在很长一段时间内，材料科学停留在“发现”自然界已有的材料的阶段，科学家们就像一个海边玩耍的孩童，试图从散落在海滩上的贝壳中寻找出最夺目的那颗。电灯中的钨丝是爱迪生从上万种灯丝材料中选择出来的，世界上抗击细菌感染的第一功臣——青霉素，也源自一次意外的发现。“发现”成功的概率是很低的，如果我们的运气再差一点，也许这些材料的发现轻易地就可以推迟几十年，抑或还有很多神奇的材料藏匿于自然界，即使人类历经千辛万苦也无法避免错失它们的命运。化学家和材料学家们一直希望可以轻易地得到一种材料的性质，只要进行简单的叠加就可以“发明”他们想要的材料。如今，这一梦想有望在拓扑材料率先实现了。2月27号，Nature上同一天刊登了三篇论文，分别展示了来自中科院物理所、南京大学和美国普林斯顿大学三个团队的研究成果。巧合的是，这些成果不约而同地指向了对所有材料进行分类的新算法，并依此建立了拓扑材料数据库。图丨普林斯顿大学发表的论文（来源：Nature）图丨南京大学发表的论文（来源：Nature）图丨中科院发表的论文（来源：Nature）这样的拓扑材料数据库对拓扑材料的意义巨大，它在非拓扑材料乃至整个材料学方面有什么借鉴意义呢？领导了其中一项研究的南京大学万贤纲教授则对DeepTech说：“发展出好的理论方法，对材料数据库(里面列出了所有迄今为止人们成功生长过的材料)进行高通量计算会是一个方向。”目前，他的团队做的都是非磁材料，系统地研究磁性体系将是该团队下一步的计划。图丨万贤纲教授（来源：南京大学）这些研究还展示了一个振奋人心的数字：自然界中大约20%的材料可能具有拓扑结构。也就是说，数千种已知材料都可能具有拓扑性质，但在这之前，被人类所探索的拓扑材料只有几百种，被详细研究过的只有十几种。所有发现的材料数据库可以在网络上进行查询。图丨中科院翁红明、方辰（来源：中科院）如此我们可以期待，年，曾屡次受诺贝尔奖青睐的拓扑物理学可能迎来它的“寒武纪”——拓扑材料物种大爆发之年。这样的大爆发，有望加速拓扑材料在新型电子器件、超导体以及量子计算机研发中得到应用。Nature同天3篇拓扑突破，中国团队“承包”2篇从这次的突破来看，中国的科研团队已经展现出在拓扑材料理论设计方面的潜力。2月发表在Nature上的一篇研究，就是在年，由中国科学院的翁红明研究员团队带来的突破——他们率先完成了自动计算拓扑性质的全流程。在他们的研究中，一个材料经过一系列的逻辑判断，最终被归类于以下八个标签中的一个：“高对称点半金属”、“高对称线半金属”、“一般动量点半金属”、“拓扑绝缘体”、“拓扑晶体绝缘体”、“磁性材料”、“普通金属”和“普通绝缘体”。其中，前五个标签是拓扑材料，后三类为非拓扑材料。图丨拓扑材料数据库（来源：

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