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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）

“这场盛会恰逢其时”——外国嘉宾看世界互联网大会******

　　【乌镇聚焦】 

　　光明日报记者 陈海波 光明网记者 张安迪

　　乌镇的青砖黛瓦和声光电影，正成为2022年世界互联网大会乌镇峰会期间与会外国嘉宾认识中国的窗口。

　　“这场盛会恰逢其时”，联合国教科文组织驻华代表处代表夏泽翰在乌镇峰会上的这句话，是120多个国家和地区的2100多位参会代表的共同心声。

　　这些不同国家和地区的参会代表，无不在表达对数字鸿沟的担忧，对对话交流的渴望。他们从乌镇看到了古老的中国在数字时代的生机，从互联网大会看到了中国在推动构建网络空间命运共同体上的担当和努力。

　　“谢谢你们坚持助力这一全球盛会的召开。”中国美国商会总裁何迈可真诚地说。

　　“过去和未来在这里交融”

　　古朴的江南小镇与新潮的数字技术，会发生什么样的联系？这是英国小伙子卢克这次来乌镇之前，怎么也想不到的。

　　卢克是上海交通大学的留学博士生，研究方向是人工智能在癌症诊断方面的应用。尽管三年前已来过乌镇，但参加世界互联网大会还是头一次。在“互联网之光”博览会上，记者与他偶遇。“这里的东西真让人兴奋。”他告诉记者。

　　让他感到兴奋的，不仅是这些前沿的数字技术，还有悠久的中国文化。这两者，在乌镇交融。

　　“乌镇是一个非常有趣的地方，因为它所有的数字技术都是与它原本的气质相反的。这是一个非常古老的城镇，在这里我看到一种独特的文化融合，就好像是过去和未来在这里交融。”卢克说。

　　第一次来乌镇的中阿卫视记者、主持人方浩明，与卢克有着类似的感觉。“这里的建筑真让人沉醉，让我感觉仿佛融入了这个地方。”他说，“我特别喜欢中国的这种文化风格。”

　　这几天方浩明很忙，参加论坛，撰写报道，“感觉每一个论坛都很有意思”。工作之外还体验了元宇宙和裸眼3D。这些数字技术带来的奇妙体验，让他感觉“特别高级、特别真实”。

　　“这里的氛围很美，很吸引人。”津巴布韦共和国驻华大使馆参赞坎布里亚·迪咋也被中国文化所吸引，他告诉记者，“昨天有机会参观了你们的一个博物馆，那里展示了古老的中国文化，还有现代化的演变。”

　　“这是一个很好的交流机会”

　　“世界互联网大会是一个非常有意义的平台，因为我们看到了国际合作和互动对话。”坎布里亚向记者分享他这两天的参会感受。

　　他刚参加完两个分论坛，与来自各国的嘉宾交流探讨网络空间国际规则和“一带一路”互联网国际合作。“在论坛上，我真实地体会到互联网让每个人的生活都变得更容易，但也面临巨大机遇和挑战，国际社会需要对话合作。”他说。

　　“这是一个很好的面对面交流的机会。”卢克也认为，世界互联网大会是一个极好的对话平台，“因为有各种各样的代表参加，可以接触到各种各样的想法。”

　　可以面对面交流，也可以云端对话。

　　“尽管不能亲自到场参加会议，我仍然很开心能通过视频形式与大家交流。”新加坡网络安全专员、网络安全局首席执行官戴维·科赫说，“能聚集在一起讨论如何进一步加强网络空间中基于规则的多边秩序，非常重要。”

　　是的，世界互联网大会把大家聚在了一起。

　　何迈可说，世界互联网大会已成为中国美国商会的年度大事，“很高兴能有此参会机会，促使我们知新求进”。思科董事长、首席执行官罗卓克说，世界互联网大会是一个汇聚全球政商界领袖，分享创新、技术发展和互联网治理理念的重要平台。埃塞俄比亚驻华使馆公使衔参赞格塔丘说，世界互联网大会在建设更美好的社会方面发挥了巨大作用。

　　“参加世界互联网大会可以帮助大家互相认识、互相了解，取长补短。”方浩明告诉记者，他在互联网大会上也认识了许多同行，学到了很多东西。

　　“中国在国际数字合作中起了很好的领导作用”

　　“如果没有一个好的引导，数字化有可能加剧已有的不平等，扩大数字鸿沟。”夏泽翰认为，此次乌镇峰会恰逢其时，会议内容与联合国教科文组织在世界开展的工作也高度一致。

　　夏泽翰指出，当前的数字革命正为社会和个人的发展提供巨大机遇，但仍然存在因缺乏平等获取信息的机会而加剧边缘化的情况。中国倡导的数字丝绸之路，正在为全球数字化进程注入强劲动能。联合国教科文组织已与中国合作，通过“一带一路”倡议、南南合作等机制，为其他发展中国家提供帮助。

　　世界互联网大会以及中国在构建网络空间命运共同体方面的其他实践探索，本身就是一个很好的引导。“未来，联合国教科文组织还将继续利用中国的知识和经验，将中国优秀实践分享至全球，在全球范围内促进更包容和更平等的发展。”夏泽翰说。

　　坎布里亚的看法与夏泽翰不谋而合。“中国在国际数字合作中起到了很好的领导作用。”他向记者表示。

　　坎布里亚认为，世界互联网大会的主旨与中国此前提出的“全球发展倡议”十分契合。这次参会经历，让他看到了中国在寻求解决人类面临的共同挑战上的一以贯之的努力和贡献。

　　“在数字化转型领域，中国的数字经济充满活力和竞争力。”国际商业机器公司董事长、首席执行官阿尔温德·克里希纳表示，尽管当今世界充满不确定性，但他相信，信任与合作将确保我们能够一起共克时艰、砥砺前行。

　　《光明日报》（ 2022年11月11日 07版）

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　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）