点击右上角
微信好友
朋友圈
请使用浏览器分享功能进行分享
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）
东西问·中外对话 | 美国“搅浑水”危害亚太安全，中国如何破局？******
拜登政府上台后全力推进“印太战略”，企图拉拢地区国家共同遏制中国。“印太战略”如何威胁亚太地区的和平发展？以菲律宾为代表的东南亚国家如何看待这一战略？面对美国围堵，中国又当如何应对？
对此，中新社“东西问·中外对话”邀请“南海战略态势感知计划”主任、北京大学国际关系学院研究员胡波与菲律宾亚太协进会研究员卢西奥·布兰科·皮特洛三世展开对话。
胡波指出，美国已把所谓“印太战区”当作最主要的战区，其处于部署状态的军事资源和海空军事平台，印太地区至少占60%以上。他强调，尽管美国试图在亚洲拼凑反华联盟，但东南亚国家普遍不愿选边站，面对复杂局势，中国有信心、有能力应对挑战。
卢西奥则表示，东盟成员国担忧大国竞争可能会迫使它们选边站，它们希望通过对话缓和局势。
对话实录摘编如下：
中新社记者：美国之前提出了“印太经济框架”，这一框架是否意在抗衡中国？
胡波：美国在安全上有美日澳印“四边安全对话”等盟友体系来对抗中国，在经济上讲就是“印太经济框架”。但现在印太地区绝大部分国家跟中国的经济联系越来越强，相对而言，跟美国的经济联系在下降。
(对印太地区而言)中国是最大经济伙伴，美国是最大军火商，双方的比较优势不一样。美国的比较优势在于军事能力、盟友体系，中国的比较优势在于经济发展能力、经济辐射能力。短期内，美国改变不了(这一状态)，在印太地区也新投入、新增加不了多少资源和资金，所以“印太经济框架”吸引力有限。对菲律宾、印尼等国来说，在经济合作方面，中国依然是首要选择伙伴。
视频：【东西问·中外对话】专家：美国印太战略有多重局限来源：中国新闻网
卢西奥：中国在周边国家和全球经济当中，都扮演着重要角色。对许多域内国家来说，中国是一个庞大的邻国、一个重要的经济合作伙伴。所以，这应该就是美国“印太战略”面临的挑战。
中国的“一带一路”倡议展现出开拓者的形象，比如“健康丝绸之路”在抗疫时发挥了重大作用，为各国送去了药品和疫苗。再比如重要的“数字丝绸之路”，在亚太地区特别是在东南亚，提升了在中产阶级和年轻人群当中推行电子商务和移动商务的潜力。
美国一直在推出自己的倡议，如《跨太平洋伙伴关系协定》、“经济繁荣网络”计划等对抗中国，“印太经济框架”也属于这类尝试。它能在多大程度上取得成功，还有待观察。
中新社记者：美国为何在“印太战略”当中加入台湾问题？
胡波：美国“印太战略”的文件里明确把台湾地区当成战略“支柱”之一。这无形中把台湾问题变成了一个地区性的或者说国际化的问题。
首先，这会推高中美之间的紧张关系，也会给地区国家造成很大困扰。台湾(问题)是海峡两岸的问题，不涉及到国际问题，也不涉及到第三方。除美国和日本外，其他国家基本上认为台湾问题跟自己的关系不是很大。
近年来美国的政策确实发生了很大变化，特别是“印太战略”，触及到中国的核心利益。随着美国军事、外交、政治上的行动，台海局势越来越紧张。美国把台湾问题塞进“印太战略”当中，非常不利于地区和平稳定，是地区国家要非常警惕的一件事。
中新社记者：美国“印太战略”对南海地区形势有何影响？
胡波：“印太战略”对南海问题主要造成两方面影响，第一个是军事上的影响。美国不断强化在南海地区的军事存在，也不断强化针对中国的军事行动的频次、烈度和针对性。
美国乐于把这些军事行动政治化，它在南海的所谓“航行自由”行动以前是秘密的，现在是公开的。这样无形中会推高南海局势的紧张化，也会增大与中国擦枪走火的风险。
从政治上讲，南海和东南亚地区处于“印太战略”的中心节点，如果得不到东南亚国家支持，“印太战略”的成效可能会大打折扣。所以，美国先天地就要推动东南亚国家选边站。
东南亚国家大部分不愿选边站，但美国会千方百计地去推动，这样造成的结果是东南亚地区可能撕裂或者对立，不利于东盟在地区合作中发挥主导作用。
中新社记者：对于“印太战略”，东南亚国家的确与日本、澳大利亚的立场存在差异，如何去分析这种现象？
胡波：印太各国对“印太战略”的立场可分为两类。日本和澳大利亚是一类，韩国和东南亚国家是一类。韩国和东南亚在中美竞争中的立场趋近，都不愿选边站。但日、澳实际上已经选边站，在战略、安全层面跟美国绑在一起了。
这有传统方面的原因。当然，也有美国在背后推动。日、澳认为美国是亚太地区的“警长”，自己是“副警长”。
第二个因素跟它们对自己的定位和判断，有很大关系。日本认为自己跟中国有激烈地缘政治冲突，认为中国对它构成威胁，包括在钓鱼岛、东海甚至南海区域。
而对于澳大利亚，中国实际上与它没有任何地缘政治利益冲突。但澳大利亚过度焦虑，认为中国崛起后会损害自己的利益，这完全是臆想。
此外，韩国和大部分东南亚国家有独立自主外交的传统，但某种程度上讲，日、澳没有这方面传统。
卢西奥：我认为有两个因素，一是各国与中国的(地理)距离，一是一些国家与美国的长期联盟关系。印度尼西亚长期奉行不结盟政策，马来西亚与中国长期保持良好互利关系。但日本、澳大利亚和这些东南亚国家不同，它们与美国有着长期联盟关系。
美、日、欧等的行动、战略和政策，当然会对(亚太)地区造成影响。东盟成员国担忧，大国竞争可能会迫使它们选边站，它们希望通过对话缓和局势。
中新社记者：美国强推“印太战略”，亚洲国家如何应对形势变化？
卢西奥：东盟国家正尝试从大国竞争中找到出路，担心自己会在此过程中失去中心地位和自主权等。
因为东盟国家的地域接近性，地区局势对它们来说利害攸关。假如发生冲突，后果对任何国家来说都十分严重。
东南亚国家会非常乐意发挥作用，(推动大国)达成调和与理解，避免转向冲突。区域内国家应避免选边站，利用其集体影响力，说服大国在双边关系中建立坚固的“护栏”，加强、深化危机沟通和管控机制。
航拍南宁国际会展中心“焕”新颜，迎接东博会。俞靖 摄中新社记者：美防长奥斯汀6月在香格里拉对话会上发表推进“印太战略”的讲话，提及印太地区将是未来美国国防部的“优先战区”，如何看待这一表态？
胡波：从奥巴马时期开始，(美国)就认为中国是最大的战略竞争对手。即便现在发生了俄乌冲突，美国依然认为中国才是最“旗鼓相当、迫在眉睫的挑战”。
在这种认知下，美国各大战区力量配置、处于部署状态的海空大规模军事平台，印太地区至少占了60%或70%以上。美国其实已经把所谓“印太战区”当成了最主要战区。这两年，美国在(鼓吹)“中国威胁”的基础上，各种措施力度越来越大，包括实施“全政府战略”。
中新社记者：中国如何应对美国的围堵、压制？
胡波：首先，中国的国力发展到现在，有信心、有能力应对美国的挑战。美国说过的有些事也不一定干得成。我们要谨慎地观察，战略上要充分重视，心态上要淡定一些。
第二，怎么去做美国盟友包括伙伴国的工作？美国搞封闭、排他性小圈子，中国就反其道而行之。不论从安全上还是经济上，中国都要倡导真正的自由和开放，扎实推进“人类命运共同体”、“一带一路”倡议等，用实际行动来向地区国家证明中国才是最负责任的国家。
第三，中国要跟周边国家妥善处理相关分歧。要调低预期，不要寄望于短期内能解决这些问题。但可以跟周边国家共同努力，搁置、管控这些争议。
记者：孟湘君
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
天天发娱乐地图 |
)