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彩神平台2023-06-22

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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)

中新社的归侨们******

  何耕新

  中新社成立60年了。我想撰文纪念,问老伴写什么内容?老伴儿不假思索地答道:“你就写中新社的归侨吧!”

  与中新社的一段缘分

  我来中新社工作之前,曾经与中新社有过一段缘分。1952年夏,我已经参加北京高校统一招生考试,正在等待发榜。根据考后即时公布的各科考题答案,我有把握被录取。有一天,北京归国华侨学生补习学校冯教务长通知我:“你到王大人胡同中侨委找王明爱同志,他有事跟你谈。”我遵嘱从西郊燕园乘公共汽车进城,找到中侨委。王明爱是菲律宾归侨,当时在中侨委文教司任职,参与中新社筹建工作。他见到我,开门见山地说:“中侨委正在筹建一个新闻机构,你在印尼喜欢写文章,愿意不愿意来工作?”我答道:“我回国的唯一目的是考大学。我有把握被录取,等我毕业后再说吧!”

  在北京大学中文系新闻专业就读4年期间,中新社曾经两次与我打交道。一次是中侨委在中南海召开全国侨务工作会议,中新社给我送来记者证。一天上午,我持证走进中南海,聆听何香凝主任作报告。另一次是中新社派金家环到北大找我,向我约稿。

  1956年夏,毕业前夕。北大中文系新闻专业罗列主任向我和同班的泰国归侨罗斌透露:“你俩分配到中新社工作。”事后,我才知道,罗列和中新社领导吴江是老战友。

  我认识的上海复旦大学新闻系印尼归侨白国良,一年后也分派到中新社上海分社工作。

  处处闪动归侨身影

  我上班后,深深感受到:中新社从传达室到人事处,从采编部门到印刷厂,处处闪动归侨的身影,耳边不时响起带华侨腔的国语。中新社领导分我在广播部工作。当时,广播部设在宣武门新华社总社大院工字楼里,门口挂着“华侨广播部”的牌子,遇到外宾来访时,即将牌子取下,以免给外宾留下“中新社是官办的”口实。

  我与泰国归侨郑伯涛,印尼归侨肖勰、王鹤寿同住一间集体宿舍,与菲律宾归侨黄素心大姐同在侨乡组,其他编辑组也有不少归侨,如越南归侨张式、黄艾华。我还听说印度归侨刘国勇在北大东语系印地语专业念二年级时,奉调到中新社广播部工作,令我钦佩。

  说话带有浓重粤腔的越南归侨周毅之,吸引了我的注意力。这不仅因为周的妻子傅冬是傅作义之女,当年为北平和平解放立功,而且她还是《人民日报》记者,他俩堪称“夫妻记者”。周毅之早年回国,先在新华社工作,以后调到中新社广播部。上世纪50年代,荣毅仁邀请新加坡工商界知名人士访华,周毅之采写了不同于“新华体”的系列稿件,被海外侨报广泛刊载,在新华社大院里也传为美谈。可惜广播部1957年搬到北新桥时,周毅之没有跟着过来。

  然而,我在北新桥中新社大楼里,遇见更多归侨。经过我社在广渠门举办的新闻班两年培训的印尼归侨陈刚、何浪都分配在广播部工作。

  在专稿部,我遇见曾经在巴城中学教过书的印尼归侨尤文贤和担任过巴中学生会主席的校友张瑞元。

  在北新桥附近的马道胡同里,中新社印刷厂绝大部分职工,从厂长到工人,从铸字、排字到校对、印刷、装订,百分之九十以上是归侨,并且绝大部分是泰国归侨。他们原是曼谷华文报纸《全民报》的员工,1951年该报被反共反华的銮披汶政府封闭后,举家回国,安排在中新社印制《中国新闻》。可以说,印刷厂是中新社归侨最集中的部门。

  领导视归侨为“社宝”

  我社归侨绝大部分是上世纪五六十年代来社工作的,调查资料显示,1952年至1966年“文革”前,总社员工223人,其中归侨160人,占员工总数的72%。他们来自印尼、马来亚、新加坡、泰国、日本、越南、缅甸、菲律宾、印度、毛里求斯、美国。

  记得张帆副社长兼总编辑在全社大会上讲话时,称我社归侨为“社宝”,表示要充分发挥他们的独特优势,精心培养他们,大胆使用他们。

  中新社第一任驻外(日本东京)记者是日本归侨李国仁,随后又由另一位日本归侨杨国光继任。杨国光为两位台湾记者首访大陆起了穿针引线的作用。

  1963年,中新社首次派出记者团,由张帆同志率领,赴雅加达采访第一届新兴力量运动会。我社5名记者中,白国良、何耕新、张茂新均系印尼归侨,外办干部、菲律宾归侨王澄枢,受廖公委派,以中新社记者名义,在菲律宾运动员和体育官员中开展工作。当时,中菲尚未建交。白国良采写的雅加达茂物公路自行车比赛特写,既报道比赛过程,又穿插沿途热带风光的描写。时任新华社雅加达分社的沈定一称赞“这篇稿写得很有特色”。

  上世纪60年代,中新社有两个专业机构——日本组和印尼组,清一色由归侨组成。

  当时,中国与日本尚未建交。遵照廖公的指示,中新社组建清一色由日本归侨组成的“日本组”,他们每天抄收日本电台的日语广播,翻译成中文,出版《日本广播参考资料》,送外办和有关部门参阅。

  1959 年, 印尼颁布《第9 号总统法令》,禁止华侨在县以下地区经商和居住,随即掀起对华侨实行逼迁的排华逆流。为了及时掌握印尼排华动向,中新社专门组建了一个“印尼组”,每天抄收印尼电台的印尼语广播,翻译成中文,出版活页资料,送中侨委及有关部门参阅。该“印尼组”由4位印尼归侨——林惠香、林必达、李顺辉、李兴业组成。

  我作为一名归侨,相对而言,比较了解我社归侨,其中许多已经辞世,特以《中新社的归侨们》为题撰写本文,算是对我社归侨们的怀念吧!

  (历史资料)

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