“到2030年，整个微电子产业的总能耗，可能会占到全球天然能源总消耗的20%左右。”这句话是诺贝尔物理学奖得主Fert在2024年提出的预言。如今，我们正处在大数据和人工智能飞速发展的时代，信息和数据像潮水一样不断暴涨，这不仅让算力不够用的问题越来越突出，还让能耗急剧增加，给现有的信息技术带来了不小的挑战。
不过，有一项技术有望破解这个难题，还能让我国在磁存储技术和太赫兹通讯领域实现“弯道超车”，抓住难得的发展机遇。当然，这项基础研究要真正转化成可用的存储器，还需要一段时间的打磨。在北京市自然科学基金的重点支持下，清华大学材料学院宋成教授带领的团队，正在全力攻关这项研究。过去五年里，该团队一直专注于交错磁体和手性反铁磁材料的“指纹特征”以及电学操控，做了大量前沿性的探索工作。
聚焦前沿领域，力争实现弯道超车
超高密度、超高速度、超低功耗，是新一代信息技术的核心需求。磁存储技术以磁体的自旋作为信息的“载体”，是目前发展新一代信息技术的主流方向之一。但长期以来，磁存储技术的发展一直陷入一个两难境地：铁磁材料用电读写很方便，但它的杂散场会限制存储密度，而且吉赫兹（GHz）的本征频率，也给电学写入速度设下了理论上限；反铁磁材料虽然没有杂散场，还具备太赫兹（THz）动力学的优势，可用电读写却十分困难。
按照传统看法，反铁磁和铁磁的特性是相互排斥、界限分明的，这也导致磁存储技术的发展困境一直没能得到很好的解决。而宋成教授团队在2022年，首次通过实验验证了交错磁体的交错自旋劈裂力矩效应，这项成果被国际同行评价为验证交错磁体概念的“原创性实验”；相关研究还推动交错磁体材料的发现，成功入选国际期刊《科学》2024年度十大科学突破。
“就拿我们团队来说，一旦能实现对这类新型磁性材料的器件化和高效操控，就能为我国在超快磁存储技术、高频通信等关键战略领域，提供弯道超车的宝贵机会。”宋成表示，在交错磁体这个前沿领域，中国已经跻身世界第一梯队。从交错磁体的发现、理论预言，到实验验证、基础物性研究，我国科学家都做出了大量原创性、引领性的工作，整体研究水平处于国际领先地位。
非共识项目：打破常规，孕育颠覆性创新
在基础研究领域，“非共识项目”指的是那些创新性很强，但还没形成行业共识、争议大、难识别、风险高的创新研究。筛选这类项目历来是个难题——它们往往突破了现有的知识体系，虽然创新性突出，但风险高、争议大，很容易在常规评审中被忽略、边缘化。
大家都知道，历史上很多重大创新，从准晶体的发现到杂交水稻的突破，一开始都遭到过主流共识的质疑甚至否定。如果没有包容的环境和科学的筛选机制，这些能改变世界的成果，可能早就被埋没了。
党的二十届三中全会明确提出，要“建立专家实名推荐的非共识项目筛选机制”。北京市积极落实国家部署，加快实施基础研究领先行动，率先探索专家实名推荐的非共识项目筛选机制，鼓励科研人员大胆探索、挑战未知，推动原始创新和颠覆性创新，为国家战略和北京发展提供支撑。
2025年和2026年，清华大学生物医学工程学院杜亚楠教授，以推荐专家的身份参与了两次北京非共识项目的筛选工作。他表示：“北京的非共识项目筛选机制，搭建了一套‘尊重创新、宽容失败、精准识别’的良性体系，让每一个有价值的‘异想天开’，都能有被看见、被支持的机会。”
2025年，北京市在全国率先探索建立专家实名推荐的非共识项目筛选机制，首批72个项目获得支持，其中78%的项目具有明显的颠覆性潜力，22%聚焦国际空白领域，为我国抢占学术制高点、孕育新技术储备了源头力量。
截至2026年初，一些聚焦关键技术瓶颈的非共识项目，已经在新的研究路径上取得了标志性成果。比如清华大学唐军旺团队开展的“光子和声子协同在亚临界条件下催化水和甲醇制氢”项目，率先提出通过亚临界光子—声子协同催化技术高效还原制氢，在150℃光照条件下，实现了每克每小时2.3摩尔的破纪录产氢速率，比目前最先进的200℃热催化制氢速率提高了7.3倍。
