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静心探索重要的基础科学问题不求“短平快”70后物理学家翁红明******

　　翁红明在讲解电子运输理论。

　　田春璐摄

　　人物简介：

　　翁红明，1977年出生，现为中国科学院物理研究所凝聚态理论与材料计算实验室研究员、博士生导师。主要致力于凝聚态物理计算方法和程序的开发以及新奇量子现象的计算研究，成果入选2015年度中国科学十大进展、英国物理学会《物理世界》2015年度十大突破、美国物理学会《物理评论》系列期刊创刊125周年纪念文集等。

　　在中科院物理研究所（以下简称“物理所”）的年轻人里，研究员翁红明是小有名气的一位。就在刚刚过去的2022年，他因在数学物理学领域的杰出贡献，获得第四届“科学探索奖”。

　　在国际计算凝聚态物理研究领域，翁红明成果颇丰。其中最为人称道的，是他和同事们合作首次在固体中观测到外尔费米子和三重简并费米子的准粒子。这是国际上物理学研究的重要科学突破，对拓扑电子学和量子计算机等颠覆性技术的诞生具有非常重要的意义。

　　自由思考、厚积薄发，真正对人类文明有所贡献

　　1928年，英国物理学家保罗·狄拉克提出了描述相对论电子态的狄拉克方程。1929年，德国科学家赫尔曼·外尔指出，当质量为零时，狄拉克方程描述的是一对重叠的具有相反手性的新粒子，即外尔费米子。这种神奇的粒子带有电荷，却不具有质量，因而具有确定的手性（指一个物体不能与其镜像相重合，如我们的双手，左手与右手互成镜像，但不能重合）。

　　但是80多年过去了，科学家们一直没有能够在实验中观测到外尔费米子。直到2015年1月初，中科院物理所方忠研究员带领的研究组与普林斯顿大学研究小组合作，从理论上预言了在以砷化钽为代表的一批材料中存在着外尔费米子。此后，这个理论预言经过实验得到了进一步验证。

　　在研究过程中，翁红明发挥了至关重要的作用。他从发表于1965年的一篇实验文献中受到启发，并通过第一性原理计算，初步认定砷化钽晶体等同结构家族材料可能是无需进行调控的、本征的外尔半金属。这类材料能够合成，没有磁性，没有中心对称，是实验制备、检测都非常便捷的绝佳材料。

　　翁红明说：“这一发现的难度在于，从众多材料中找到合适的对象犹如大海捞针，必须对外尔费米子和材料物理特性都有相当认识才行。”

　　在外尔费米子被发现的一年后，翁红明和同事们又进一步“预言”：在一类具有碳化钨晶体结构的材料中存在三重简并的电子态。

　　2017年6月，这个新预言被实验证实，三重简并费米子被首次观测到。这是物理所科研团队继拓扑绝缘体、量子反常霍尔效应、外尔费米子之后，在拓扑物态研究领域取得的又一次重要突破，引起国际物理学界广泛关注。

　　成绩源于多年的深耕积累。翁红明很享受在物理所工作的经历：“这无关荣誉，我找到了更感兴趣、更加深入的研究领域和方向。”

　　自由思考、厚积薄发，一直是翁红明喜欢的学术氛围。他所追求的不是多发表文章，而是能攀登科学高峰，真正对人类文明有所贡献。

　　科研仅靠一个人或一个小组的力量是不够的

　　作为理论物理学家，翁红明专攻量子材料的计算和设计。

　　物理学通常分成两大类，即理论物理和实验物理。理论物理通过理论推导和公式推算得出的结论被称为“预言”，“预言”必须通过实验验证才能成为国际公认的科学事实。

　　在翁红明看来，他接连获得的几次重大发现，都离不开与同事们的通力合作。这，也是他做科研一直特别重视的一点。

　　“理论预言、样品制备和实验观测，这三个环节缺一个都不行。”翁红明说，“在当今科学领域细分程度非常高的情况下，科研仅靠一个人或一个小组的力量是不够的。当有重要任务目标时，我们几个小组紧密合作，在理论、样品、实验等环节实现了环环相扣、无缝对接。”

　　在许多人的想象中，理论物理学家的工作，就是每天独自埋头在稿纸堆里计算推演，然后坐着冥思苦想、灵光乍现。

　　但翁红明认为，计算推演的确要做，思考分析也不可少，但和同行们的交流也非常重要。他每天上班的第一件事就是查看和了解国际上最新的科研进展，然后分析、思考、计算，再把自己的想法跟同事们交流。“很多时候，我的一些想法，或者说突然的一些灵感，其实都是在思考、交流和工作过程当中产生的。”

　　“发现三重简并费米子”这一成果，就源于翁红明和石友国、钱天两位同事一次喝咖啡时的思想碰撞。

　　物理所的咖啡厅在学术界享有盛誉，不但因为咖啡好喝，也因为常有科研人员汇聚在此畅聊科学、各抒己见，聊着聊着，灵感经常“火花四射”。

　　和大家一样，翁红明、石友国和钱天工作之余也喜欢在咖啡厅一聚。翁红明有什么新想法会第一时间告诉他俩；石友国和钱天在实验过程中有什么新发现或疑惑，也会第一时间反馈给翁红明。

　　“闲聊中就能交换信息，我们的交流是完全敞开的，毫无保留地让大家知道彼此做了什么。”翁红明说。

　　翁红明告诉记者，在科研道路上，自己非常珍视的成功秘诀有两个，一个是注意总结和积累，另一个就是跟别人多交流。

　　“目前我努力发展基于大数据和人工智能的凝聚态物质科学研究，其实也是基于这两点考虑，因为所有人的知识积累都体现在这些数据当中。”翁红明说。

　　做研究应该抓住一些更新奇、更本质的问题

　　1977年，翁红明出生在江苏泰兴一户普通人家。他的父母都是农民，家里还有一个姐姐。

　　初中开始，翁红明第一次接触到物理，从此便沉迷其中。“物理让我对周围的世界有了更深入的了解和认识。”翁红明说。

　　兴趣是最好的老师。对物理的热爱，指引着翁红明叩开了物理科学的大门。

　　1996年，翁红明参加高考。在填报志愿时，他毫不犹豫地将所有的志愿都填上了物理。最终，他如愿被南京大学物理系录取。

　　南京大学的物理系在凝聚态物理领域积淀很深。翁红明在这一领域进行相关知识的学习与研究，一学就是9年，直到博士毕业。毕业后，他去了日本的东北大学金属材料研究所做博士后研究，主要研究各种材料的导电性质。

　　到日本一年半后，翁红明萌生了转换研究方向的想法。

　　“我想要转到计算方法和程序的发展上，这是凝聚态物理领域中一个最基础也是最具有核心竞争力的方向。”翁红明说，“如果想要在这个领域有长远发展，就要在这个方向上有一定的积累。”在他看来，静下心来探索重要的基础科学问题，要比做一些“短平快”研究更有意义。

　　想归想，但真正下定决心，翁红明也经过了一番纠结。

　　他坦言：“当转到一个更基础的方向，也意味着你在未来的几年甚至是更长的时间里都需要耐得住坐冷板凳。所以必须做好思想准备，去做一些积累性的工作。”

　　2008年，翁红明的人生又有了一次重大转折。

　　那一年，物理研究所研究员、博士生导师方忠到日本访问交流，翁红明跟他进行了深入的交谈和讨论。

　　翁红明告诉记者：“他跟我介绍了当时做的一项很有意思的工作。虽然我那时并没有很深刻的理解，却受到很大的启发——做研究应该抓住一些更新奇、更本质的问题。”

　　在方忠的影响下，2010年，翁红明决定回到国内，入职物理研究所，成为方忠团队的一名成员。

　　翁红明说：“每个人在一生当中可能会跟很多人交往交谈，但在人生重要转折时刻能够给你启发的却不多。能有这样的机遇去跟方忠老师交流并受到启发，我觉得这是非常宝贵和幸运的。”

　　在新的一年里，翁红明说自己有很多研究工作要做，尤其是如何在拓扑电子学器件研究方面取得突破，促使拓扑电子态理论变成可落地应用的技术。而这，需要跟器件和应用等方向的研究人员进行交流和讨论。

　　翁红明相信，拓扑时代的黎明时分正在临近。（记者 吴月辉）

习近平辽宁行，从三个考察重点看东北振兴“剖面图”******

　　(近观中国)习近平辽宁行，从三个考察重点看东北振兴“剖面图”

　　中新社北京8月19日电 (记者 黄钰钦)“党中央高度重视东北振兴。”“我们对新时代东北全面振兴充满信心、也充满期待。”8月16日至17日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平先后到辽宁锦州、沈阳等地考察调研，“东北振兴”一词成为此行外界关注的议题。

　　东北振兴是中国区域发展“四大板块”之一，东北“重塑环境、重振雄风”，关乎国家发展大局。“东北来得比较多，我十分关心这里的振兴发展。”中共十八大以来，习近平多次踏上黑土地考察调研。2015年和2018年，习近平在长春和沈阳主持召开两场以东北振兴为主题的座谈会，分别提出“四个着力”和“六方面要求”，为东北发展进行全方位部署。

　　新时代东北振兴，是全面振兴、全方位振兴。有分析指出，此次在辽宁之行中，习近平通过深入一座公园、一家企业、一个社区考察，以解剖“小麻雀”的方式，实地调研东北振兴这一“大图景”的剖面，为推进东北振兴进一步指明了方向。

　　一座森林公园：治山、治水、治城

　　16日，习近平来到位于小凌河和女儿河交汇处的锦州东湖森林公园，考察当地加强生态环境修复情况。他强调，要坚持治山、治水、治城一体推进，科学合理规划城市的生产空间、生活空间、生态空间。

　　到访一座森林公园的背后，是习近平对东北生态环境始终如一的关注。历次赴东北考察，习近平多次强调生态保护和绿色发展。

　　2016年5月，习近平曾赴黑龙江上甘岭林业局溪水国家森林公园等地考察，重点关注林区经济转型发展情况。他强调，保护生态环境的意义是战略性的。

　　2018年9月，习近平在吉林查干湖考察时指出，要把保护生态环境摆在优先位置，坚持绿色发展。查干湖保护生态和发展旅游相得益彰，要坚持走下去。

　　对于东北地区经济社会发展而言，良好生态环境既是宝贵资源，也是振兴东北的一个优势。尤其在2018年深入推进东北振兴的座谈会上，习近平提出巩固提升绿色发展优势，强调要贯彻绿水青山就是金山银山、冰天雪地也是金山银山的理念。

　　如今，东北地区天更蓝、山更绿、水更清，正从愿景变为现实。

　　在锦州东湖森林公园，习近平强调生态环境对于东北振兴的重要意义，“治山、治水、治城”也有了更深一层含义：生态文明建设能够明显提升老百姓获得感，老百姓体会也最深刻。

　　一家企业：中国速度、中国水平

　　东北地区作为新中国工业的摇篮，曾经光荣与梦想交织。然而，从改革开放大潮中走来，这片黑土地也沉淀着阵痛与思考。

　　在外界看来，自主创新能力不足，是制约东北振兴的关键因素之一。

　　中共十八大以来，在长春和沈阳召开的两场以东北振兴为主题的座谈会上，无论是“四个着力”还是“六方面要求”，“创新”都是习近平提及的重要关键词。正如其所言，抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来。不创新就要落后，创新慢了也要落后。

　　在此次辽宁考察中，习近平专程来到一家以机器人技术为核心的高科技企业——沈阳新松机器人自动化股份有限公司。

　　据了解，在2018年韩国平昌冬奥会闭幕式上，“北京八分钟”演出所使用的人工智能机器人，正是来自新松公司。习近平在考察时为其点赞，“体现了中国速度、中国水平”。

　　如今，以机器人科技为代表的智能产业蓬勃兴起，成为现时代科技创新的重要标志，也是东北振兴的重要抓手。在2015年全国两会参加吉林代表团审议时，习近平就以“加减乘除”为喻，为东北破解“工业一柱擎天，结构单一”的“二人转”支招。其中的“乘法”，正是创新驱动。

　　企业是创新的生力军，在辽宁考察中，习近平走进高科技企业，再次强调“必须走自主创新之路”。评论认为，透过一家企业创新发展的实践，外界不难看出东北振兴未来的动力与方向，惟创新者进，惟创新者强，惟创新者胜。

　　一个社区：小康梦、强国梦、中国梦

　　沈阳皇姑区三台子街道牡丹社区，是习近平辽宁考察的重要一站。社区被称为基层治理的“神经末梢”，连接千家万户，是民众安居乐业的晴雨表。

　　在牡丹社区，饭菜价格贵不贵、社区服务好不好、生活上还有什么困难，习近平询问得十分细致。在外界看来，习近平走访“小社区”的背后，是对民生大事的持续关注。

　　抓民生也是抓发展，民生是检验东北全面振兴的重要标尺。分析指出，实现东北振兴，既要有必要的经济增长，也要关注民生改善，让民众共享发展成果。此前在推进东北振兴的座谈会上，习近平曾明确提出，要更加关注补齐民生领域短板，让人民群众共享东北振兴成果。

　　“要始终把人民安居乐业、安危冷暖放在心上”“在资源枯竭型城市发展转型过程中，首先要把民生保障好”……近年来，在考察东北社区、乡村时，民生问题始终是习近平眼中做好经济社会发展工作的“指南针”。

　　在考察牡丹社区时，水、电、气的改造，老年餐厅的饭菜，“一老一幼”的生活需求等事关民生的具体问题，都成为习近平关注的重点。有分析认为，柴米油盐酱醋茶，虽看似小事，却直接关系到民众的幸福感获得感，民生改善将是东北振兴的出发点和落脚点。

　　小小的社区，汇聚着民众的所急所盼、所愿所需，是对美好生活最为朴素的向往。对此，习近平也用动人的语言诠释说——小康梦、强国梦、中国梦，归根到底是老百姓的“幸福梦”。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）