随着科学往前进步，起先大家不知道有反粒子，自从狄拉克的理论预言后，人们了解了反粒子的存在，随后电子有了它的反粒子，质子也找到了反质子，中子的反粒子“反中子”也被找到。所以大家就认为这肯定是宇宙的真理，而且它正好和我们的哲学观念也非常吻合，我们中国也讲阴阳两极的论点。

过了一阵子之后，物理学家埃托雷·马约拉那做了一个猜想，他说会不会有一些粒子它就没有反粒子呢？然后他也写了一个方程，解出来也的确是非常奇妙——这个粒子就是没有反粒子。然而，在1937年发表这篇文章后，人们对他并不理睬，文章也没有引发什么反响。马约拉那非常失落，受到了很大打击的他从此人间蒸发了。到底有没有“不存在反粒子”这件事，从此也成为了一个谜。

埃托雷·马约拉那

我很喜欢丹·布朗的那本小说，所以我就把这个粒子称为天使粒子——因为这相当于是一个完美的世界，只有天使，没有魔鬼，只有一边，没有对立的另外一边。同时，这也有一个更深的原理——天使是没有性别的，所以天使粒子这一名称也体现了这个概念。

在整个物理学界，马约拉那的猜想影响非常深刻。物理学家们整理了一张清单，在其中列出了人们最想找到的粒子。第一个就是希格斯玻色子，也叫上帝粒子。2012年在欧洲的粒子物理加速中心，人们找到了希格斯玻色子，这在当时是个非常振奋的发现。第二位就是我们所提到的天使粒子，第三位则是暗物质粒子。科学家们一直都在致力于寻找、证明这些粒子的存在。

然而，在天使粒子的寻找过程中，马约拉那在消失前，只为人们留下了一个数学方程，也就是马约拉那波动方程后，大家都不知道去哪里找天使粒子。

2010年至2015年，我与我在斯坦福的团队针对天使粒子一共写了三篇文章。第一篇文章，主要是理论，论述的是“在哪里能找到天使粒子”。

大家可能知道，我是拓扑绝缘体领域的发明者。那么我的整个思路都是从拓扑绝缘体而来的。在2006年，我发明了全世界第一个拓扑绝缘体，2007年就在德国维尔茨堡大学的实验中得到证实。然后我就在这里面逐次加一点，就总会发现新的东西。2008年我提出，在这个拓扑绝缘体的的系统里放一些磁性杂质，马上就会有一个新的效应，也就是量子自旋霍尔效应，我得的那些科学奖项也主要是奖励这个工作的。到了2008年的时候，我就提出在这里面加一些磁性材料，结果导致了一个新的效应，叫量子反常霍尔效应。后来这个在我们与清华大学薛其坤院士的合作中也被证明了。于是，我们就想往上面再放一个超导体。这就像做蛋糕一样，在磁性拓扑绝缘体的上面再放一层，就是放一个超导体，在这个系统里面，就能找到天使粒子——这是我们的第一个预言。

随后，我们就写了第二篇文章，主要论述了怎样测量。

在量子反常霍尔效应的体系中，电阻始终是跳跃的，通常的台阶是0，-1，+1，+2，这样整数倍地在跳跃。因为天使粒子只有一面，它又是它自己的反粒子，或者它没有自己的反粒子，所以在某种意义下，我们可以认为，天使粒子是通常粒子的一半。一旦天使粒子出现的时候，就会出现半个整数的台阶，所以我们就写了第二篇文章，论证了怎样测量可以验证天使粒子的存在。在第三章文章，我们就写了一个非常详尽的指导，让实验学家做实验，也就是在通过调节外加磁场的时候，在某个地方就可以看到这个半整数的台阶。这三篇文章发表后，大家都觉得是非常好的建议，是非常可行的计划。