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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）

从北京到北京，习近平带给“奥运中国”的三色印记******

　　(近观中国·冬奥)从北京到北京，习近平带给“奥运中国”的三色印记

　　中新社北京1月31日电 题：从北京到北京，习近平带给“奥运中国”的三色印记

　　作者 钟三屏

　　“我真希望给习主席颁发一枚金牌！”国际奥委会主席巴赫曾说，就推动奥林匹克运动而言，习近平是当之无愧的冠军。

　　担任2008年北京奥运会、残奥会筹备工作领导小组组长，助力中国百年奥运梦圆；2015年为北京携手张家口申办冬奥代言，打动世界；挂念冬奥筹办进度，五度实地考察……中国最高领导人习近平与“奥运中国”的交集多且深。

　　从北京到北京，象征人类文明的奥林匹克与中国两次相遇、彼此成就。奥运与中国大地的“化学反应”已经发生，并仍在继续。

　　观察家指出，习近平站在“国与民”的高度运筹奥运这件大事，为中国增添了多彩的“奥运印记”。

　　从城市肌理的维度看，习近平给“奥运中国”带来绿色印记。

　　2008年北京奥运会，“绿色承诺”超额兑现；2022年北京冬奥会，“绿色办奥”位列四大理念之首，也是习近平在多个场合讲话的高频词，辐射办奥实践各个环节。

　　在2022年1月初的考察中，习近平了解了低碳化零排放的制冰技术，细数“水立方”变身“冰立方”等妙法，为冬奥村赛后转换为人才公寓的做法点赞。

　　“绿色场馆”之外，京张高铁、新能源公交车所代表的绿色交通，“张北的风点亮北京的灯”所指向的绿色能源，通过生态涵养和节水技术解决“雪从哪里来”的难题……绿色融于城市肌理变迁的一个个细节里。

　　有外媒认为，北京冬奥会“将是一项碳中和赛事”。

　　“把发展体育事业同促进生态文明建设结合起来”“为冬奥会打下美丽中国底色”“为推动经济社会发展全面绿色转型、实现碳达峰碳中和作出贡献”——在习近平的设计图上，冬奥会是中国绿色发展的承载，更是新起点。

　　从经济联结的维度看，习近平给“奥运中国”带来金色印记。

　　张家口的蜕变，以申办冬奥成功为界，由塞外山城变身聚宝盆，“冬季到张家口来滑雪”成为时尚，运动休闲产业兴起，冰雪装备制造业发展壮大。

　　在“冬奥小城”崇礼，每五个人之中就有一个人从事和冰雪相关的工作，超过3万人端上“雪饭碗”。

　　“冰天雪地也是金山银山”，习近平当年送给东北的话，如今也已成为张家口的写照。

　　金色印记来自于运筹。习近平强调，“要把筹办冬奥会、冬残奥会作为推动京津冀协同发展的重要抓手”“进一步发挥北京对京津冀区域发展的辐射带动作用”“加快建设京张体育文化旅游带”。随着路网升级、冬奥一小时生活圈形成，京张联系更为紧密，体育文化旅游带逐渐变得立体。

　　观察家认为，京张携手办冬奥的设计与实践，嵌套于区域经济协调发展的国家大目标下，是京津冀协同发展点睛的重要一笔，中外企业也从中国的冰雪经济中淘宝掘金。

　　从国家“精气神”的维度看，习近平给“奥运中国”带来红色印记。

　　一百多年前，中国教育家张伯苓预言，“奥运举办之日，就是我中华腾飞之时”。

　　在中国人的观念里，红色代表喜庆、圆满，2008年北京奥运会让“中国红”成为世界感知中国热情与自信的色彩。承袭北京奥运会的荣光，北京冬奥会更有底气，也有了更高远、更具文明内涵的追求，“中国红”愈加明艳。

　　观察家指出，在习近平的体育观里，国家的现代化和人的现代化是落点所在。他认为“全民健身运动的普及和参与国际体育合作的程度”关乎一个国家的现代化程度，坚信“没有全民健康，就没有全面小康”。

　　正因如此，借冬奥契机“带动三亿人参与冰雪运动”，让冰雪运动成为一种文化和生活方式，赋能体育强国和健康中国，夯实国家“精气神”的基础，成为应有之义。

　　置于大的时代背景下，习近平把北京冬奥会定位为“我国重要历史节点的重大标志性活动”，以及“展现国家形象、促进国家发展、振奋民族精神的重要契机”。

　　充满中国元素的场馆建筑、彰显中国科研实力的技术应用、热情的冬奥志愿者、为北京加油助阵的海外同胞……国家“精气神”处处皆可感知。

　　从“北京欢迎你”到“一起向未来”，“中国红”在延续中升华；当冬奥遇上红色中国年，碰撞出别样“中国之韵”。(完)(图片素材来源：新华社、中新社、北京2022年冬奥会和冬残奥会官网)

出品人：陈陆军

总策划：王晓晖

监制：张红、夏宇华

策划：郭金超

统筹：梁晓辉、王凯

主笔：聂芝芯

视觉|编辑：张舰元、李雪瑶、马学玲

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）