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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）
江苏盐都：“农二代”逐梦希望的田野******
(新春走基层)江苏盐都：“农二代”逐梦希望的田野
中新网盐城1月31日电 题：江苏盐都：“农二代”逐梦希望的田野
中新网记者 于从文
农历正月初八，江苏盐城盐都区秦南镇，秦程食品公司兔年第一锅咸鸭蛋出锅了。“很多老顾客都在等着这锅蛋呢。”“87后”总经理程彤在生产间内外忙碌着。
年产700万枚咸鸭蛋的生产间里，既摆放着一排排传统盐水腌制咸鸭蛋的大桶，又安装了两台高效节能环保型智能腌制设备。程彤说，这两台新型设备是自主研发的专利，极大地提升了咸鸭蛋的产能和品质。
潘志鹏操作大棚内的物联网设备。 谷华 摄腌制咸鸭蛋对于出生在水乡的程彤来说，是“子承父业”。程彤的父亲在二十世纪九十年代就从事鸭蛋的腌制和销售。2012年，父亲打算把蛋品厂交给程彤。当时，大学毕业后已经在南京一家国企工作三年并成为业务经理的程彤真有点不情愿：“工作在写字楼，朝九晚五，压力也不大，事业处于上升期。”然而，父亲的蛋品厂粗放的生产方式，让程彤担心“走不远”，思量再三，他还是决定回来接过父亲的接力棒。
“咸鸭蛋到处都有，蛋白过咸、蛋黄不沙是咸鸭蛋普遍存在的问题。我对蛋品市场调研后认为，要做出自己的特色，必须走差异化竞争之路，做一种不太咸、更健康的咸鸭蛋。”程彤告诉中新网记者，他联合江苏省农科院专家经过两年攻关，研发了“低盐咸鸭蛋快速腌制技术”，并获得专利。通过自主研发的智能化腌制设备，咸鸭蛋的腌制周期从40多天缩短至15天左右，不仅蛋黄“流油”，而且含盐量比正常咸鸭蛋低30%到50%，适合现代人的健康理念。
潘志鹏在手机上查看大棚内温度、湿度等数据。 谷华 摄“小而美”的经营策略，让“秦程”咸鸭蛋在市场上脱颖而出，价格也水涨船高。程彤成立了养殖专业合作社，带动周边几十户养殖户致富。2022年，“秦程”蛋品实现销售1400多万元。
记者了解到，在盐都乡村大地上，活跃着300多位像程彤这样的40岁以下“农二代”，他们怀揣致富梦想和兴农技能，传承农业发展，为当地农业增效农民增收注入了新活力。
盐都区郭猛镇双鹏智慧农场的当家人是两位发小，出生于1992年的潘志鹏和刘小鹏。2013年，潘志鹏的父亲潘国胜流转了200亩土地种植葡萄和草莓，两年后他邀请大学毕业的刘小鹏回来经营农场，2018年，潘志鹏也回到农场。年轻人的思维活跃，通过走出去、请进来的方式向农业专家请教，从教科书和生产实践中步步摸索，慢慢由农业“门外汉”成长为“小能手”。
潘志鹏和刘小鹏深知传统种植管理模式已经落伍，一齐把目光瞄准物联网技术，对农场进行了智慧化改造。“现在，温度、湿度、通风、遮盖等各方面全部实现自动控制。”在农场大棚里，两人掏出手机给记者演示说，运用物联网技术，不仅能够精准控制，提高果品品质，而且节省了人工成本，200亩农场正常用工也就20人。
“看着植物生长，一天一个变化，每天都有新鲜感。”刘小鹏笑言，这是自己的农业情怀，是做其他工作没有的感受。去年，农场实现产值800多万元，净利润达300万元左右。
农业情怀同样藏在“快乐养猪人”顾金国的心头。“我做农业可算是专业对口了。”顾金国毕业于盐城生物工程学校畜牧专业，曾经在上海从事动物药品销售，生意做得红红火火。2015年，他带着3000万元资金，回到家乡秦南镇合兴村，创办了康农牧家庭农场从事养猪业。
在康农牧家庭农场，巡视、室温、饲喂、粪便清扫全部实现自动化，偌大的猪场正常用工只有13人，而且还是每3个月一轮换，平时在猪场内从事养殖管理的只有四五人。值得一提的是，这里清洁清毒程序非常严格，饲料运进、人员进入需要经过20分钟的消毒，饲养人员在外的穿着衣物一律不得带入，连手机都不能带进。“养猪最怕的是猪瘟病毒。”顾金国说，只有严格消杀才能保证安全，养猪产业才能持续下去。去年，农场出栏生猪15000头，成为名副其实的“万头猪场”。
在盐都采访“农二代”，记者发现，这些“新农人”都具有较高的文化程度，都是运用现代科技的行家里手，也都把网络电商作为产品销售的主渠道。“手机成为新农具，直播成为新农活，流量成为新农资”是他们身上鲜明的时代印记。
据盐都区农业农村局相关负责人介绍，截至目前，该区已创成省、市、区级示范家庭农场超300家，其中，“农二代”创办领办的农场占比逐年提高。“力争三年内家庭农场负责人平均年龄降到50岁以下，大专以上文化程度达到50%以上，让更多的年轻人传承农业发展，成为乡村产业振兴的主力军。”
顾金国介绍生猪饲养情况。 谷华 摄又是一年新春时。和父辈一样耕耘在乡村大地上，有知识、有技术的“农二代”们对自己的事业充满了坚定的信心。潘志鹏和刘小鹏说：“新的一年要加强日常管理，提高果品品质，打出自己的品牌，提高效益。”程彤说：“继续进行产学研合作，再在细分市场上下功夫，扩大品牌影响力，带动更多农户奔富路。”顾金国则说：“做农业，除了情怀还是情怀，我要通过自己的努力，让养猪成为受人尊敬的职业。”(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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