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)
政治算计玩过头!苏贞昌“终于”下台 ******
民进党在台湾地区2022年“九合一”选举中大败,岛内要求当局行政事务主管机构改组的呼声不断,该机构负责人苏贞昌何时下台一段时间来成为各界关注焦点。19日,苏贞昌宣布辞职。蔡英文办公室发言人随即证实,并指出执政团队将在农历年期间启动调整作业。台湾网友直呼“终于下台了”。
赖着不走
“九合一”选举大败后,蔡英文辞去民进党主席,却“慰留”口头请辞的苏贞昌。此后,嘉义市长选举、台北市“立委”补选,民进党持续惨败。《中国时报》发表文章称,民进党选战三连败,反映的是选民的失望与怒火,民众看不到民进党改变,只能寄望行政团队能全面改组。
多项民调显示,蔡英文、苏贞昌的满意度皆崩盘。台湾TVBS民调中心近日公布的民调显示,对蔡英文的满意度低于四成,对苏贞昌的满意度仅33%,是他上任来最低点,不满意度更高达54%。亲绿媒体“美丽岛电子报”的民调亦显示不满意苏施政者高达六成。台湾“民意基金会”的民调称,有57%的人不满意行政团队整体施政表现,创2019年1月以来新高。
蔡英文(右)与苏贞昌(左)。图片来源:台湾《联合报》而苏贞昌却一直赖着不走,努力为留任造势。他设法争取南台湾绿县市长公开支持留任;还制作宣传片自我歌功颂德,却因抄袭“抖音”上的梗惹来各方嘲笑。1月4日,他自行对外宣布普发6000元新台币现金,企图以“小确幸”挽回民心。台湾《联合报》分析指出,事实上,蔡苏不和由来已久。苏贞昌不想走,在不确定蔡英文的意向下,他以抢发现金展现自己并无请辞意愿,并借此逼蔡英文表明态度。另有分析直指,苏贞昌“政治算计玩过头”,只顾着自己抢风头,让蔡英文陷于被动追认的窘境,终于使“蔡苏体制”的最后一道防线崩解。
苏贞昌下台的消息随之传得甚嚣尘上。他近期宴请行政官员,被外界解读为“毕业餐会”;1月10日传出已在收拾办公室物品,并向熟识的朋友致电问候,有人问他是否确定要“休息”?他语带保留地回复“我什么都没有说喔”;11日,台湾《联合报》在头版头条以“苏贞昌今提辞呈”为题,指其当天将在与蔡英文的例会中提出辞呈。
11日,全台紧盯苏贞昌的动向。不过蔡英文办公室却没有证实收到苏贞昌的辞呈,只表示相关调整将在立法机构会期结束后进行讨论。因原定13日结束的会期延至19日,苏贞昌下台的消息也延后公布。此间苏贞昌仍核定多项重大人事、政策和预算案,被解读为“撒币救官位”,他甚至自比袁崇焕,更遭到各界嘲讽。无论怎样挣扎,苏贞昌大势已去。19日,辞职消息终于传来。
劣迹斑斑
极端恋栈的苏贞昌,在四十多年的政治生涯中,可谓劣迹斑斑。
苏贞昌。图片来源:台湾联合新闻网苏贞昌在1981年县市长选举后投入政坛,是所谓民进党“四大天王”之一,2006年被陈水扁任命为行政事务主管机构负责人。卸任后,他曾代表民进党参与2008年台湾领导人选举、2010年台北市长选举及2018年新北市长选举,皆失败。2019年1月,他被蔡英文任命为行政事务主管机构负责人。
近日,台北市第三选区“立委”当选人王鸿薇发文列出苏贞昌施政时期的“五大罪状”,包括政绩不佳、家族承包官方标案引起社会共愤、态度嚣张跋扈污辱立法机构、用人失察及护短、网军治台滥用公帑等。她在“政绩不佳”中强调,台湾近几年物价上涨,民众生活越来越困苦,能源问题更是危急紧迫,且苏贞昌延误了疫苗进口采购,危及民众的生命安全与健康,却从未就此道歉。
“态度跋扈”“经常情绪失控”,苏贞昌留给外界的观感不佳。他多次在立法机构与“立委”公开“呛声”:“立委”许毓仁要求彻查“金管会”时,苏贞昌着急骂道“你叫什么叫”;“立委”郑丽文质询其是否支持台湾发展核潜艇相关问题时,苏贞昌直呛“不要脸”;与“立委”洪孟楷互呛时,苏贞昌还直接“问候洪孟楷的妈妈”……
苏贞昌(左二)在“立法院”答询时,骂国民党“立委”郑丽文,郑丽文不满跑到备询台前表达不满。图片来源:台湾《中国时报》观其从政经历,苏贞昌搞“台独”可谓走火入魔。2011年,他抛出所谓“台湾共识”概念,主张以民进党的“台湾前途决议文”为主要精神,坚持“台湾主权”立场;在担任民进党主席时,他恢复设置“中国事务部”,暗示两岸是“国与国”关系。近些年苏贞昌还屡屡放话挑衅大陆,有次他赴立法机构备询,有“立委”质问他一直挑衅大陆,是否要将台湾带向战争。他竟回应,一旦发生战争,“给我一支扫帚我都跟他拼”。
新冠疫情暴发以来,苏贞昌全无下限地操弄“反中”“抗中”,故意使用“武汉肺炎”称呼,造谣大陆“隐瞒疫情”,第一时间严禁岛内口罩出口大陆,百般设限使陆生无法返校、陆配及其子女无法归家团圆,借疫情升高两岸对立,其冷漠让人唾弃。
“台独”顽固分子爱看大陆电视剧
多行不义必自毙。2021年11月,国台办列出“台独”顽固分子清单,点名苏贞昌、游锡堃和吴钊燮,并对他们实施惩戒。苏贞昌却扬言为此感到“光荣”,遭批“跳得越高,摔得越重”。
去年3月8日,苏贞昌自称引述孙中山先生的诗文,“女人是平凡的,月朗星稀,是多少女人用晨炊点燃新的一天,把零零碎碎缝补成美丽”,不过却被发现这首诗文并未收录于《孙中山全集》,而是来自于大陆电视连续剧《走向共和》。对此,岛内网友笑称“‘台独’是口号、亲中是生活”“口嫌体正直”“民进党别再双标说一套做一套”。
国台办发言人朱凤莲曾应询指出,从媒体报道看,苏贞昌讲过好几部大陆电视剧了,《延禧攻略》《走向共和》都在其中。她还推荐了《觉醒年代》《人世间》《正阳门下》《山海情》等大陆电视剧,并直言,“有些人口口声声高喊’去中国化’,私下却很诚实地追求中华传统文化的浸润,是不是有点人格分裂?”
苏贞昌还曾多次带着媒体在台湾庙宇的神明前发誓“这次参选如果失败就永远退出政坛”,不过每每食言,不断地复出,遭台民众讥讽“骗完神明骗人民”。精于政治算计的苏贞昌此次“终于”下台,民众拍手称快。
近来,外界盛传将由曾任台湾地区副领导人的陈建仁接替苏贞昌的职务。有评论指,只要网军治台、派系治台的乱象不改,民进党换谁都没用。(中新社微信公众号)
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