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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）

84款“东莞礼物”背后的文化能量******

　　12月7日，由广东省东莞市委宣传部、东莞市委网信办、东莞市文化广电旅游体育局、东实集团等单位组成的“东莞礼物”项目工作领导小组，公布了首批入选“东莞礼物”项目库的84款产品名单。这些礼物承载着东莞的历史记忆、文化基因、产业密码与风土人情，让历史文脉在新的时代叙事中鲜活生动，让东莞制造在传统与现代文化的浸润中流光溢彩。

　　城市发展的注脚

　　自9月23日起，评审专家从契合性、创新性、文化性、功能性、经济性五大维度，对入围产品进行综合打分，通过初评、终评，再结合网络投票，最终评选出84件“东莞礼物”产品，涵盖非遗文创、智能制造、时尚潮玩、特色美食四大类别。其中，获得一等奖的是“LAURA ·篮球城市”（地标）系列。作为潮玩IP和2022东莞篮球文化节形象大使的LAURA，赢得了专家、公众的高度认同。这背后既是东莞平均每平方公里2.7个篮球场、已融入东莞人日常生活的篮球文化的影响力表现，也是东莞生产制造了全国至少1/3的潮玩产品、被誉为“潮玩之都”的实力彰显。

麒麟福狮系列  东莞市文化广电旅游体育局供图

千角灯3D拼图　东莞市文化广电旅游体育局供图

　　荣获二等奖的“东莞礼物”有东莞市微石文化科技有限公司生产的千角灯3D金属拼图、东莞得利钟表有限公司的SAGA航天系列腕表、东莞市华旺实业有限公司的篮球城市文创礼盒。入选三等奖的产品包括“孤舟泛音”·莞香禅意香具、1900甲壳虫（音乐播放器）、黑蒜猪肉腊肠、莞邑印象陶瓷艺术画、东莞风情—红荔大吉饰品系列、《独占鳌头》龙舟龙头套装。“制造是企业发展的根基，需要工匠精神、精益求精，潮玩产品则需要更多创意。我们把两者有机融合为一体，坚守多年，才有了今天的‘拼酷’品牌。”微石公司总经理熊毛表示，千角灯3D金属拼图提取东莞文化元素，是东莞“制造业+文创”的生动体现。

　　玩具产业是东莞四大特色产业之一。东莞市拥有超过4000家玩具生产企业、近1500家上下游配套企业。食品产业是东莞五大支柱产业之一。上世纪90年代，跟着父亲钟沃秋打拼了10多年的钟松焕接过“肥仔秋”这个品牌，担负起把腊肠这一东莞传统特色美食传承创新的重任。在制作腊肠的关键环节中，钟松焕带人自主研发了新式烘焙房，使得调节火候、湿度等变得更加轻松，让腊肠搭上“智能制造”的快车；同时研发了“人造北风房”系统，模拟北风天的环境吹干腊肠，突破季节带来的局限性，从“干半年，歇半年”的节奏变为全年生产。如今，“肥仔秋”腊肠变成全国人民的餐桌美味。

　　在这份“东莞礼物”清单中，大家可以从麒麟福狮系列里感受东莞民俗的喜庆氛围，在“孤舟泛音”·莞香禅意香具的香气萦绕中怀古追今……“这次‘东莞礼物’的评选展现了东莞城市发展的多个侧面，具有多元化、丰富性的鲜明特点。”东莞市博物馆馆长李历松说。

　　文创驱动产业升级的杰作

　　今年初，东莞成功创建成为国家创新型城市，这标志着多年来东莞从生产要素驱动城市发展迈向以科技、知识、人才、体制、文化等创新要素驱动发展的根本性变革，成为东莞城市发展进程中的重要里程碑。

　　其中，文化越来越成为东莞城市发展的一个重要要素，文化建设为东莞在“双万”新起点上实现高质量发展提供强大的精神动力和坚实的文化支撑。为此，东莞部署了文化强市建设，围绕“思想引领+文化供给”这一主线，聚焦推进物质文明和精神文明相协调、“双万”城市形象有效传播两个目标，围绕“科技创新+先进制造”城市定位，建设历史文化、红色文化、改革开放文化、潮流文化、体育文化、莞邑文化、生态文化七大文化，打造近代史开篇地、国际制造名城、潮流东莞、篮球城市4张城市文化名片。

　　在此背景下，作为东莞文化强市建设的一个重要内容，东莞开展了“东莞礼物”评选活动。“经济是血肉，文化是灵魂。‘东莞礼物’的推出，展现了‘文创+产业’的新路径，就是以丰富的文化内涵滋养城市的产业发展。”东莞广州美院文化创意研究院院长王润强说。

　　基于文化IP构建和先进制造业的产业化生产，是东莞发展新文创的特色与资源优势所在，也是实现“文化+产业”深度融合、共赢发展的重要路径。东莞市文化广电旅游体育局相关负责人介绍，“东莞礼物”评选活动既是东莞文创产业的再出发，更是以文创驱动东莞产业升级发展的“集结号”。以“东莞礼物”评选为契机，东莞将在文化创意产业、现代先进制造业、商贸流通业等领域，通过文化植入、创意设计和科技创新的有机融合，全力推进“文创+产业”融合发展，推动文化产业化和产业文化化双向奔赴，共鉴美好。

　　城市形象和文化魅力的载体

　　“这是第一次‘东莞礼物’评选，呈现‘满天星’的状态。未来更应该集合文创、制造、科技等各方力量，在用材的考究、设计的精妙、潮流的把握、制造的精良、‘出圈’的潜力等方面，打造囊括多种东莞元素的城市礼物，并整体策划推出。”广东省工业设计协会常务副会长周红石表示，文创和产业的融合，不是简单的“穿衣戴帽”，而是抓住东莞传统文化的精髓，有机嫁接，深度融合，推陈出新，让传统文化蕴含科技元素、工业设计，让制造业产品融入文化基因，展现文采风流。

　　王润强建议，东莞礼物要体现出时代性、地域性，将岭南文化发扬光大，让东莞丰富的传统文化在现代工艺中焕发新生，让传统文化在新的时代叙事中全新出发。

　　李历松认为，“东莞礼物”要在设计、包装、营销等方面下功夫，要有情感化、故事性、文化性，引起共鸣，产生共情，以小而精、小而美的全新形态，讲好东莞故事，传播东莞城市形象，走出东莞，迈向全球。

　　据悉，接下来，“东莞礼物”项目将从“从无到有”的初创阶段，逐步迈向“从有到优”的发展阶段和“从优到特”的成熟阶段，逐步成为彰显城市特质、突出文化特色、广销区域特产的“三特”品牌，形成“广东著名、全国闻名、国际知名”的良好口碑，成为展现城市形象和文化魅力的最佳载体，实现文化效应和经济效益的互促共赢。（本报驻广东记者 谭志红）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）