点击右上角
微信好友
朋友圈
请使用浏览器分享功能进行分享
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）
“人与自然和谐共生”，二十大报告展示“美丽世界”更丰富可能******
(中共二十大·观察)“人与自然和谐共生”，二十大报告展示“美丽世界”更丰富可能
中新社北京10月21日电 题：“人与自然和谐共生”，二十大报告展示“美丽世界”更丰富可能
中新社记者 王恩博
“人与自然和谐共生”，中国古已有之的“天人合一”朴素生态观，被以一种更具现代性和探索性的表达方式写入中共二十大报告。
资料图：黄河三角洲国家级自然保护区，白鹭成群嬉戏。 孙劲松 摄这个概念同样寓于中方此前提出的全球发展倡议之中。站在这样的高度谋划发展，持续推进的“美丽中国”建设正为构筑“美丽世界”展示更多可能。
这种丰富可能，体现在观念上的更新。
先污染后治理，曾是西方发达国家工业化进程的必经之路，许多国家生态环境因此急剧恶化。中国也一度走上这条路。改革开放以来短短几十年里，中国走完了发达国家几百年走过的工业化历程，却也因严重的空气污染等环境问题困扰过。
于是，中国的决策层不得不替未来算两笔账：一笔账是，按照传统工业文明道路继续走下去，还要付出多少经济、社会、政治、健康的代价；另一笔账是，重塑绿色发展和生活方式，转型的成本、风险、收益几何。
这十年，从生态文明建设被视作“关系中华民族永续发展的根本大计”，到“绿水青山就是金山银山”成为全民共识，发展观层面的“升级”背后，中国显然把这两笔账算清楚了。
“历史上资本主义国家的工业化道路不可持续，中国不能重走这条路。”能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥接受中新社记者采访时表示，二十大报告将“人与自然和谐共生”确立为中国式现代化的基本特点之一，与新发展理念中的“绿色”相得益彰，体现了中国的社会理想，也是人类文明发展进程中一种更代表全人类利益的发展方向。
这种丰富可能，也体现在行动上的有为。
2020年9月，中国提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。这是一条前人没走过的路，中国将完成全球最高碳排放强度降幅，用全球历史上最短的时间实现从碳达峰到碳中和。
诚然，在新冠肺炎疫情给全球发展蒙上阴影，推进联合国2030年可持续发展议程面临更大挑战的背景下，打赢这场硬仗需要作出艰苦卓绝努力。但二十大报告重申“积极稳妥推进碳达峰碳中和”“深入推进能源革命”“积极参与应对气候变化全球治理”等表述，并作出一系列细致部署，正是当今世界最需要的“行动派”姿态。
资料图：西藏措美县哲古风电项目。贡嘎来松 摄“双碳”这场经济社会系统性变革，为中国提供了一个中长期愿景、综合性目标和系统实施平台，成为加快生态文明建设的系统性抓手；也向其他国家发出了明确信号，为全球应对气候变化和绿色复苏注入新鲜活力。
中国社会科学院生态文明研究所副所长庄贵阳指出，在后疫情时代，通过全方位低碳转型实现“绿色经济复苏”将越来越成为广泛共识。中国明确碳达峰碳中和目标愿景，为全球应对气候变化共同行动贡献了关键力量。
从观念到行动，中国的知行合一，则为一同探索构建人与自然生命共同体的更多国家提供了参照和启迪。
绿色低碳转型之于成熟发达国家，是相对单纯的议题，但发展中国家需要更周全的考量。如中国作为全球最大的发展中国家，经济仍有相当增长潜力。民众对美好生活的向往，更要求中国在减碳的同时，继续实现经济量的合理增长。
“我们最关注的就是中国如何实现公平的绿色转型，如何将生态文明和经济社会发展协调起来。”世界资源研究所总裁兼首席执行官阿尼鲁达·达斯古普塔认为，中国的做法和经验将给全球带来巨大借鉴意义。
“统筹产业结构调整、污染治理、生态保护、应对气候变化”“协同推进降碳、减污、扩绿、增长”……二十大报告中具有一体性、综合性的部署，意味着中国不会接受其中任何一项任务偏废。“单打一”“运动式”的减碳将被纠偏，中国冀望通过产业结构调整、能源转型等，推动发展方式的实质性转变，进而实现经济发展与生态保护协调统一。
“生态环境问题源于发展，也必须在发展中解决。”邹骥举例说，产业结构调整实际上正是将“人与自然和谐共生”理念与发展紧密结合，并找到二者最大协同点。他相信，生态环境保护会创造出新需求，进而成为支撑中国经济发展的新动能。
更多这样的新动能正加速释放，不断丰富着未来的可能性。人们期待，当“美丽中国”愈加可触可感，“美丽世界”也不会止步于梦想。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
至尊彩票地图 |
)