2024年5月30日，在北京人民大会堂举行的全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上，2024年度国家最高科学技术奖正式揭晓。这一中国科技界的最高荣誉，由中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平亲自颁发，获奖者为摄影测量与遥感学家李德仁院士和凝聚态物理领域著名科学家薛其坤院士。两位科学家的获奖不仅是对他们个人卓越贡献的肯定，更是对中国科技自立自强、创新驱动发展战略的生动诠释。本文将详细解读获奖名单、获奖者的背景与成就、评选过程的意义，以及这一事件对中国科技发展的深远影响，帮助读者全面理解“谁将问鼎科技巅峰”这一主题背后的深层逻辑。

国家最高科学技术奖的背景与意义

国家最高科学技术奖是中国科技领域的最高奖项，自1999年设立以来，每年授予不超过两名在科学领域作出重大原创性贡献的科技工作者。该奖项旨在表彰那些推动国家科技进步、服务国家重大战略需求的顶尖科学家，获奖者通常是在基础研究、应用技术或工程领域取得突破性成果的领军人物。2024年度的获奖名单揭晓，正值中国科技事业蓬勃发展的关键时期，体现了国家对原始创新和核心技术自主可控的重视。

这一奖项的评选标准极为严格，强调“原创性、引领性和影响力”。候选人需经过多轮评审，包括专家提名、形式审查、专业评审组评议、国家科学技术奖励委员会审定，最终由国务院批准。2024年度的评选过程更加注重对国家重大需求的贡献，如在高端芯片、量子科技、空天信息等领域的突破。这不仅仅是对过去的总结，更是对未来科技巅峰的展望——谁将引领中国科技问鼎世界高峰？李德仁和薛其坤的获奖，正是对这一问题的有力回答，他们的工作为中国在全球科技竞争中注入了强大动力。

获奖者一：李德仁院士——摄影测量与遥感领域的开拓者

李德仁院士，1939年出生于江苏泰州，是中国摄影测量与遥感领域的泰斗级人物。他长期致力于摄影测量、遥感信息处理与地球空间信息科学的研究，曾担任武汉大学教授、中国科学院院士和中国工程院院士（双院士）。李德仁的获奖，主要表彰他在高精度摄影测量理论与技术体系方面的开创性贡献，这些成果广泛应用于国家测绘、资源调查、灾害监测和国防建设等领域。

主要成就详解

李德仁的核心贡献在于发展了“高精度摄影测量区域网平差理论”，这一理论解决了传统摄影测量中精度不足的问题，实现了从厘米级到毫米级的精度跃升。他提出的“李德仁算法”在国际上享有盛誉，该算法通过优化误差模型和多源数据融合，大幅提高了遥感影像的几何定位精度。

举一个完整的例子：在2008年汶川地震后，李德仁团队利用自主研发的遥感处理系统，对灾区进行快速测绘。传统方法需要数周时间，而他们的系统仅用几天就生成了高精度三维地形图，帮助救援队伍精准定位受灾点。这套系统的核心代码框架（基于Python和C++的混合编程）大致如下，这是一个简化的伪代码示例，用于说明其区域网平差的逻辑：

import numpy as np
from scipy.optimize import least_squares

def region_network_adjustment(observations, initial_params):
    """
    区域网平差函数：优化摄影测量参数以最小化误差。
    observations: 观测数据列表，包括影像坐标和地面控制点。
    initial_params: 初始参数，包括相机内参和外参。
    """
    def residuals(params, obs):
        # 计算残差：预测坐标与观测坐标的差值
        predicted_coords = forward_model(params, obs)
        return predicted_coords - obs['measured_coords']
    
    # 使用最小二乘法优化
    result = least_squares(residuals, initial_params, args=(observations,))
    return result.x

# 示例数据：假设一组影像观测
observations = {
    'image_coords': np.array([[100, 200], [150, 250]]),  # 像素坐标
    'ground_points': np.array([[5000, 6000], [5100, 6100]]),  # 地面控制点
    'measured_coords': np.array([[5001, 6002], [5101, 6101]])  # 实际测量坐标
}
initial_params = np.array([1.0, 0.0, 0.0, 1.0])  # 初始相机参数

optimized_params = region_network_adjustment(observations, initial_params)
print("优化后的参数:", optimized_params)

这段代码展示了李德仁理论的核心：通过迭代优化残差来提高精度。在实际应用中，这套算法已集成到中国测绘卫星如“高分系列”中，支持了“一带一路”沿线国家的地理信息建设。李德仁的成果还推动了国际标准制定，他参与的ISO 19115遥感元数据标准，让中国遥感技术走向全球。

影响与启示

李德仁的获奖，标志着中国在空天信息领域的领先地位。他的工作不仅服务国家战略，还为全球可持续发展提供了中国方案。在“谁将问鼎科技巅峰”的语境下，李德仁代表了那些通过基础理论创新问鼎测绘遥感巅峰的科学家。

获奖者二：薛其坤院士——凝聚态物理与量子科技的领军者

薛其坤院士，1963年出生于山东，是凝聚态物理领域的国际知名专家。他现任南方科技大学校长、中国科学院院士，曾任清华大学教授。薛其坤的获奖，主要表彰他在拓扑量子物理和量子反常霍尔效应方面的突破性发现，这些成果为量子计算和低能耗电子器件奠定了基础，是中国在量子科技前沿的重大里程碑。

主要成就详解

薛其坤最著名的贡献是2013年首次实验观测到“量子反常霍尔效应”（Quantum Anomalous Hall Effect, QAHE）。这一效应在没有外加磁场的情况下，实现电子的无耗散传输，是凝聚态物理的“圣杯”之一。传统霍尔效应需要强磁场，而QAHE通过拓扑绝缘体材料实现，能大幅降低电子器件的能耗，对未来的量子计算机和自旋电子学具有革命性意义。

薛其坤团队利用分子束外延（MBE）技术，在磁性掺杂的拓扑绝缘体薄膜上精确控制原子级生长，最终在50毫开尔文的极低温下观测到这一效应。实验过程涉及复杂的材料制备和精密测量，以下是其关键步骤的简化说明（非代码，但用逻辑流程描述）：

  1. 材料选择与制备：选用Bi₂Se₃（硒化铋）作为拓扑绝缘体基底，通过MBE设备逐层沉积原子，确保晶格匹配度达99.9%。
  2. 磁性掺杂：在生长过程中引入铬（Cr）原子，实现铁磁有序。
  3. 低温测量：将样品置于稀释制冷机中，温度降至50 mK，使用霍尔测量系统检测电阻平台。
  4. 数据分析：通过量子输运模型验证霍尔电导的量子化平台（精确到e²/h）。

为了更直观理解，我们可以用一个简化的Python模拟来展示霍尔效应的量子化原理（基于经典霍尔公式的扩展）：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def quantum_hall_conductance(B, filling_factor):
    """
    模拟量子霍尔电导：在磁场B下，电导为 filling_factor * e^2 / h。
    对于QAHE，B=0，但通过拓扑保护实现类似量子化。
    """
    e = 1.602e-19  # 电子电荷
    h = 6.626e-34  # 普朗克常数
    conductance = filling_factor * (e**2 / h)
    return conductance

# 模拟：无磁场（QAHE场景）下，填充因子为1时的电导
B_zero = 0
filling = 1
conductance_qahe = quantum_hall_conductance(B_zero, filling)
print(f"QAHE量子化电导: {conductance_qahe:.6e} S (西门子)")

# 可视化：不同填充因子下的电导
fillings = np.arange(1, 6)
conductances = [quantum_hall_conductance(0, v) for v in fillings]
plt.plot(fillings, conductances, 'o-')
plt.xlabel('Filling Factor')
plt.ylabel('Conductance (S)')
plt.title('Quantum Hall Conductance Simulation (QAHE)')
plt.show()

这个模拟代码展示了QAHE的核心：即使B=0，电导仍量子化。在薛其坤的实验中，他们观测到的平台精度高达10⁻⁹，远超国际同行。这项工作发表在《Science》和《Nature》上，被引用数千次，推动了中国量子科技的“弯道超车”。

影响与启示

薛其坤的成果直接服务于国家量子科技战略，如“九章”量子计算机的研发。他的获奖回答了“谁将问鼎科技巅峰”的问题：那些在基础物理前沿深耕、实现从理论到实验闭环的科学家，将引领中国问鼎量子计算的巅峰。

评选过程与国家科技战略的关联

2024年度国家最高科学技术奖的评选，体现了中国科技评价体系的改革方向：从“唯论文”转向“重贡献”。获奖者不仅学术造诣深厚，更在服务国家需求上成绩斐然。李德仁的遥感技术支撑了北斗导航和海洋权益维护；薛其坤的量子效应为芯片自主化提供了新路径。

这一事件也反映了中国科技生态的优化：2024年，全国科技大会强调“新型举国体制”，鼓励跨学科协作。获奖名单的揭晓，激励更多青年科学家投身基础研究，推动中国从“科技大国”向“科技强国”转型。

结语：问鼎科技巅峰的中国路径

2024年度国家最高科学技术奖的揭晓，不仅是对李德仁和薛其坤的表彰，更是中国科技巅峰之路的缩影。谁将问鼎？答案是那些像他们一样，坚持原创、服务国家的科学家。未来，中国将在量子信息、空天科技等领域继续攀登，助力实现中华民族伟大复兴的科技梦。读者若对具体技术感兴趣，可参考国家科技奖励办官网或相关学术论文，进一步探索这些前沿领域的奥秘。