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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）

2023年，在温暖中开篇******

　　北京

　　一“臂”之力汇“暖流”

　　厚棉袄、保暖裤，外加一顶棉帽子、一双皮手套，就是外卖骑手陈宇飞在这个冬天的御寒装备。这些天尽管气温稍显“温柔”，可骑上电动车，风呼呼地刮在脸上，还是感觉刀割一样，口罩遮不住的颧骨和眼睛周围冻得通红。

　　元旦假期过后，每天送餐工作要花费将近10个小时，陈宇飞都争分夺秒地奔波在路上。眼看春节临近，他想多挣些钱给湖北老家的父母。这样一个对时间“斤斤计较”的人，却在1月5日腾出一段难得的“空档”，走进位于北京西直门的献血站。用无偿献血的方式迎接新一年的到来，这让他觉得特别有意义。

　　“接单的间隙，看到北京市红十字血液中心发布的无偿献血倡议书，就找时间赶过来贡献一‘臂’之力。”陈宇飞笑着对记者说，他核酸转阴早已满7天，想为社会做点儿好事，希望那些急需输血的人得到及时救治。

　　测量血压、抽血化验，填写好登记表、录入个人信息……在工作人员的引导下，陈宇飞挽起袖子、伸出手臂，献出了一份爱心。这个足以挽救他人生命的行为，让他常年风吹日晒的脸上绽放出质朴的笑容。

　　将献血证小心翼翼地贴身放好，格外开心的陈宇飞来不及休息，又开始了紧张的送餐工作，匆匆离去的背影好似寒冬里一道温暖的阳光。

　　就在同一天，多名和陈宇飞一样的外卖骑手与街道机关干部、社区民警、基层保安、快递小哥等共计640人，来到北京市朝阳区安贞街道党群服务中心参与无偿献血，将这份“暖流”传递给有需要的人。

　　微光成炬，积水成渊。一点一滴的善意，拼凑出社会大家庭的美好。值此元旦春节到来之际，中国慈善联合会倡议全体会员和社会各界“开年行善”，用做一件好事来迎接新的一年，用视频、文字、图像记录身边的慈心善举，让爱心温暖你我，让慈善引领生活，为人民的幸福安康、为社会的和谐稳定、为祖国的繁荣富强，献一份爱心、尽一份力量！

　　上海

　　捐资助学温情满满

　　新年第一天，云南省景洪市第一中学的学生们通过上海市慈善基金会松江区代表处，向帮助过他们的爱心人士寄来了一封感谢信。

　　孩子们在信中写道：“求学路上，我们迷茫过，放弃过，父亲母亲会因学费拼命地赚钱，看到他们疲惫的眼神和操劳的背影，不禁倍感辛酸，是你们给予了我们资助，让我们不受生活的压力，安心完成学业。这个社会是温暖的，关注和关爱着我们的人很多，我们不应该气馁，我们会用知识改变命运，以优异成绩回报社会。”

　　澜沧江畔的一声声感恩激荡心灵，2023年伊始，上海市慈善基金会爱心窗口接连迎来捐资助学的热心市民，满满温情，暖流涌动。一份份爱心，为家境困难的孩子减轻了负担，更让他们有了学习的动力。

　　元旦当天，家住浦东新区的胡雷鸣来到爱心窗口，捐出1.75万元善款，继续结对资助6名困难学生，捐款助学，他已坚持了近20年。72岁的张永革老人带来参与“上海市张永革学雷锋志愿者工作室”开年行善活动的28位好心人捐赠的15150元，同时，他本人再次捐出4000元，分别用于资助一名小学生和救助一名患尿毒症的儿童。黄跃军、范德娟夫妇捐款3000元结对资助一名困难大学生，并代表在国外工作的儿子一家捐款3000元，结对资助了两名家境困难的小学生。就读于卢湾中学初二年级的江稼祺和妈妈一起来到爱心窗口，捐赠1500元继续结对资助一名走在求学路上的小朋友……

　　在淮海中路1253号，这个名为“凡人善举”的爱心窗口自2018年2月创设以来从不“打烊”，前来奉献爱心的大都是最普通的市民百姓，离退休老人、年轻的父母带着孩子……他们用最传统的方式做慈善，想着能帮一点儿是一点儿。

　　济南

　　“火焰蓝”为生命护航

　　“老人卧床不起，情况比较紧急。”接到求助电话，刚刚完成出车任务的张东晖再次以最快速度赶赴患者家中。

　　随着近日济南市120院前急救车组工作量日益增多，济南市消防救援支队挑选业务熟练、素质过硬的消防救援人员组成应急转运突击队，张东晖就是其中一员。他和队员们一起，担起急危重症患者转运、医疗保障物资运送、车辆器材防疫消杀、医疗废品清理处置等任务。

　　张东晖告诉记者，他们负责转运的患者很多居住在老旧小区，没有电梯、楼道狭窄，不仅给救助增加了阻力，对转运车组人员的体力更是极大的考验。一次这样的救援，光是抬着患者下楼少则十几分钟、多则需要半个小时。等到一身汗水地回到急救车上，顾不上顺口气就驾车直奔最近的医院急诊室……但队员们都觉得“再辛苦也值得，这是为了‘小家’更是为了‘大家’。”

　　一辆辆120急救车从集结地点出发，一次次安全、高效的转运中，“天使白”和“火焰蓝”既是并肩战斗的战友，也成为无话不谈的朋友。他们不辞辛劳，为生命奔赴，在保证绝对安全的前提下，以尽可能更快的速度帮助更多的人。

　　深圳

　　新年从“步步行善”开始

　　身为一名“上班族”，李元晓在元旦假期有了一段难得的闲暇时光。整理房间和读书之余，她在新年第一天来到深圳市福田区香蜜公园，赴一场与“步步行善”新年网络公益行动的约定。

　　从2016年至今，每年的第一天，很多深圳市民都会走出家门，参加“步步行善”网络公益行动。通过App捐赠步数、公益机构折算现金，每一位普通市民都有机会成为爱的使者，为慈善事业聚能。

　　当天，来自深圳市关爱行动公益基金会跑团、深圳市慈善会跑团等6支队伍的成员与热心市民一起，跟随2012年伦敦奥运会竞走冠军陈定的脚步，迎着2023年的第一缕阳光冲出起跑线。

　　今年的第八届“步步行善”活动吸引了外婆敬老包、雏鹰展翅计划、星星守望心智加油站等优质公益慈善项目参与。沿途经过各个打卡点时，一个个公益项目的详细介绍引得李元晓放慢了脚步，平日里工作忙碌，跑步走路就可以做公益的互动方式，让她感到“健康又有爱”。

　　从1月1日至1月20日，本届“步步行善”线上活动携手腾讯公益开展“一块走”捐步兑换公益金活动。参与者的每一步都将汇聚善意和爱心，凝聚起一束束爱的光芒，为深圳这座城市带来温暖和希望。

　　“‘步步行善’如同爱心‘放大器’，激发出更多市民向善向爱的传统美德，不断助力提升深圳的城市文明高度和社会治理温度。”深圳市关爱行动组委会办公室专职副主任李青松告诉记者，“步步行善”让普通市民可以随时随地做公益，形成人人可公益、人人愿公益、人人能公益的文明氛围，让关爱他人成为生活的日常，让热心公益成为生活的时尚。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）