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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）

通讯：2023美国消费电子展上多国企业家热议“中国创新”******

　　新华社美国拉斯维加斯1月8日电通讯：2023美国消费电子展上多国企业家热议“中国创新”

　　新华社记者黄恒 谭晶晶 兴越

　　“我们说中国市场最重要，不仅因为这是规模最大的市场，也在于其技术发展和创新能力在全球独一无二。”德国宝马集团负责研发的董事弗兰克·韦伯日前在此间举行的2023年美国拉斯维加斯消费电子展上告诉记者。

　　近年来，“中国”一直是这一全球最大电子消费品展会的热门话题之一。今年最明显的变化之一，便是主题由此前的“中国制造”“中国产业链”变成了“中国创新”。包括宝马在内，许多参展企业都在中国设立了研发部门。他们告诉记者，中国的政策支持、研发能力和市场特质，让这种选择成为一种必然，因为如果不这样做，就可能会在全球竞争中落败。

　　美国高通公司产品管理主任、全球车联网生态系统负责人吉姆·米塞纳接受记者采访时说，目前中国在车联网方面走在世界前列，政府引导功不可没。“我们在与美国相关产业决策者沟通时，经常提到中国经验。”

　　他说，中国政府积极推动蜂窝车联网技术（C-V2X）基础设施建设，加快C-V2X标准制定和技术升级，出台一系列规划和政策推动车联网产业发展。中国凭借创新能力、市场以及强有力的政策支持，正引领全球电动车技术和应用的创新发展。

　　据韦伯介绍，宝马已经在中国建立了德国之外最大的研发和创新体系，涉及研发、数字化、电动化等领域。“中国市场对于宝马集团的意义已经不仅仅是创新驱动力这么简单。中国团队是整个团队成功的关键，中国研发团队是全球研发非常重要的有机组成部分。很多中国供应商已经成为行业标杆，不仅是传统汽车零部件，还包括电池、电芯等领域”。

　　来自泰国的D+国际贸易公司在今年展会上有一个18平方米的展位，主推产品是新型手机膜。该公司海外市场负责人游婷婷告诉记者，公司将专门的技术研发部门设在中国东莞的工厂而不是泰国总部，目前有数十名研发人员。

　　游婷婷说，虽然手机膜看起来并非什么高科技产品，但如何做到更不易损、更容易贴和更有利于保护用户视力，这需要集合多学科人才的创新研究和技术攻关。在中国不仅可以找到这样的研究人员，而且中国市场竞争激烈，会推动研发人员不断推陈出新。

　　专注于研发全自主送货机器人的美国科技初创企业Ottonomy公司首席执行官里图卡尔·维贾伊表示，该公司密切关注中国智能机器人企业的创新解决方案，因为中国机器人市场很大，而且竞争激烈，中国公司在解决“最后一公里”配送方案上有很多开创性成果。

　　韦伯特别谈到中国消费者对产品创新的推动力。“现在如果有了一个新想法，从把它画到图纸上变成概念车开始，多长时间就可以量产呢？答案是两年之后。动力从哪里来？就是从中国消费者这样善于且乐于接受新事物的消费群体中来。”

　　中国机电产品进出口商会副会长石永红在接受记者采访时表示，中国将继续支持外资企业在华投资开展研发和创新，促进共创共赢。

　　他说：“近来中国出台了利好外资外贸的一系列政策，包括扩大鼓励外商投资范围，推进重大外资项目建设，增设试验区、示范区，加快出台海外仓支持政策等。相信未来在华外资企业研发和营商环境将更加优越，内外资企业竞争会更加公平，投资收益也将进一步扩大。”

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）