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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）

数字普惠，让数字文明人人共享******

　　【乌镇实践】

　　光明日报见习记者 刘习

　　世界互联网大会乌镇峰会“长三角一体化数字文明共建研讨会”11月9日在乌镇互联网国际会展中心举行。与会嘉宾、专家学者及代表企业负责人聚焦长三角一体化发展、共话数字文明，多位专家针对数字普惠议题建言献策。

　　浙江省委常委、常务副省长徐文光表示，紧扣“一体化”和“高质量”两个关键词，长三角地区正合力打造民生一体化应用场景。目前，长三角“民生一卡通”已加载公共交通等21项服务功能；138项政务服务事项实现长三角一网通办；异地门诊直接结算已覆盖长三角41个城市。“共建共享、开放融合、互助共进、多跨协同”的“数字长三角”合作平台的打造，激发了长三角地区数字协同创新活力。

　　嘉兴位于长三角中心腹地，乘着长三角一体化发展的东风，以数字化统筹城乡发展。“去年，所有村集体年经常性收入都超过120万元，城乡收入比达到1.60:1。”浙江省嘉兴市委书记陈伟介绍，“在嘉兴，家庭千兆光网覆盖率达95%以上，数字基建为数字化改革和数字文明建设提供了底座支撑。同时，人才引进和智力成果的产出不仅让人民享受数字文明成果，也让更多人体验参与数字文明建设的成就感。”

　　“数字赋能长三角经济一体化发展有着现实的禀赋支撑，也有新的路径和突破。”浙江大学副校长、长三角一体化发展研究中心主任黄先海在主旨演讲中从产业发展建设的角度出发，提出打通消费互联网与产业互联网；打通中国市场与世界市场；打通数字创新与产业发展；打通实体经济与数字经济；打通区域数据指标，让数字普惠不同链条、不同行业、不同主体，在推进建设长三角数字经济一体化的同时，构筑网络空间命运共同体。

　　数字安全保障有力是全球数字发展的必由之路。中国工程院院士、国家数字交换系统工程技术研究中心主任邬江兴从技术的角度出发，提出以内生安全赋能数字基础设施网络弹性。他介绍道：“目前已经开发的20多类40多种产品，基本满足现有数字基础设施的升级改造问题。构建于南京紫金山实验室的网络内生安全实验场向全球开放，为各主体以数字赋能发展提供了安全环境。”

　　浙江清华长三角研究院智库中心主任李继春从中国传统哲学的思维视角阐释数字文明，提出自然之力应当是数字文明发展的遵循，技术向善是以数字化改革推动数字文明建设进程中的重要伦理遵循，要在建设数字文明的进程中尊重人、发展人。

　　数字文明建设的普惠和关怀不仅成于理念，还体现在行业内的各项实践。“我国有许多残障人士，他们的数字生活值得关注，支付宝就把残障人士的使用作为技术开发强制标准。”蚂蚁集团党委副书记、首席合规官李臣在研讨会上如是说。

　　在数字化治理的同时提供数字化服务和关怀，是企业参与数字文明建设、让建设成果惠及更多人的生动体现。南京图灵人工智能研究院首席执行官李强介绍，在一次计算、数据安全、图像诊疗技术的支持下，图灵联合北京协和医院和南京妇幼保健院，针对33个国家级贫困县的妇产医院提供了远程诊疗系统，为贫困地区人民提供更美好的生活和医疗保障。科大讯飞则立足智能语音、计算机视觉上的技术优势，优化产业布局。据科大讯飞副总裁孙东平介绍：“科大讯飞教育为教师减少30%的备课时间，语文和英语作文的批改时间减少70%，学生更精准学、练，课后作业时间减少50%。”

　　上海社会科学院副院长、长三角与长江经济带研究中心常务副主任王振指出，技术迭代、使用场景丰富、操作方式简洁化，体现的是数字文明建设过程中的人文关怀。对此，嘉兴学院经济学院院长、嘉兴学院中国共同富裕研究院执行院长文雁兵表示认同，在他看来，以人民为中心的发展理念和马克思所提出的人的全面发展目标能够通过数字文明的新思想、新进程、新路径得以实现。

　　据悉，本次研讨会上，沪苏浙皖长三角联席办和上海青浦、上海松江、杭州、宁波、嘉兴、湖州、南京、苏州、合肥、芜湖等10个城市人民政府还共同倡议发起组建了“数字长三角共建联盟”，并发布《携手迈向长三角数字文明新未来——乌镇宣言》。会议同时采用网易瑶台元宇宙会议系统搭建了元宇宙虚拟会场，打破了空间限制，为参会人士提供了更真切的现场感受。

　　《光明日报》（ 2022年11月10日 12版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）