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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）

【理响中国|铿锵有理·党校公开课】解码新时代十年伟大变革******

　　编者按：为深入学习宣传贯彻党的二十大精神，在中央网信办网络传播局的指导下，光明网联合中央党校（国家行政学院）习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心、中央党校（国家行政学院）国家高端智库，推出“理响中国之铿锵有理·党校公开课第五季”专题视频。13位党校教师以独特的青年视角，通过深入浅出的理论阐释、生动鲜活的理论故事和“高颜值”的理论视频，推动广大青年与党的创新理论“共情”，打造学习宣传贯彻党的二十大精神的精品力作。

　　本期由中央党校（国家行政学院）中共党史教研部付吉佐，解码新时代十年历史性成就和伟大变革。

　　【文字实录】

　　从2012年到2022年，十年间，我们的国家和社会都发生了很大的变化。习近平总书记在党的二十大报告中，提到了16个方面的成就。这些成就，体现在我们日常生活的方方面面。大家都有哪些体会呢？我来分享一下我的体会。

　　2012年，我刚好大学本科毕业。那一年，我开始特别关注一个反映空气质量的指标，叫“PM2.5”。这个数值越高，说明空气质量越差。2013年1月15日，有媒体发布监测数据说，在全国74个监测城市中，有33个城市的PM2.5指数，都超过了300，这意味着，这些城市的空气，已经严重污染了。

　　2013年，我们开始了一系列延续至今的铁腕治污行动。效果呢，也是肉眼可见的，现在我们的天变得更蓝了、我们的山变得更绿了、我们的水变得更清了。拿我生活所在的城市北京来说，它曾经饱受雾霾之苦，有时难得出现一个蓝天白云的好天气，朋友们就会发朋友圈、晒美图。而现在，蓝天白云已是标配，曾经的奢侈品成为了日常品。我们国家生态环境领域发生的这些重大变化，也受到了国际社会的广泛关注。比如，美国彭博新闻社报道说，从2013年到2020年这7年，中国的空气质量改善幅度，相当于美国《清洁空气法案》实施30多年的改善幅度。

　　这十年，我感受最深的，是我从北京回老家，变得更快捷、更方便了。之前我乘坐的是K字头的绿皮火车，后来变成D字头的动车，再后来变成G字头的高铁。回老家的时间，也由最初的8小时，缩短到5小时，而后又缩短到3小时。现在，我早晨从北京出发，中午就可以回到家，吃上一碗妈妈包的热气腾腾的饺子。为什么会这样呢？因为我们建成了世界上最大的高速铁路网和高速公路网。遥想100多年前，革命先驱孙中山先生在他的《建国方略》中，曾经设想，建成16万公里的铁路和160万公里的公路，而如今，他的梦想已经被实现甚至被超越。截至到2020年，我国铁路营业里程已达15万余公里，其中高铁4万余公里，居世界第一；我国公路通车里程已达510万公里，其中高速公路15.5万公里，居世界第一。

　　这十年，我们在创新型国家建设方面也取得了很大的成就。我是一位航天爱好者，在工作之余还特别关注航天科技领域的发展情况。我大学毕业那会儿，中国刚刚实现奔月的目标，但是没有丝毫停歇，中国就决心自主开展火星探测。2016年，中国首次火星探测任务——“天问一号”获批立项，用了不到4年时间，便完成了探测器研制。2020年7月，天问一号发射成功，9个月后，成功着陆火星、开展巡视。通过一次任务就完成对火星的环绕、着陆和巡视三大目标，这在人类航天史上，是第一次。而且这十年，我们在电视上看到火箭升空的画面也明显增多了，那一次次的“点火”声，激动人心、震撼人心。从2020年5月到2022年8月，长征火箭连续103次发射成功。其中2021年中国航天发射任务55次，居世界第一。

　　这十年，我们的生活更便利了。记得上大学那会儿，我买书、买生活用品，还需要到实体店选购；而现在呢，我只需要在手机上下单，第二天就可以收到货物。这是十年前的我们所享受不到的便利。

　　这十年的成就，还有很多很多，比如说：我们国家的经济实力更强了，国内生产总值从54万亿元增长到114万亿元，经济总量稳居世界第二；我们的行政办事效率更高了，一大批行政审批事项被取消；我们的政治生态更清正了，一些歪风邪气、沉疴顽疾得到整治，反腐败斗争取得压倒性胜利并全面巩固；我们老百姓的医疗保障更好了、寿命更长了，人均预期寿命从74.8岁增长到78.2岁；同时，我们在国际上的朋友更多了，在国际上的话语权更大了，在国际上的地位更重要了。

　　总之，新时代十年的伟大成就，让我们更加自信了，让我们有了更多平视世界的底气，也让我们坚信，我们未来的生活会更加美好。

　　古人说：“看似寻常最奇崛，成如容易却艰辛。”什么意思呢？意思是说，看似最寻常的发展变化，背后却需要付出极其艰辛的努力。新时代这十年，正值中华民族伟大复兴战略全局与世界百年未有之大变局的交汇，面临的风险和挑战，可以说是前所未有的。比如说，在国际方面，“逆全球化”思潮愈演愈烈，“贸易保护主义”再次抬头，一些西方国家鼓吹与中国脱钩，并对中国进行讹诈、封锁和极限施压。在国内方面，中国的改革进入攻坚期、深水区，“好吃的肉都吃完了，剩下的都是难啃的硬骨头”，涉及到更多利益的调整和更深层次的矛盾。

　　所以说，新时代十年的伟大变革，决不是轻轻松松、敲锣打鼓就能实现的。那是因为，有以习近平同志为核心的党中央凝心聚力、审时度势、果敢抉择，团结带领全国各族人民撸起袖子加油干，对内全面加强党的领导和全面从严治党，以巨大的政治勇气深化改革，推进国家治理体系和治理能力现代化；对外全面推进中国特色大国外交，推动构建人类命运共同体，更加坚定地维护国家主权、安全和领土完整。中国这艘巍巍巨轮，更加行稳致远！

　　极不寻常、极不平凡的十年刚刚走过，新的历史任务已经到来了。习近平总书记在党的二十大报告中指出，“从现在起，中国共产党的中心任务就是团结带领全国各族人民全面建成社会主义现代化强国、实现第二个百年奋斗目标，以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴”。苏轼有句词说得好，叫“一点浩然气，千里快哉风”。我们相信，中国共产党用伟大奋斗创造了百年伟业，也一定能用新的伟大奋斗创造新的伟业。

出品人：杨谷 林振义

总策划：陈建栋 孙晓莉

总监制：吴丛丛 黄伟

策划：蒋正翔 施墨

监制：张晞 李澍

统筹：韩丹 桑熙 陈航

编辑：徐倩阳 刘梦甜

编导：路天悦 梁爽 常世林

设计：王爱民 杨经国

中央网信办网络传播局指导

中国互联网发展基金会支持

中央党校（国家行政学院）习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心、中央党校（国家行政学院）国家高端智库、光明网联合出品

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）