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）

【春运进行时】一路上有你守护，真好！******　　春运，承载着异地游子对阖家团圆、平安祥和的期盼。作为疫情防控新阶段下首个春运，今年的返乡路注定与以往不同。据交通运输部消息，春运期间客流总量预计达20.95亿人次，比去年同期增长99.5%。

　　热闹起来的车站，人头攒动的大厅，有这样一群人围绕在旅客身边，默默守护他们的返乡路。

今年春运从1月7日开始 至2月15日结束 共40天（新华社记者 毛思倩 摄）

　　“您能听到吗？坚持住啊！”

　　1月7日10时13分，河南郑州火车站西广场，在众多旅客踏上归途时，一名年轻男子突然口吐白沫晕倒在地。见状，一旁的志愿者迅速开展急救。

　　“血压117/70，脉搏68……”急救中，医护人员扶着男子头部，按压人中穴，并清理口中白沫，另一名医护人员则测量他的各项体征，不停呼唤意识。3分钟后，男子渐渐清醒，120急救车也抵达现场。

对倒地旅客进行救治（来源：郑州广播电视台）

　　原来，现场参与急救的志愿者是郑州市中医院的医护人员，事发时他们正在附近为旅客宣传急救知识、免费测量血压。医护人员表示，患者倒地时出现了牙关紧闭、四肢抽搐的情况，初步判断为癫痫的急性发作，因此采用了检测呼吸、检测心跳等方式进行急救。幸运的是，男子最终恢复了意识。

　　“一边赶路一边处理事情，包丢了都没发现！”

　　1月7日，乘坐飞机从天津飞往广州的吴先生拿着自己在春运途中丢失的挎包，再三向乘务员表示感谢。“我一边赶路一边处理事情，包丢了都没发现，多亏了你们，追到候机楼给我送来！”

吴先生找回挎包（来源：北方网）

　　随着春节临近，民航运输业已进入客流高峰期。当天，天津航空GS7895抵达广州后，乘务员正在进行清舱工作，忽然发现一只遗失在座椅上的男士挎包和一个水杯。包内有1万多元现金、两部手机、若干证件等。

　　“为不耽误旅客行程，我们立刻奔向廊桥寻找失主。”乘务员小苏说，经过寻找，终于联系到失主吴先生，并将物品归还。直到拿到失物，吴先生都没反应过来，自己随身的挎包被遗忘在了飞机上。

　　当面清点现金和贵重物品后，吴先生激动地说：“如果这些丢了，可耽误大事了!”

　　“幸亏有你，要不然我都不知道该怎么补救！”

　　熙熙攘攘的人群中，几抹靓色格外显眼。在湖南祁阳火车站内，随处可见身着红色、绿色马甲的志愿者，他们中很多都是连续几年参与志愿活动的“老兵”。

　　唐荣就是其中之一，今年是她第三次参加春节志愿者服务。一早，她就和队友赶到高铁站，迎接第一波返乡旅客。

　　在拥挤的人群中，石女士有些慌乱,当听到到站广播后她急忙下车，可走到站台前才发现自己下错了站，此时的车门已缓缓关闭。

　　焦急无助的石女士进入了唐荣视野。唐荣了解情况后，带她第一时间向车站工作人员反映，核验乘车证明后，石女士被安排乘坐就近的一趟列车，继续前往目的地。

　　“幸亏有你，要不然我都不知道该怎么补救！”临上车时，石女士再三向唐荣表示感谢。

　　“做志愿者其实很累，但旅客的一句感谢，足以支撑我坚持下去。”在完成了本趟列车的志愿服务后，唐荣静静等候着下一趟进站的列车。

　　策划：李方舟

　　整理：董大正

　　资料：新华社、央广网、红网、北方网