首先，天使粒子在學術上的稱謂是“手性馬約拉納費米子”，不過，與一般的電子或者質子不同的是，華裔科學家張首晟等實驗組發現的“天使粒子”本質上不是一個真的粒子，而是一種在凝聚態物理中出現的“準粒子”。這有點像什麼呢？如果說真的粒子是“股票”，那麼準粒子有點像“股指期貨”——那是一種抽象的金融衍生品。

那麼，這次張首晟他們發現的手性馬約拉納費米子為什麼取了一個名字叫“天使粒子”呢？這個我給大家來分析解讀一下，不一定對，畢竟我不是張首晟老師，他到底怎麼想的我只能靠猜靠分析了：

首先，是因為這個手性馬約拉納費米子是很特殊的，從粒子物理的dirac方程可以看出來，一般的粒子都是既有正粒子又有反粒子，比如電子與正電子不是同一種粒子，而是兩種粒子——這就好像我們的手掌，既有左手又有右手，左手不等於右手。但是，這次發現的手性馬約拉納費米子的特點是正粒子就是反粒子，也就是說，這個粒子就好像一種外星人，只有一隻手——你說是左手還是右手？所以，按照西方人的思維習慣，一般用“天使與魔鬼”來比喻，那麼現在是天使與魔鬼整合在同一個粒子身上了，因此被取名叫天使粒子。

其次，是因為2012年發現一個重要的基本粒子，那就是希格斯粒子，希格斯粒子被稱為上帝粒子。現在，也許為了與上帝對應，突出其發現的重要性，所以取名“天使粒子”。

還有，張首晟是著名的天使投資人，丹華資本就是他主管的。天使這個詞彙對他來說應該是最親切的。

最後，有可能是因為物理學家馬約拉納本身就是一個折翼的天使——死得早，年輕的時候就失蹤了，成為物理學的謎，這個粒子本來就叫做“手性馬約拉納費米子”嘛。

根據粒子物理的定義，物質由費米子和玻色子兩種基本粒子組成，費米子是構成物質的原材料（如輕子中的電子、組成質子和中子的夸克、中微子）；玻色子是傳遞作用力的粒子（光子、介子、膠子、W和Z玻色子）。

位列神秘粒子名單的Majorana費米子是費米子的一種，其獨特之處在於，它是一個沒有反粒子，或者說反粒子就是其自身的粒子。

手性Majorana費米子的發現為持續了整整80年對這一神秘粒子的搜尋畫上了圓滿的句號。類比Dan Brown描述正反粒子湮滅爆炸的小說《天使與魔鬼》，張首晟提出這一新發現的手性Majorana費米子應該稱為天使粒子：我們發現了一個完美的世界，那裡只有天使，沒有魔鬼。

意義在於：

Majorana費米子被發現，將從哲學層面對挑戰人類對現有世界的認知，即世界不完全是正反對立的，有陰不一定有陽，有天使不一定有魔鬼。除此之外，這一發現還具有更加現實的意義——在固體中實現拓撲量子計算將成為可能。

在張首晟看來，天使粒子的發現“非常非常神奇，這意味著一個量子位元可以拆成兩個，對整個量子物理有根本的改變。”

很幸運曾有機會聽張首晟教授的演講，很佩服他的演講把物理、數學、藝術、中國文學結合在了一起。

他一直相信“太初有道”--The final truth must be simple, beautiful and universal.

他說自己堅持做研究是因為“Wir muessen wissen, wir werden wissen.” 我們須知，我們必知。

下圖為張教授大二在德國交換時的照片，帥得我一臉鼻血！

由4位華人科學家領銜的科研團隊終於找到了正反同體的“天使粒子”——馬約拉那費米子，從而結束了國際物理學界對這一神秘粒子長達80年的漫長追尋。

相關論文發表在今天出版的《科學》雜誌上。該成果由加利福尼亞大學洛杉磯分校王康隆課題組和美國斯坦福大學教授張首晟課題組、上海科技大學寇煦豐課題組等多個團隊共同完成，通訊作者為何慶林、寇煦豐、張首晟、王康隆，均為華人科學家。

天使粒子的品行如道，中正為道！所以道本身不在陰陽之列，道可以用智慧之道理智融合陰陽並有智慧之道理智的駕馭陰陽，這才是易經中的精髓，子牙在道為太公，孔明在道，定乾坤，萬法歸一是正道，道的本源之道是中正，是真理的生成的本源性源泉，是沒有敵對的智慧之道，是天使之道，決不強加於人之道，讓人自己自然本性明白之道，。一個瘋子的評論！

今天，科學雜誌發表了張首晟教授及其合作者的一篇論文。這個工作體現了理論與實驗的很好結合。張老師是此項工作的理論負責人，實驗團隊根據張老師的理論方案，在二維反常量子霍爾效應絕緣體（即磁性拓撲絕緣體）與超導體的一維介面，發現導電性質表明電子的集體行為表現出馬約拉納費米子的行為。

歸根到底，這是固體材料中的電子的行為。但是，大量電子在固體的環境（原子核陣列以及外部條件比如磁場所形成的複雜勢能）以及它們自己之間的相互作用下，可以簡潔地用所謂“準粒子”來描述，也就是說這裡的大量電子的表現就像在最低能量的狀態基礎上，激發出大量“準粒子”。為了強調這些“準粒子”是在新的層次上演生出來，而它們在其所在的環境中就類似我們的宇宙中的基本粒子，我們還可以稱它們為“演生粒子”。

現在，張老師及其合作者在某個特定固體環境中，找到了類似馬約拉拉納費米子的演生粒子。所謂“找到”，是說導電行為必須要用馬約拉納費米子來解釋。他們發現的馬約拉納費米子是在二維磁性拓撲絕緣體與超導體的一維邊界，這導致它是手徵性的，也就是說沿著一個方向跑。

費米子是這樣一種量子粒子。在同一個系統中，同種費米子的狀態（考慮所有的的指標）必須各不相同。電子（不管是在自由空間中還是在固體材料中）就是費米子。馬約拉納費米子是這樣一種特殊的費米子，即它的反粒子是它自己。 反粒子可以如下定義：產生一個反粒子，相當於消滅一個與之很多性質（動量、角動量、電荷等等）相反的粒子。反之亦然，正反粒子是相對的。宇宙自由空間中還沒有發現馬約拉納費米子，中微子有可能是，也有可能不是，答案還不知道。

張老師將馬約拉納費米子稱為天使粒子，因為他注意到小說《天使和魔鬼》中，正反粒子湮滅，世界消失，而馬約拉納費米子可以比喻為，這裡只有天使，沒有魔鬼。

天使粒子並不是正式的叫法，只是發現者將其這樣命名，在此之前，該粒子稱為馬約拉納費米子。從這個名字可以看出，馬約拉納費米子有兩個部分構成，一個是馬約拉納，一個是費米子。馬約拉納是義大利的理論物理學家，可謂是英年早逝，1906年生，1938年就沒了，但他提出了馬約拉納方程，改寫了大物理學家狄拉克的方程。後一個是費米子，作為量子粒子中的一個大類，費米子被認為是擁有與自身不同的反粒子，而另一個大類為玻色子，該粒子擁有自身的反粒子。於是，馬約拉納預測，自然界中還有一種特殊的費米子，擁有自身的反粒子，這個粒子就被稱為馬約拉納費米子。

馬約拉納費米子僅僅是預言存在，在自然界中的地位顯然要低於“希格斯玻色子”，因為希格斯玻色子的任務是將質量賦予了費米子，而自身則是一種玻色子。從中可以看出，馬約拉納費米子的發現算是驗證了馬約拉納的猜想。如果從科學史的角度看，將這個粒子稱之為馬約拉納費米子更準確一些，因為這是他預言存在的，這就像有人告訴你這個玩意存在，只是受限於當時的觀測技術。如果要將馬約拉納費米子命名為天使粒子，其實還得去問問馬約拉納願不願意，因為希格斯玻色子的預言者希格斯不太喜歡上帝粒子這個稱呼，從這個角度看，預言者的權重更大一些，在半個世紀前就能透過理論方程進行預言，令人敬佩。

　　正負、陰陽、善惡……這個世界彷彿充滿正反對立。英國物理學家保羅·狄拉克１９２８年預言，每一個基本粒子都有對應的反粒子。幾年後，科學家在宇宙射線中發現了電子的反粒子正電子，驗證了這一預言。１９３７年，義大利物理學家埃託雷·馬約拉納預言，自然界中可能存在一類特殊的粒子，它們的反粒子就是自身，這種正反同體的粒子被稱為馬約拉納費米子。

　　不過，馬約拉納費米子存在的證據一直未被發現，它和中微子、希格斯—玻色子等一起，成為理論早有預言但長期無法驗證的粒子。如今，張首晟團隊終於找到了它存在的證據。

　　張首晟把他們發現的馬約拉納費米子稱為“天使粒子”。根據愛因斯坦的質能轉換公式，當一個粒子遇上其反粒子就會發生湮滅，並釋放能量。美國驚悚片《天使與魔鬼》提到正反粒子湮滅爆炸的場景，將粒子與反粒子比喻天使與魔鬼。“而在我們發現的馬約拉納費米子的世界裡，只有天使，沒有魔鬼。”張首晟對新華社記者說。

　　在尋找“天使粒子”的過程中，張首晟領導的理論團隊預言了透過怎樣的實驗平臺能夠找到馬約拉納費米子，哪些實驗訊號能夠作為證據；加利福尼亞大學洛杉磯分校的何慶林、王康隆以及歐文分校的夏晶領導的實驗團隊與理論團隊密切合作，在實驗中發現了被稱為手性馬約拉納費米子的一類最基本馬約拉納費米子。中國的復旦大學和上海科技大學對實驗也有貢獻。

　　按照理論團隊預言，研究人員搭建了一個將普通超導體薄膜置於量子反常霍爾效應薄膜（即磁性拓撲絕緣體）之上的混合器件。施加低強度外磁場後，研究人員測量到了半整數量子平臺，這成為手性馬約拉納費米子存在的實驗證據。

　　張首晟解釋說，在以往的量子反常霍爾效應實驗中，隨著調節外磁場，會出現整數量子平臺。這是通常的粒子行為。馬約拉納費米子沒有反粒子，相當於半個傳統粒子，因此當把普通超導體置於量子反常霍爾效應薄膜之上時，在通常的整數量子平臺之外，會新出現半整數量子平臺。

“天使粒子”是基本粒子的一種，基本粒子大概有上千種，其大小把它放大十億倍也不一定能看到，就象大海里的魚是漂在水的海洋中一樣，整個宇宙就是各種各樣的粒子的海洋，包括我們的身體內部，對這些粒子的總稱叫“以太粒子”。以前發現的粒子都是“正”“負”不同體，也就是說是兩個獨立的個體，是正粒子就是正粒子，是負粒子就負粒子。而這一次發現的粒子是正、負同體。比個形象的例子，如磁鐵它總是有兩個不同的磁極，不管你把它分成多少份，每一份都有兩個不同的極。再比如:一些小動物可能就有蝸蝸牛，它是雌雄同體或是公母同體的，就是這個道理。基本粒子的大小差別就象河裡的沙子石頭差別也是很大的，各種粒子的效能也各不相同，這次發現的粒子是以前某個學者預言過可能存在的，現在只是證實了這個預言而己，這個發現只是粒子物理學領域一個小小的進展，普通人沒必要對它傾以過多的關注，知道有這麼一回事就行，它離普通人的一般生活相當遙遠。

張首晟同志回來吧！祖國是你的根，能讓你施展才能之地，幫外國研究科技等於是害華人民，在外華裔科研工作者和科學家們，祖國現在強大了，有地方讓你們開展科研，你們想一想吧！僅讓自已目前各方面在國外過得好，如果你研製出的產品讓外國軍隊殺傷了解放軍時，你是一個賣國賊，歷史永遠把你的汙點流傳下代，你的同族同輩永遠恨你，也會把你從家族中除名，永遠是家族中的敗類，如果你為祖國奮鬥，你是你家族中永遠的驕傲。己你為榜樣，英名傳萬代。

7月21日凌晨，張首晟及其團隊在美國科學雜誌上發表了一項重大發現：在整個物理學界歷經80年的探索之後，他們終於發現了手性Majorana費米子的存在。

這一發現，驗證了由義大利理論物理學家Ettore Majorana在80年前提出的預測——存在一類沒有反粒子的粒子。同時也證明了存在一種比量子還小的單位，這將對現在的量子理論帶來巨大的改變。張首晟將這一新發現稱為“天使粒子”。普通群眾可能暫時難以理解這一發現，但是對基礎物理界來說，這或將開啟一個新的時代。

諾貝爾獎獲得者Frank Wilczek評價這項工作時說：張首晟與團隊設計了全新的體系, 並在實驗中清晰地測量到馬約拉那費米子，這真是一項里程碑的工作。國際同行指出：發現馬約拉那費米子是繼發現“上帝”粒子（希格斯波色子）、中微子、引力子之後的又一里程碑發現，不僅具有重大的理論意義，而且具有重要的潛在應用價值：讓量子計算成為現實。他的導師楊振寧說，張首晟獲得諾獎只是時間問題。

我不是專門學物理的，只是把我看到的一些關於“天使粒子”的資訊分享一下。

首先，“天使粒子”也就是所謂的“手性馬約拉納費米子”，這種粒子的存在是由埃托里·馬約拉納首先提出的。在1937年，另一位物理學家埃托里·馬約拉納（Ettore Majorana）指出了一個反轉：他預測，在一類被稱為“費米子”的粒子（包括了質子、中子、電子、中微子和夸克）中，應該有一些粒子，自己就是自己的反粒子。

這段話裡面提到的“反粒子”，是由物理學家迪拉克提出的，他預言，每一種基本粒子都會有自己的反粒子，而且這種反粒子跟“正粒子”是兩種完全不一樣的粒子——就好像是一對水火不容的兄弟一樣。舉個簡單的例子，數軸上的每一個正數都對應了一個負數，雖然這兩個數之間有千絲萬縷的聯絡，但是完全是兩個數；而這種預言中的天使粒子是一個例外，他是數軸上的0，他的負數就是自己。

其次，“天使粒子”這個說法只是一種有趣的叫法，這個粒子跟天使沒有一毛錢的關係，跟善、光明、和平也沒有一毛錢的關係。

這個說法只是張首晟本人一個浪漫的說法而已。

張首晟暫時參考2000年暢銷書《天使與魔鬼》（Angels and Demons）的內容，將其團隊發現的手性馬約拉納費米子命名為“天使粒子”（angel particle）。在這部暢銷書中，一個秘密組織計劃用定時炸彈炸燬梵蒂岡，而這顆炸彈的威力來自於物質與反物質湮滅產生的反應。張首晟指出，與書中情節不同的是，在馬約拉納費米子的“量子世界”中，只有天使，沒有魔鬼。

所以只要他願意，他也可以說這個粒子應該叫魔鬼粒子。

這是一個很偉大的發現，但是跟發現真正的天使粒子還有一些距離。

目前發現的不是預言中的基本粒子，而是一堆電子形成的“準粒子”。他們的行為跟預言中的天使粒子有相似之處。

大約10年前，科學家意識到在探索材料物理學的一些實驗中，也可能會產生馬約拉納費米子，於是一場尋找馬約拉納費米子的競賽開始了。他們一直在尋找的是“準粒子”——由超導材料中電子的集體行為產生的粒子式激發，其以100%的效率傳導電力。

舉個例子，好比一塊大石頭攔住了道路，一個人預言，一定會有可以搬動這塊石頭的人。幾十年過去了，一對人非常興奮的表示，我們發現了一種可以讓二十個人一起搬動這塊石頭的方法。所以那個預言中的大力士依然沒有找到，但是這二十個人達到了跟那個大力士一樣的效果，並且最終搬開了石頭，解決了一個大難題。

其實張首晟不是這篇論文的主要領導，而是計劃者。這一研究小組由加州大學歐文分校副教授夏晶和加州大學洛杉磯分校教授王康隆領導，他們根據斯坦福大學物理學教授張首晟及其同事提議的計劃實施了這項研究。

所以這篇論文的第一作者不是張首晟，當然，這只是論文作者排序的問題，他對該研究的貢獻依然是非常巨大的。

而且我們應該注意到，這篇論文的共同第一作者分別是加州大學洛杉磯分校（UCLA）的何慶林和潘磊，從名字上也可以看出來，都是華人。

此外，上海科技大學也參與了試驗研究，甚至比何慶林/潘磊團隊更早的，上海交通大學的賈金鋒團隊就發表了關於發現手性馬約拉納費米子的報告，但是相比前者：

賈教授團隊的工作是馬約拉納費米子的零維版，主要透過掃描顯微鏡測試；我們研究的是馬約拉納費米子的一維版，主要是做成電子器件來進行宏觀電磁測試。

所以即便上海科技大學和上海交通大學的團隊沒有取得那麼多的關注，他們對“天使粒子”研究的貢獻也是不可忽略的。

等了80年 天使粒子現身

1928年，英國物理學家保羅·狄拉克預言，每一個基本粒子都有對應的反粒子。幾年後，科學家在宇宙射線中發現了電子的反粒子正電子，驗證了這一預言。

1937年，義大利物理學家埃託雷·馬約拉納預言，自然界中可能存在一類特殊的粒子，它們的反粒子就是自身，這種正反同體的粒子被稱為馬約拉納費米子。

正負、陰陽、善惡……這個世界彷彿充滿正反對立。

不過，馬約拉納費米子存在的證據一直未被發現，它和中微子、希格斯—玻色子等一起，成為理論早有預言但長期無法驗證的粒子。如今，華人科學家領銜的科研團隊終於找到了它存在的證據。

神秘的正反同體粒子

在以往的量子反常霍爾效應實驗中，隨著調節外磁場，會出現整數量子平臺。這是通常的粒子行為。馬約拉納費米子沒有反粒子，相當於半個傳統粒子，因此當把普通超導體置於量子反常霍爾效應薄膜之上時，在通常的整數量子平臺之外，會新出現半整數量子平臺。

為此，研究人員搭建了一個將普通超導體薄膜置於量子反常霍爾效應薄膜（即磁性拓撲絕緣體）之上的混合器件。施加低強度外磁場後，研究人員測量到了半整數量子平臺，這成為手性馬約拉納費米子存在的實驗證據。

根據愛因斯坦的質能轉換公式，當一個粒子遇上其反粒子就會發生湮滅，並釋放能量。所以，科研團隊把他們發現的馬約拉納費米子稱為“天使粒子”。

在尋找“天使粒子”的過程中，華裔科學家的理論團隊預言了透過怎樣的實驗平臺能夠找到馬約拉納費米子，哪些實驗訊號能夠作為證據；實驗團隊與理論團隊密切合作，最終發現了手性馬約拉那費米子，為持續了整整80年的科學探索畫上了圓滿的句號。對此，中國的復旦大學和上海科技大學對實驗也有貢獻。

帶來的量子計算時代，讓人期待

發現馬約拉納費米子存在，對於建造穩定的量子計算機具有什麼現實意義呢？

目前看來，最大的用途之一，就是未來能幫助中國建造更穩定領先世界的量子計算機！量子計算機是一種具有超快的平行計算和模擬能力的計算機。它的運算能力將提升數萬倍。

普通計算機只能按照時間順序一個個地解決問題，而量子計算機卻可以同時解決多個問題。這種超快速度可能徹底改變所有行業。例如精準到秒的天氣預報，可預見的交通路況，新型藥劑成分的構造探索，外太空探索，人工智慧與自動化等一切目前計算機需要透過窮舉法逐一探索的事業，都可能在一瞬間完成。

天使粒子，又名馬約拉納費米子（英語：Majorana fermion）是一種費米子，它的反粒子就是它本身。與此相反，狄拉克費米子（Dirac fermion）則是指反粒子與自身不同的費米子。

這一概念由埃託雷·馬約拉納於1937年提出，他對狄拉克方程式改寫得到了馬約拉納方程式，可以描述中性自旋1/2粒子，因而滿足這一方程的粒子為自身的反粒子。

馬約拉納費米子與狄拉克費米子之間的區別可以用二次量子化的產生及湮沒算符表示。產生算符γ†j產生量子態為j的費米子，湮沒算符γj則將其湮沒（或者說產生相應的反粒子）。狄拉克費米子的γ†j與γj不同，而馬約拉納費米子中兩者相同。

除了中微子以外，所有標準模型的費米子的物理行為在低能量狀況與狄拉克費米子雷同（在電弱對稱性破壞後），但是中微子的本質尚未確定，中微子可能是狄拉克費米子或馬約拉納費米子。在凝聚體物理學裡，馬約拉納費米子以準粒子激發的形式存在於超導體裡，它可以用來形成具有非阿貝爾統計的馬約拉納束縛態。

2017年7月，張首晟及其團隊證明在時空中傳播的手性Majorana費米子的存在。

人類似乎生活在一個充滿正反對立的世界：有正數必有負數，有陰必有陽，有善必有惡，有天使必有惡魔。在物理學領域，構成物質的最小、最基本的單位被稱為“基本粒子”。它們是在不改變物質屬性前提下的最小體積物質，也是組成各種各樣物體的基礎。基本粒子又分為兩種：費米子和玻色子，宇宙中每一個基本費米粒子必然有相對應的反粒子。根據愛因斯坦E = mc2的質能公式，當一個費米子遇上它的反粒子，它們會相互湮滅，從而使兩個粒子的質量消失並轉化為能量。宇宙中有粒子必有其反粒子被認為是絕對真理。會不會存在一類沒有反粒子的粒子，或者說正反同體的粒子？1937年，義大利理論物理學家馬約拉那（Ettore Majorana）在他的論文中猜測有這樣神奇的粒子存在，即我們今天所稱的馬約拉那費米子。2010年到2015年，張首晟團隊發表三篇論文，理論上預測實現馬約拉那費米子的體系及用以驗證的實驗方案。王康隆等實驗團隊依照張首晟的理論預測，成功發現了馬約拉那費米子。張首晟將這一新發現的馬約拉那費米子命名為“天使粒子”，這個名字來源於電影《天使與魔鬼》這部作品描述了正反粒子湮滅爆炸的場景。天使粒子的發現顛履了過去我們認為有粒子必有其反粒子物理觀念，正如有天使必有魔鬼。使人類找到了一個沒有反粒子的粒子，一個只有天使，沒有魔鬼的完美世界，“天使粒子”會將人類帶入量子計算時代。

黴國盯上了中國的高科技企業，劉強東出事明顯是圈套，馬雲宣佈退出黴國和退休，更不用說對中興的打壓了。拘留孟晚舟，直接打擊華為。暗害張首晟，他的企業丹華(紅色中華)是黴國“301調查”的重點之一，被川普政權點名。以“威脅黴國國家安全”為藉口，逮捕中國科學家。最近，似乎又盯上了雷軍！黴國發動貿易戰，是為了打擊中國製造2025，打壓中國科技發展勢頭。

以色列和黴國，就曾經大批獵殺伊朗核科學家。

張首晟一直提到：人類文明的價值是大道至簡，他認為把大道用簡單的話講出來，讓人人都聽懂，這才是真正牛的。

他最喜歡講的故事是關於狄拉克的：

4的根號等於幾？很簡單，2和-2，英國理論物理學家、量子力學的奠基者之一狄拉克初中時，就覺得這個回答非常非常奇妙，為什麼開根號的時候總是有一個正根，有一個負根？

狄拉克突然從開根號開始天馬行空，做了個驚人的預言，斷定宇宙中所有的基本粒子，都有個反粒子，有電子就有反電子，有質子就有反質子，有中子就有反中子，這是個非常非常神奇的預言。

1932年C.D.安德森實驗發現了正電子。

1956年美國物理學家張伯倫在勞倫斯-伯克利國家實驗室發現了反質子，他用玻璃管中的被粒子加速器加速過的高能粒子對相撞，發現在突然間成對出現了幾道軌跡，又在短時間內相撞而互相湮滅，這是人們第一次直接觀測到反粒子。

迄今，已經發現了幾乎所有相對於強作用來說是比較穩定的粒子的反粒子。 如果反粒子按照通常粒子那樣結合起來就形成了反原子。由反原子構成的物質就是反物質。

這樣，狄拉克的天才預言被實驗證實了，那麼，有沒有反例呢？宇宙中會不會存在一類沒有反粒子的粒子，或者說正反同體的粒子？

義大利理論物理學家埃託雷·馬約拉那（Ettore Majorana）在1937年，從理論上提出了這樣的粒子存在，即我們今天所稱的馬約拉那費米子，它的反粒子就是它本身。但是不幸而且巧合的是，他在提出這種神奇粒子存在不久後，到巴勒莫乘船旅行中神秘失蹤，從此渺無音信。

從那時開始，這一神奇粒子成為了物理學家們無時不想追尋的夢中情人，困擾了物理學界整整80年。

張首晟把突破口轉向凝聚態物理。2017年7月，張首晟及其團隊在《科學》雜誌上發表了一項新發現，在超導-量子反常霍爾平臺中發現了具有半個量子電導的邊緣電流，與理論預言的手性馬約拉納粒子十分吻合。這是在霍爾效應平臺系統中第一個具有確鑿證據的馬約拉納測量結果。

張首晟將這一新發現的手性馬約拉那費米子命名為“天使粒子”，這個名字來源於丹·布朗的小說及其電影《天使與魔鬼》。“這部作品描述了正反粒子湮滅爆炸的場景。過去我們認為有粒子必有其反粒子，正如有天使必有魔鬼。但今天，我們找到了一個沒有反粒子的粒子，一個只有天使，沒有魔鬼的完美世界”張首晟說。

這也使得張首晟再度成為2017年諾貝爾物理學獎的熱門人選，雖然最終再度落選。

當然也存在一些質疑，比如中山大學天文與空間科學研究院院長李淼對此評價說：“這個發現不是基本粒子，而是在極低溫條件之下以及二維材料的邊界上造成的某種量子態，這個態滿足中性粒子的要求，即其反態就是自身。鑑於這種量子態需要極端條件，距離應用還比較遠，如果我用一句大白話來解釋，就是“凝聚態物理還沒有攻陷粒子物理”。“

簡單地說，馬約拉納準粒子的證實必須找到更令人信服的證據，馬約拉那費米子還只能繼續是物理學家們的情人，夢中的。

張首晟一直提到：人類文明的價值是大道至簡，他認為把大道用簡單的話講出來，讓人人都聽懂，這才是真正牛的。

他最喜歡講的故事是關於狄拉克的：

4的根號等於幾？很簡單，2和-2，英國理論物理學家、量子力學的奠基者之一狄拉克初中時，就覺得這個回答非常非常奇妙，為什麼開根號的時候總是有一個正根，有一個負根？

狄拉克突然從開根號開始天馬行空，做了個驚人的預言，斷定宇宙中所有的基本粒子，都有個反粒子，有電子就有反電子，有質子就有反質子，有中子就有反中子，這是個非常非常神奇的預言。

1932年C.D.安德森實驗發現了正電子。

1956年美國物理學家張伯倫在勞倫斯-伯克利國家實驗室發現了反質子，他用玻璃管中的被粒子加速器加速過的高能粒子對相撞，發現在突然間成對出現了幾道軌跡，又在短時間內相撞而互相湮滅，這是人們第一次直接觀測到反粒子。

迄今，已經發現了幾乎所有相對於強作用來說是比較穩定的粒子的反粒子。 如果反粒子按照通常粒子那樣結合起來就形成了反原子。由反原子構成的物質就是反物質。

這樣，狄拉克的天才預言被實驗證實了，那麼，有沒有反例呢？宇宙中會不會存在一類沒有反粒子的粒子，或者說正反同體的粒子？

義大利理論物理學家埃託雷·馬約拉那（Ettore Majorana）在1937年，從理論上提出了這樣的粒子存在，即我們今天所稱的馬約拉那費米子，它的反粒子就是它本身。但是不幸而且巧合的是，他在提出這種神奇粒子存在不久後，到巴勒莫乘船旅行中神秘失蹤，從此渺無音信。

從那時開始，這一神奇粒子成為了物理學家們無時不想追尋的夢中情人，困擾了物理學界整整80年。

張首晟把突破口轉向凝聚態物理。2017年7月，張首晟及其團隊在《科學》雜誌上發表了一項新發現，在超導-量子反常霍爾平臺中發現了具有半個量子電導的邊緣電流，與理論預言的手性馬約拉納粒子十分吻合。這是在霍爾效應平臺系統中第一個具有確鑿證據的馬約拉納測量結果。

張首晟將這一新發現的手性馬約拉那費米子命名為“天使粒子”，這個名字來源於丹·布朗的小說及其電影《天使與魔鬼》。“這部作品描述了正反粒子湮滅爆炸的場景。過去我們認為有粒子必有其反粒子，正如有天使必有魔鬼。但今天，我們找到了一個沒有反粒子的粒子，一個只有天使，沒有魔鬼的完美世界”張首晟說。

這也使得張首晟再度成為2017年諾貝爾物理學獎的熱門人選，雖然最終再度落選。

當然也存在一些質疑，比如中山大學天文與空間科學研究院院長李淼對此評價說：“這個發現不是基本粒子，而是在極低溫條件之下以及二維材料的邊界上造成的某種量子態，這個態滿足中性粒子的要求，即其反態就是自身。鑑於這種量子態需要極端條件，距離應用還比較遠，如果我用一句大白話來解釋，就是“凝聚態物理還沒有攻陷粒子物理”。“

簡單地說，馬約拉納準粒子的證實必須找到更令人信服的證據，馬約拉那費米子還只能繼續是物理學家們的情人，夢中的。

張首晟一直提到：人類文明的價值是大道至簡，他認為把大道用簡單的話講出來，讓人人都聽懂，這才是真正牛的。

他最喜歡講的故事是關於狄拉克的：

4的根號等於幾？很簡單，2和-2，英國理論物理學家、量子力學的奠基者之一狄拉克初中時，就覺得這個回答非常非常奇妙，為什麼開根號的時候總是有一個正根，有一個負根？

狄拉克突然從開根號開始天馬行空，做了個驚人的預言，斷定宇宙中所有的基本粒子，都有個反粒子，有電子就有反電子，有質子就有反質子，有中子就有反中子，這是個非常非常神奇的預言。

1932年C.D.安德森實驗發現了正電子。

1956年美國物理學家張伯倫在勞倫斯-伯克利國家實驗室發現了反質子，他用玻璃管中的被粒子加速器加速過的高能粒子對相撞，發現在突然間成對出現了幾道軌跡，又在短時間內相撞而互相湮滅，這是人們第一次直接觀測到反粒子。

迄今，已經發現了幾乎所有相對於強作用來說是比較穩定的粒子的反粒子。 如果反粒子按照通常粒子那樣結合起來就形成了反原子。由反原子構成的物質就是反物質。

這樣，狄拉克的天才預言被實驗證實了，那麼，有沒有反例呢？宇宙中會不會存在一類沒有反粒子的粒子，或者說正反同體的粒子？

義大利理論物理學家埃託雷·馬約拉那（Ettore Majorana）在1937年，從理論上提出了這樣的粒子存在，即我們今天所稱的馬約拉那費米子，它的反粒子就是它本身。但是不幸而且巧合的是，他在提出這種神奇粒子存在不久後，到巴勒莫乘船旅行中神秘失蹤，從此渺無音信。

從那時開始，這一神奇粒子成為了物理學家們無時不想追尋的夢中情人，困擾了物理學界整整80年。

張首晟把突破口轉向凝聚態物理。2017年7月，張首晟及其團隊在《科學》雜誌上發表了一項新發現，在超導-量子反常霍爾平臺中發現了具有半個量子電導的邊緣電流，與理論預言的手性馬約拉納粒子十分吻合。這是在霍爾效應平臺系統中第一個具有確鑿證據的馬約拉納測量結果。

張首晟將這一新發現的手性馬約拉那費米子命名為“天使粒子”，這個名字來源於丹·布朗的小說及其電影《天使與魔鬼》。“這部作品描述了正反粒子湮滅爆炸的場景。過去我們認為有粒子必有其反粒子，正如有天使必有魔鬼。但今天，我們找到了一個沒有反粒子的粒子，一個只有天使，沒有魔鬼的完美世界”張首晟說。

這也使得張首晟再度成為2017年諾貝爾物理學獎的熱門人選，雖然最終再度落選。

當然也存在一些質疑，比如中山大學天文與空間科學研究院院長李淼對此評價說：“這個發現不是基本粒子，而是在極低溫條件之下以及二維材料的邊界上造成的某種量子態，這個態滿足中性粒子的要求，即其反態就是自身。鑑於這種量子態需要極端條件，距離應用還比較遠，如果我用一句大白話來解釋，就是“凝聚態物理還沒有攻陷粒子物理”。“

簡單地說，馬約拉納準粒子的證實必須找到更令人信服的證據，馬約拉那費米子還只能繼續是物理學家們的情人，夢中的。