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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）

工匠先锋点燃城市“智慧火把”******

　　近日，一场代表上海智慧城市最高水准的竞赛在上海华能大厦举行。25名在城市数字化转型相关技术领域的产业精英和工匠，现场向专家评委和观众展示上海在城市数字化转型中呈现出的智慧与力量。

　　这场由上海市总工会、上海市经济和信息化工作委员会、上海市经济和信息化委员会共同主办的上海城市数字化转型“智慧工匠”选树、“领军先锋”评选活动今年已是第7年。颁奖仪式上，上海市总工会副主席周奇表示，希望通过“智慧工匠”“领军先锋”评选活动，激发城市数字化各领域从业人员的创新创造活力，进一步加强上海数字化转型人才队伍建设，推动更多竞赛成果转化为优秀解决方案和应用场景。

　　培育高端人才引领先导产业

　　从2021年起，活动面向致力于上海城市数字化转型各领域的建设者，主要聚焦在集成电路、人工智能、生物医药、信息化建设及相关技术领域，挖掘树立一批工匠先锋。

　　参加决赛的25名候选人，都是上海城市数字化转型建设的标杆型人物，其中既有专注信息技术和模式创新的大拿，又有致力于传统行业通过数字化实现转型提升的实践者；既有国有企业的技术管理人员，又有民营企业的创新创业技术人才。

　　获得此次一等奖的星希尔生物科技（上海）有限公司CEO李成涛创办企业仅3年左右，其自研的MI平台可快速准确描述分子和蛋白间的相互作用、精确计算目标药物分子与特定靶标的结合自由能，突破经典计算模拟方法，上线1个月，已有20余家标杆客户试用并推进合作。

　　得益于不断优化的选树活动模式，以及坚持赛评结合、以赛促评的方式和不断完善的激励培养机制，活动举办7年来，涌现出一大批像李成涛这样在城市数字化转型实践中的能工巧匠和优秀的数字化转型成果、项目。城市数字化转型各领域培养劳模工匠的热情和职工的创新创造活力被充分激发。

　　截至2022年9月，活动共评选出“智慧工匠”60人、提名奖60人；“领军先锋”60人、提名奖55人。获奖选手可参评上海市五一劳动奖章、“上海工匠”等荣誉，有效提升了市级劳模工匠的“智慧”指数。

　　赛场上演绎工匠精神

　　入围选手的经历和成果，对数字化时代的工匠精神内涵做了生动演绎。

　　今年的竞赛单元大幅度迭代更新，新增绿色低碳、元宇宙、智能终端等新赛道。获得一等奖的朱俊领衔研究的《融数注智城市全光云网底座关键技术研究与规模应用》项目，经过5年的技术研发创新，为2500万人、数百万名用户提供与数字世界连接的“动脉血管”。这也是朱俊用“创新、专注、坚持”诠释工匠精神的体现。

　　同样获得一等奖的奚笑冬总结了自己对工匠精神的理解：立得稳、守得住，方得始终。由他牵头完成的上海地铁全自动驾驶系统，实现了地铁设计的彻底转型。

　　竞赛通过科学设计评选指标，进一步凸显参评者需具备的精神特质“软实力”和技术技能“硬水平”，从而展示出项目和参赛选手的“含金量”。

　　以“点上突破”带动“满盘皆活”

　　“收钱吧到账啦”，这个老百姓耳熟能详的声音，如今有了惠及更多小商贩的新举措。竞选“领军先锋”的收钱吧CEO陈灏在演讲中表示，收钱吧开启从移动支付、数字支付向“数字化门店”的转型，商家只需在APP中输入门店相关信息，就能获得收钱吧为其生成的数字化门店，联通线上线下购买渠道。

　　工业领域的数字化赋能，场景则更为宏大。此次竞赛中获奖的优也科技CEO李克斌表示，国内不少头部企业的底层工业数据操作系统、数字孪生引擎等都由优也来搭建。“我们为上电漕泾发电厂的两台百万机组做数字化能效分析诊断，实现近10万吨的二氧化碳减排。”李克斌举例说。

　　在竞赛中，一个个数字化场景陆续落地，但主办方的期待还不止于此。“我们期待数字化不仅要赋能各行各业，还要赋能产业链的上下游。”主办方相关负责人表示，“在赛场内，一批批优秀项目、解决方案逐年丰富；在赛场外，各行各业得以互学互鉴，更多创意火花被激发，加速城市的整体数字化转型。”（工人日报记者 裴龙翔）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）