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薛其坤认为，在仪器、材料和发现三个方面，仪器是研究工具、材料是研究对象、发现是研究目标，它们均可切分出“发明、拓展、应用”三个层次。他以自己带领团队首次在实验上观测到量子反常霍尔效应这项重大成果举例说，量子反常霍尔效应的实验发现，兼备了仪器的拓展、新材料的制备与新效应的发现，完整展现了科学研究在三个层次演变的全貌，这也表明，科学研究实际上是一个相互联系、相互促进的复杂过程。

懂球帝官网首页中新网南宁7月2日电(记者 孙自法)如何理解科学研究？中国科协常委、南方科技大学校长、清华大学教授薛其坤院士7月2日提出，很多科学研究可以从仪器、材料和发现三个方面去理解，同时，也可以从发明、拓展和应用三个层次去理解。

薛其坤指出，科学研究的三个层次中，发明/发现阶段的突破为科学界带来新的理论、视角和工具；拓展阶段的研究将这些新发现转化为实际解决方案；应用阶段的研究则进一步深化和扩展这些发现的应用范围与影响力，可用于促进经济社会发展、提高人民的幸福生活水平。

第二十六届中国科协年会当天在广西南宁举行，前不久荣获2023年度国家最高科学技术奖的薛其坤院士应邀在年会主论坛上作主旨报告，他在题为《关于科学研究的三个层次》报告中作上述表示。

“原创性的科学研究是发展新质生产力的重要途径。”薛其坤在报告中结合自身科研经历还表示，科学研究的最高层次主要包括三方面内容：一是致力于国家富强、民族复兴、人民幸福事业的家国情怀；二是为高水平科技自立自强而奋不顾身的忘我奉献精神；三是勇攀世界科技高峰，为祖国争光、为人类进步添彩的英雄精神。(完)

这三个层次的关系可以更直观地表述为：“发明”解决的是“从0到1”的问题；“拓展”解决的是“从1到10”的问题；“应用”解决的是“从10到100”的问题。因此，每个层次的研究都具有独特的重要意义和作用。