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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）

访谈｜美宝集团副总裁刘钢：“入场”更便利，外企对中国市场充满信心******

　　(第五届进博会)访谈｜美宝集团副总裁刘钢：“入场”更便利，外企对中国市场充满信心

　　中新网上海11月6日电 (谢梦圆)“我们从36平米、150平米、300平米到今年的400平米，企业的展台面积不断扩大。”连续五年参与进博会的美宝集团是一家专注生命科学领域的外资企业，集团副总裁刘钢回忆说，第一次参会时对进博会不甚了解，最初的展位设计只有9平方米。“一开始我们把美宝国际分公司的技术和产品引入中国，随着我们在进博会上的巨大成功，很多国外的企业看到了这样的机会，组团来参与进博会。我们代理的产品不断增多，比如一些美国企业和欧洲企业愿意通过美宝的窗口进入中国市场。”

　　此次，美宝与南加州大学的联合科研中心推出了一款医疗诊断设备——一次性高清食管筛查工具“EndoVu”。该设备可用于早期食道筛查，使用一次性高清摄像头，污染风险大大降低；采用超薄型材设计，直径6毫米，易吞咽。采用高光谱代谢成像、云计算和AI评估技术，无需实验室分析，就可帮助胃肠道医生评估患者是否需要进行完整的食管镜检查。“EndoVu”具备所需操作人员少(减少66%)、操作时间短(5分钟/人次)、筛查费用低、设备造价低、可高度并行筛查提高患者周转率等优点。目前该设备在中国处于临床试验阶段，即将进军中国市场。

　　据悉，本次美宝共带入17个科研项目参会，计划借助进博会将项目落地中国，目前已处于商务洽谈阶段。美宝和南加州大学合作项目众多，此次参会的有10项，其中生物医药项目有9个，“EndoVu”只是其中之一。刘钢补充道：南加州大学看到了我们在第四届进博会上的成果，于是这次联手参会。

　　即便有不利因素影响国际贸易合作，但刘钢仍感受到外企对中国市场的信心，“很多国外企业都在思考怎么能更好更快地进入中国市场，因为他们知道，蛋糕谁先抢一步，谁就可能吃得更多。”一些无缘本次进博会的外资企业甚至会将产品和技术“托付”给美宝代为介绍。

　　“确实大环境不利于企业的发展，中国能够在这个关键时刻继续扩大开放，保持开放的力度和决心，这是在世界上比较罕见的。”刘钢认为，中国本土市场足够巨大且具备潜力，能在发展本土市场的同时吸引国际贸易加入。

　　对刘钢来说，另一个切身感受是外资企业进入中国越来越便捷，他曾准备了一大叠纸质材料办理业务，没想到最后只花了约十分钟上网操作就将事办妥，“我觉得政府的服务意识更强了，办事更容易了，原来我要盖几十个章，都不知道找谁，现在是一站式服务，包括一些公示都能在网上找到。这两年越来越好，原来一头雾水，甚至外企和国内企业还有明显的差别待遇，这两年大家一视同仁，营商环境逐步改善。我们这些外企、包括朋友圈的企业确实充满信心。”

　　下一步美宝将扩大在中国的金融投资，刘钢说，这两年中国的政策给外企不断带来惊喜，“每次我都期待中国的好政策能够有更多”。中国各个行业、尤其是科技类行业将会有很大发展，美宝愿意在这些领域进行投资，扶持一些优秀的企业，并带领国外优秀企业进入。除此之外，美宝还会在化妆品行业投资建实体厂，他介绍，原本在美国的高端化妆品获得了较好的市场反馈，所以计划在中国加大投资，继续生产，并希望能将产品供应到全世界。(完)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）