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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）

万千新气象 携手谱写中巴关系新篇章******

　　新年伊始，万象更新，中国和巴西关系也展现出新气象。1月1日，中国国家副主席王岐山作为习近平主席特别代表，率团赴巴出席卢拉新政府就职仪式。王岐山副主席转交了习近平主席的亲署函，并分别同卢拉总统、阿尔克明副总统和卸任副总统莫朗举行了会晤。巴西国家电视台发布的视频中，王岐山副主席和卢拉总统友好拥抱，双手紧握，并共同向镜头竖起大拇指，充分彰显着两国间的亲密友谊和双方对中巴关系不断发展的期待。

　　不久前,中巴相继完成国内重大政治议程。中国共产党第二十次全国代表大会胜利召开，选举产生了以习近平同志为核心的新一届中央领导集体，并对未来一段时期中国党和国家各项事业发展做出了战略部署。巴西顺利完成政府换届，卢拉新一届政府框架已经成型，正致力于推动全社会广泛参与政治，共建更加公平、民主、团结的巴西。

　　此访对双方而言既是新互动，也是再相逢。两国高层保持密切交往，习近平主席于2014年、2019年两次访问巴西。卢拉总统在2003年至2010年任期内3次访华。王岐山担任国务院副总理期间曾于2012年访问巴西，并长期担任中巴高层协调与合作委员会中方主席，同巴西副总统共主持3次全会。此次访巴期间，王岐山副主席和卢拉总统亲切交谈，一见如故，再叙双方友谊佳话。

　　中巴两国都是具有全球影响的发展中大国和重要新兴市场国家，天然地拥有广泛的共同语言。历经近半个世纪，中巴关系已发展为成熟活跃的发展中大国关系，长期保持快速稳定发展。新形势下，双方在既有坚实友谊基础上开启友好互动，中巴关系发展更加值得期待。

　　中巴政治互信不断增强。两国元首亲自关心和推动中巴关系发展。习近平主席在亲署函中表示高度重视中巴全面战略伙伴关系发展，愿从战略高度和长远角度，引领和推动中巴全面战略伙伴关系迈向更高水平，更好造福两国和两国人民。卢拉总统则表示期待率团访华，与中方进一步深化各领域务实合作，增进两国人民友谊，推动巴中关系再上新台阶。

　　中巴务实合作成果丰硕。中国连续13年保持巴西最大贸易伙伴和最大出口市场地位，巴西是中国在拉美最大投资目的国。双方在基础设施、农牧业、能矿、电力、汽车制造等传统领域积累了丰硕的合作成果，在科技创新、数字经济、绿色经济等新兴领域合作不断取得新进展。中巴务实合作在不断拉紧两国利益纽带的同时，也为双方人民带来实实在在的好处。

　　中巴人文交流频繁密切。中华文明讲究兼收并蓄、相得益彰。卢拉总统在就职演讲中说：“巴西的灵魂在于无与伦比的文化多样性。”民族文化对于多样和包容的重视，使得两国民众天然地容易彼此欣赏。巴西是中国人心中的桑巴和足球王国，中国城市中也可以见到越来越多的巴西柔术馆。功夫、茶、美食等中国文化元素在巴西广为人知，中国的电视剧、综艺、短视频也吸引着越来越多的巴西年轻人的关注。

　　中巴多边战略协调持续深化。卢拉总统在就职仪式演讲中表示，巴西愿推进对美国、欧洲、中国、非洲等对话，加强金砖合作，希望重新成为应对气候变化等领域的领头羊。中国积极践行共商共建共享的全球治理观，大力推动金砖伙伴关系建设，同各方一道积极参与应对气候变化全球治理。两国必将继续共同捍卫真正的多边主义，维护广大发展中国家的共同利益。

　　有理由相信，新形势下中巴两国必将携手实现新发展，共谱友谊新篇章。(易凡)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）