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）

书写“赶考答卷”，砥砺前行之力******

　　迈步新征程，广大党员干部要立足岗位接续奋斗，锚定奋斗目标 ，激发奋进动能 ，科学把握工作任务 ，深入贯彻新发展理念，以昂首阔步之姿拼搏进取 ，书写“赶考答卷”，砥砺前行之力，在奋楫扬帆中乘风破浪。

　　坚定“如磐志”，书写“积跬步以至千里” 的信仰答卷。

　　信仰 是栉风沐雨的前行 ，是不忘使命的担当 ， 是面对迎面而来 的挑战能够葆有坚如磐石的决心，是面对潮头的疾风大浪能够激扬一以贯之的豪情。新的赶考之路上 ，党员干部要以志之愈笃、行之不倦的拼搏之心直面困难和考验，以埋头苦干 、脚踏实地 的作风追梦圆梦，将美好 的蓝图转变为舒展的画卷 ，把宏伟 的目标转化为现实的图景 。任何时候都要有坚定不移的信念 ，面对事业能够下足稳扎稳打 的功夫，能够保持久久为功 的韧劲，在积跬步中至千里 ，在行之不辍中抵达目标。

　　共绘“同心圆” ，书写“众人拾柴火焰高” 的团结答卷 。走得再远，不能忘记风雨兼程的来时路 ，不能忘记历史给予的深刻启示。回望党史，我们党凝聚起同舟共济之力，中华儿女在守望相助中共迎挑战 ，在风雨同舟中共创辉煌 ，心往一处想、劲往一处使 ，共绘团结向上的“同心圆” 。新 的征程上，党员干部要厚植“人民至上”的价值理念 ，回应群众呼声，实现人民期盼，带领人民群众齐心奋进 、同心圆梦 ，将星火汇聚成“炬” ，点燃奋斗豪情，凝聚众人之力，在劈波斩浪中不断向前迈进，朝着更加美好的未来进发，不断提升群众的幸福感和获得感。

　　战胜“拦路虎”，书写“越是艰险越向前”的斗争答卷。回望党史，一代代共产党人以不怕艰辛、勇于担当 的精神一路闯关夺隘 ，战胜了前所未有 的逆境 、严峻复杂的形势 、不可胜数的挑战 ，在考验面前敢于“冲上去”，在困难面前敢于“站出来” ，他们用“越 是艰险越向前”的行动书写了彪炳史册的奋斗成果。成绩来之不易，斗争未有穷期。新的征程上，党员干部既要品尝成果 的“甜味”，也要时刻不忘奋进征程上凝心聚力的拼搏 ，要时刻铭记付出心血和汗水 的“苦味” ，在实践中甘于吃苦 、勇于斗争 ，激发勇毅而行 的胆魄 ，提升善于斗争 的本领 ，在奋斗中书写崭新奇迹 。（李庆）