器件的完整研究鏈條，研制全固態(tài)激光、高頻超聲探測核心器件，填補了國內(nèi)特定頻段聲學(xué)、光學(xué)芯片的空白，是改制后國內(nèi)首個由高校獨立完成的“自一”。

（4）2006年度：金屬配合物中多重鍵的反應(yīng)性研究

① 主要完成人：支志明（香港大學(xué)）

② 成果解讀：

支志明院士聚焦過渡金屬-碳、金屬-氮多重鍵這一配位化學(xué)前沿方向，合成系列高活性高價金屬卡賓、氮賓多重鍵配合物，系統(tǒng)闡明了CO?、氮氣、小分子烴等底物活化微觀機理，為小分子催化活化、手性藥物中間體合成提供全新分子設(shè)計思路。整套反應(yīng)機理理論體系完整，成為香港地區(qū)首個“自一”，實現(xiàn)了港澳基礎(chǔ)前沿化學(xué)與國家重大基礎(chǔ)研究體系深度融合。

（5）2009年度：《中國植物志》的編研

① 主要完成人：

·錢崇澍（中國科學(xué)院植物研究所）

·陳煥鏞（中國科學(xué)院華南植物園）

·吳征鎰（中國科學(xué)院昆明植物研究所）

·王文采（中國科學(xué)院植物研究所）

·李錫文（中國科學(xué)院昆明植物研究所）

·胡啟明（中國科學(xué)院華南植物園）

·陳藝林（中國科學(xué)院植物研究所）

·陳心啟（中國科學(xué)院植物研究所）

·崔鴻賓（中國科學(xué)院植物研究所）

·張宏達（中山大學(xué)）

② 成果解讀：《中國植物志》的編研由四代科學(xué)家歷經(jīng)四十五年完成，匯聚全國146家科研單位、312位作者、164 名專業(yè)繪圖人員，全書總計5000余萬字，完整記載各類植物形態(tài)、地理分布、物候特征與經(jīng)濟利用價值，是全世界收錄物種最豐富、體系最完整的國家級植物志，為生物多樣性保護、中藥材資源開發(fā)、生態(tài)修復(fù)提供核心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，對東亞乃至世界的植物物種多樣性研究做出了重大貢獻。

（6）2013年度：40K以上鐵基高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)及若干基本物理性質(zhì)研究

① 主要完成人：

·趙忠賢(中國科學(xué)院物理研究所)

·陳仙輝(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué))

·王楠林(中國科學(xué)院物理研究所)

·聞海虎(中國科學(xué)院物理研究所)

·方忠(中國科學(xué)院物理研究所)

② 成果解讀：

根據(jù)公開資料顯示，該項目的主要完成人趙忠賢和陳仙輝并列為第一完成人，故本成果也通常認為是中科院物理所和中科大共同完成。趙忠賢院士、陳仙輝院士等人領(lǐng)銜的團隊獨立發(fā)現(xiàn)多種鐵砷、鐵硒基超導(dǎo)新材料，常壓超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度突破 40K，刷新非銅基超導(dǎo)臨界溫度紀錄。這是我國高溫超導(dǎo)研究第二次站上國際前沿制高點，同時實現(xiàn)新材料原始發(fā)現(xiàn)與基礎(chǔ)物性理論雙重創(chuàng)新，為超導(dǎo)輸電、醫(yī)用核磁共振、量子器件提供全新材料路線。

（7）2014年度：網(wǎng)絡(luò)計算的模式及基礎(chǔ)理論研究

① 主要完成人：

·張堯?qū)W（清華大學(xué)）

·周悅芝（清華大學(xué)）

·林闖（清華大學(xué)）

·任豐原（清華大學(xué)）

·王國軍（中南大學(xué)）

② 成果解讀：

這應(yīng)該是“國家科學(xué)技術(shù)獎勵”史上最具爭議的成果了，自獲獎之日開始便飽受質(zhì)疑。2026年5月，該項目第一完成人張堯?qū)W因嚴重違紀違法被查，并撤銷“院士”稱號，這里也就不再多作討論。

（8）2015年度：多光子糾纏及干涉度量

① 主要完成人：

·潘建偉（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)）

·彭承志（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)）

·陳宇翱（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)）

·陸朝陽（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)）

·陳增兵（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)）

② 成果解讀：

潘建偉院士帶領(lǐng)團隊系統(tǒng)攻克了多光子糾纏精準操控系列核心實驗難題，突破光子損耗、環(huán)境退相干關(guān)鍵瓶頸，先后實現(xiàn)八光子、十光子糾纏態(tài)制備，多次刷新世界紀錄。該項目是光量子信息實驗領(lǐng)域具有里程碑意義的原創(chuàng)成果，實現(xiàn)基礎(chǔ)理論、精密實驗、工程應(yīng)用全鏈條自主創(chuàng)新，有力推動量子科技從實驗室基礎(chǔ)研究走向?qū)嵱没?/p>

（9）2016年度：大亞灣反應(yīng)堆中微子實驗發(fā)現(xiàn)的中微子振蕩新模式

① 主要完成人：

王貽芳(中國科學(xué)院高能物理研究所)，

曹 俊(中國科學(xué)院高能物理研究所)，

楊長根(中國科學(xué)院高能物理研究所)，

衡月昆(中國科學(xué)院高能物理研究所)，

李小男(中國科學(xué)院高能物理研究所)

② 成果解讀：

依托大亞灣反應(yīng)堆大科學(xué)裝置，王貽芳帶領(lǐng)的團隊開展高精度反應(yīng)堆中微子探測實驗，率先精確測得中微子混合角 θ??，證實該參數(shù)顯著非零，顛覆此前國際主流理論預(yù)判，發(fā)現(xiàn)全新中微子振蕩模式。該成果解決了輕子味物理領(lǐng)域核心基礎(chǔ)科學(xué)問題，為后續(xù)中微子加速器、宇宙正反物質(zhì)不對稱、超新星中微子探測研究掃清關(guān)鍵障礙，實驗結(jié)論迅速獲得全球同類裝置交叉驗證，確立了我國在國際中微子合作中的核心主導(dǎo)地位。

（10）2017年度：聚集誘導(dǎo)發(fā)光

① 主要完成人：

·唐本忠（香港科技大學(xué)）

·秦安軍（浙江大學(xué)）

·董宇平（北京理工大學(xué)）

·李振（香港科技大學(xué)）

·孫景志（浙江大學(xué)）

② 成果解讀：

中國科學(xué)院院士唐本忠?guī)ьI(lǐng)團隊打破沿用百年的 “聚集導(dǎo)致熒光猝滅（ACQ）” 傳統(tǒng)認知，發(fā)現(xiàn)聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）全新光物理現(xiàn)象：有機分子單分子分散態(tài)發(fā)光微弱，聚集形成固態(tài)后熒光顯著增強。該成果系統(tǒng)闡明分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受限為主的發(fā)光微觀機理，建立了通用 AIE 分子結(jié)構(gòu)設(shè)計準則，開發(fā)數(shù)百種功能 AIE 材料，開創(chuàng)獨立 AIE 全球?qū)W科分支，是內(nèi)地與香港化學(xué)協(xié)同的創(chuàng)新標桿。

（11）2018年度：量子反常霍爾效應(yīng)的實驗發(fā)現(xiàn)

① 主要完成人：

·薛其坤（清華大學(xué)）

·王亞愚（清華大學(xué)）

·何珂（中國科學(xué)院物理研究所）

·馬旭村（中國科學(xué)院物理研究所）

·呂力（中國科學(xué)院物理研究所）

② 成果解讀：

薛其坤院士和團隊利用分子束外延技術(shù)實現(xiàn)原子級精準薄膜生長，磁性摻雜拓撲絕緣體體系，在極低溫條件下首次在實驗中觀測到量子反常霍爾效應(yīng)，完整驗證陳絕緣體拓撲物態(tài)理論。本項目系統(tǒng)厘清磁性拓撲絕緣體長程鐵磁序精準調(diào)控機理，建立原子尺度薄膜修飾標準化制備方案，為無能耗拓撲量子計算、超低功耗電子芯片提供全新物理載體，持續(xù)夯實我國在拓撲量子材料領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位，是基礎(chǔ)物理領(lǐng)域具有全球頂尖水準的原創(chuàng)性成果。

（12）2019年度：高效手性螺環(huán)催化劑的發(fā)現(xiàn)

① 主要完成人：

周其林（南開大學(xué)）

謝建華（南開大學(xué)）

朱守非（南開大學(xué)）

王立新（南開大學(xué)）

② 成果解讀：

周其林院士歷時二十年攻關(guān)不對稱催化行業(yè)核心瓶頸，解決傳統(tǒng)手性配體立體選擇性窄、底物普適性不足的長期難題。團隊基于螺環(huán)骨架開發(fā)系列高效手性催化劑，可完成上百類不對稱有機轉(zhuǎn)化，催化效率、立體選擇性達到國際頂尖水平，大幅降低手性藥物、高端精細化工中間體的拆分成本，建立完整手性螺環(huán)催化理論與分子設(shè)計體系，同時具備頂尖學(xué)術(shù)價值與可觀產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟價值。

（13）2020年度：有序介孔高分子和碳材料的創(chuàng)制和應(yīng)用

① 主要完成人：

·趙東元（復(fù)旦大學(xué)）

·李偉（復(fù)旦大學(xué)）

·鄧勇輝（復(fù)旦大學(xué)）

·張凡（復(fù)旦大學(xué)）

② 成果解讀：

趙東元院士領(lǐng)銜的團隊突破傳統(tǒng)介孔材料局限于無機氧化物的固有邊界，首次提出“有機-有機共組裝”全新合成思路，通過揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝方法，在國際上首次制備有序介孔高分子與介孔碳材料。該方法可精準調(diào)控材料孔徑、孔道拓撲結(jié)構(gòu)與表面官能團，形成可規(guī)模化制備成熟工藝，所制備的材料兼具輕質(zhì)、高比表面積、導(dǎo)電易修飾等優(yōu)勢，廣泛適配儲能電池、多相催化、污水吸附分離、生物載體等場景，是基礎(chǔ)化學(xué)高效產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的典型代表。

（14）2023年度：拓撲電子材料計算預(yù)測

① 主要完成人：

·方忠（中國科學(xué)院物理研究所）

·戴希（中國科學(xué)院物理研究所）

·翁紅明（中國科學(xué)院物理研究所）

·余睿（中國科學(xué)院物理研究所）

·王志俊（中國科學(xué)院物理研究所）

② 成果解讀：

方忠院士領(lǐng)導(dǎo)研究團隊發(fā)展出高效普適拓撲不變量計算方法，解決了傳統(tǒng)拓撲材料判定依賴復(fù)雜波函數(shù)、計算成本高昂的痛點，搭建全自動拓撲材料高通量理論預(yù)測體系。團隊依托理論計算率先預(yù)言并聯(lián)合實驗證實外爾半金屬、狄拉克半金屬、磁性拓撲絕緣體等全新物態(tài)，在固體體系實現(xiàn)手性外爾費米子，開發(fā)的計算工具現(xiàn)已成為全球拓撲材料領(lǐng)域通用標準計算方案。

（15）2025年度：單原子催化

① 主要完成人：

·張濤(中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所)

·李雋(清華大學(xué))

·王愛琴(中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所)

·喬波濤(中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所)

·楊小峰(中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所)

② 成果解讀：

由張濤院士主導(dǎo)的團隊在全球首次明確提出“單原子催化”學(xué)術(shù)概念，突破傳統(tǒng)納米催化劑尺寸極限，將貴金屬活性組分以孤立單原子形式均勻分散于載體表面，貴金屬原子利用率近乎最大化，貴金屬使用量大幅降低。該成果系統(tǒng)闡明單原子位點電子轉(zhuǎn)移、反應(yīng)物吸附活化微觀機理，建立起單原子催化劑合成、高分辨表征、高溫穩(wěn)定性調(diào)控完整方法體系，是化學(xué)領(lǐng)域具有重大意義的中國原創(chuàng)成果。

（16）水的氫鍵強度及動力學(xué)過程全量子效應(yīng)研究

① 主要完成人：

·王恩哥(北京大學(xué))，

·江穎(北京大學(xué))，

·李新征(北京大學(xué))，

·徐莉梅(北京大學(xué))，

·高毅勤(北京大學(xué))

② 成果解讀：

王恩哥院士和團隊創(chuàng)造性地發(fā)展了同步包含電子、原子核量子效應(yīng)的全量子模擬計算方法，搭配超高分辨掃描探針原位探測技術(shù)，實現(xiàn)了水分子單根氫鍵直接觀測。團隊重新解釋水的密度反常、固液相變、溶解作用等經(jīng)典基礎(chǔ)難題，研究成果拓展至生物界面水、冰層、大氣氣溶膠體系，開辟輕元素凝聚態(tài)全量子效應(yīng)全新研究方向，在基礎(chǔ)科學(xué)理論研究層面的原創(chuàng)性達到世界頂尖水平。

（17）V缺陷三維PN結(jié)及應(yīng)用

① 主要完成人：

江風益(南昌大學(xué))，

張建立(南昌大學(xué))，

徐龍權(quán)(南昌大學(xué))，

全知覺(南昌大學(xué))，

吳小明(南昌大學(xué))

② 成果解讀：

江風益院士和團隊打破半導(dǎo)體領(lǐng)域“晶體缺陷必然有害”的傳統(tǒng)固有認知，人為精準調(diào)控氮化鎵外延層V缺陷，構(gòu)建了立體三維PN結(jié)的結(jié)構(gòu)，重構(gòu)載流子輸運與復(fù)合路徑，顯著提升了LED內(nèi)量子效率與光提取效率。研究成果可應(yīng)用于通用照明、AR 顯示、車載光源，形成全套自主氮化鎵外延與芯片理論體系，實現(xiàn)光電子基礎(chǔ)理論與顯示照明產(chǎn)業(yè)同步突破，對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)自主可控發(fā)展有主要意義。

國家自然科學(xué)獎一等獎首次授予三項成果，是否意味著中國基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域的“爆發(fā)”，未來能不能成為常態(tài)？我們拭目以待。

這些成果無不是各自領(lǐng)域的突破性原創(chuàng)成果，凝聚著每一位科技工作者的汗水與智慧，值得深深的敬意。希望在未來我們的科學(xué)家能取得更多“諾獎”級別的重大成果，引領(lǐng)世界基礎(chǔ)科研的發(fā)展，也讓中國基礎(chǔ)科學(xué)在國際上有更多話語權(quán)。