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来源：彩虹多多计划2024-05-23 17:48

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）

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从“水运”悠长到轨道茫茫：江苏始终“在路上”******

　　中新网南京1月19日电 (记者钟升朱晓颖)1月14日至19日，2023年江苏省两会在南京召开，代表委员们就衣食住行等民生话题展开探讨。其中，新一年江苏省将如何“行”稳致远，引发了代表委员们的热议。

　　刚刚过去的2022年是江苏交通“重大项目建设攻坚年”，全年完成交通建设投资1820亿元。目前，江苏全省综合交通网络总里程达18.7万公里，沪苏通、五峰山、南京江心洲长江大桥和燕子矶长江隧道建成通车，隔江相望的设区市之间均实现过江通道直通，徐连、盐通、宁淮、南沿江、北沿江、沪苏湖、通苏嘉甬等铁路相继开工建设，高铁运营里程达2212公里、居全国前列，“轨道上的江苏”主骨架基本形成。

施工中的南沿江铁路江阴站。　泱波摄

　　江苏省政府工作报告中提出，2023年，江苏省要进一步完善现代综合交通运输体系，高质量建设交通运输现代化示范区。全年江苏交通基础设施建设计划投资2002亿元，同比增长10.7%。预计建成综合交通网络约2860公里，加快构建“一带一路”新亚欧陆海联运通道，做强双向开放枢纽。

　　“京口瓜洲一水间，钟山只隔数重山。”“烟笼寒水月笼沙，夜泊秦淮近酒家。”自古以来，凭借长江、淮河、大运河等河流穿省而过的优势，江苏航运发达，留下了无数脍炙人口的名篇佳句。截至2022年底，江苏全省干线航道达标2488公里，千吨级航道连通85%左右县级及以上节点。

　　2023年，江苏省将完成水运建设投资183亿元。计划统筹推进城乡互联互通现代水网建设，优化提升内河水运设施网络，加快实施淮河入海水道二期等工程，开工建设宿连航道二期工程，打造更具特色的“水运江苏”。

　　除了道路更加通达，江苏省也在思考如何“走得更好”。2020年国庆假期，江苏高速服务区一度“火出圈”。在服务区里，旅客们可以逛园林、看电影、购物。江苏高速公路运营单位还会定期举行服务区之间的厨艺比赛，“高速旅游长廊”的不断延长，带动了江苏美食“出圈”出彩。

　　江苏省政协委员、省交通运输厅综合计划处处长尹红亮介绍，2023年江苏将加快构建“一带一路”新亚欧陆海联运通道，做强双向开放枢纽。条条大路通江苏，江苏货物运四海。“走得更远”一直是江苏的目标。

如今的高速公路服务区向交通、生态、旅游、消费等复合功能型服务区转型升级。　泱波摄

　　近三年来，江苏开行的中欧(亚)班列开行数量、密度不断增大。据南京海关统计，2022年，江苏中欧(亚)班列共开行1973列、搭载标箱14.21万箱，同比分别增长9.6%、11.5%，两项指标均创历史新高。江苏省政协委员、民盟江苏省委会委员、苏交科集团股份有限公司总裁朱晓宁建议，将中欧班列延伸为多方向的国际班列，持续挖掘沿线国家“新奇特”商品，搭建洽谈平台，鼓励更多优质商品引进来，优化进口大宗商品通关、监管新模式，创新国际进口贸易机制，降低货物入境运输成本，从源头扩大回程货源。

　　除此之外，江苏还追求“走得更高科技”。2022年，江苏省提出到2025年，建成国内领先的车联网和智能网联汽车产业链与创新链，落地一批车路协同应用服务和自动驾驶典型场景，培育一批掌握关键核心技术、具有行业引领力的龙头骨干企业，打造一批车联网和智能网联汽车高质量发展先行区，车联网基础设施实现跨区域规模覆盖。

　　根据工作计划，江苏省2023年将大力推动无锡国家车联网先导区建设；省人大常委会拟作出关于促进车联网和智能网联汽车发展的决定。江苏省人大代表、T3出行首席执行官崔大勇表示，公司作为江苏本土企业，正在智能网联、智慧交通、数字科技、自动驾驶等维度持续发力，目前已在苏州从事路测及商业化运营模式的探索，并为自动驾驶国产化提供出行场景和数据。他希望能够携手更多整车制造企业、科技企业等，共同打造国家级数字智慧出行平台，实现产业链协同发展，为江苏出行产业链现代化布局作出贡献。(完)

　　（文图：赵筱尘巫邓炎）

[责编：天天中]

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