乐乐彩-乐乐彩
乐乐彩2023-01-31 16:05

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)

乐乐彩

新岁访巴金******

  中新社记者 谷苇

  又是一个春天开始了,踏着霏霏细雨,来到巴金的家里。他刚从北京参加了全国人民代表大会和中国作家协会的理事会回来,照旧“闭门谢客”,继续他的写作生活。

  也许是江南的春寒,最难将息。这位78岁的老作家偶患微恙,有点“感冒”。但看他从楼上工作室下来,脚步还是轻快的。

  在他的客厅坐定,先谈到了最近在北京参加作家协会理事会的感想。他对中国文学创作的前景,显然是乐观的。他说:现在有一批中青年作家很有希望,他们在埋头苦干,有思想,有志气。他又重复他说过不止一次的那句有名的话:“一个作家,总还是要看他的创作。”

  “我自然还要写作,只是做得慢些。”谈到新一年的愿望时,巴金说:“那几项工作,总要把它做完。但也不是一年都能做完的。”巴金的“几项工作”,确实都在进行着,不过有的项目进行得快一些,有的项目则进行得慢些。

  为香港《大公报》所写的《随想录》,已出版了两集。巴金原想在80岁以前,以5年的时间写完五集。现在正在写第三集中的一些文章。他说:“不管这些文章发表与否,我总把它写出来,我是为祖国和人民写作,我写的是我心里想说的话。有些文章也许马上不一定发表,但将来还是会发表的。”

  读者们当然也很关心他的小说创作进度,巴金正在写着一部长篇小说《一双美丽的眼睛》。不过作家没有透露他的具体进度,问到“大概写了几万字了?”巴金微笑着回答:“这很难统计,反正在写。一定要把它写完的。”

  “《创作回忆录》早已写完了。原来打算写10篇,结果写了11篇,都在香港《文汇报》上发表过了。不久以前,香港三联书店已把它印成了单行本。”说着巴金自己走上楼去,拿了一本新书下来,签上名,送给我。这确是一本好书,不论是书的内容,还是书的印刷、装帧和设计。正像有的评介文章所说的那样,这本书“除了是一份记录巴金创作道路的珍贵资料外,还是一首充满了真情的长篇散文诗。”读过这些文章的人,都会有这样的感受。

  接着自然就谈到了作家正在译述的赫尔岑的回忆录,那部有名的《往事与随想》。第一本已于前两年出版,现在巴金正在继续其余四本的译述工作。对于这样一部卷帙浩繁,长达150万字的巨著的译作是否能够如期完成,确是有不少朋友为之担心。但是,重要的是译述者本人的态度——巴金始终是充满信心的。“因为种种原因,可能完成得慢些。比原定的计划……”所谓“种种原因”不外乎每年都可能有的、应邀去外国访问的任务——比如近几年来他已先后到法国、日本、瑞典、瑞士等国家访问过。这还不包括另外一些热情邀他去作友好访问、讲学、小住创作的国家。比如美国的“国际写作计划”中心的主持者聂华苓女士和诗人安格尔,在来华访问时,都曾热情提出邀请。但由于实在安排不出时间来,巴金都只好谢绝。此外,当然还有一些“非开不可”的会议。

  当然,“开会”与写作是“两者不可兼得”的。有时为了开会,就不得不一再推延自己手中的工作。有时,还不得不应付一些报纸、刊物、出版社的“盛情约稿”。尽管多数编辑是同情、体谅作家的苦衷的,但在“一约”、“一谢”的过程里,总又得占掉一点时间。

  谈到这几年国内外出版的巴金的著作,作家显然不愿意多谈什么,因为这在报纸上是经常有及时的报道的。巴金只说了一件事:四川的出版社决定出一部十卷集的《巴金选集》,第一卷今年就可以出来了。这部选集是巴金自己选编的。

  “不是有一部十四卷集的《巴金文集》吗?是否可以再版呢?”我倒是一直很喜欢这部由人民文学出版社出版的文集,为了这部被张春桥、姚文元之类称作“十四卷邪书”的文集,巴金在已过去的“十年长夜”里吃够了苦。

  “那部文集不想再版了。对读者来说,恐怕倒还是这部选集有用些,它包括了我解放以后30多年来的一些作品。至于文集,也许对一些专门做现代文学研究工作的人有用些,不过总可以借来看的。所以,我不愿意它再版了。”对于出书,巴金总是首先为读者的需要着想。

  早在几年之前,巴金就倡议要建立一个“中国现代文学馆”。不论是在法国,或是在日本,看到别的国家所建立的文学资料馆,巴金总想到自己的祖国的文学历史资料是多么的丰富和宝贵,它又是多么地需要有一个专门的资料馆来从事文学史料的搜集、整理,并为文学研究工作者提供工作上的方便。现在他的倡议,终于在逐渐有可能变成事实。国家的文化部门和许多作家,都热情地支持、拥护巴金的倡议。周而复把这个倡议,称作“一个迫切的倡议”,并且写了一封充满感情和提有具体建议的长信给巴金。茅盾去世之前,也决定把他的长篇小说《夕阳》(后改名为《子夜》)的原稿等等捐给未来的资料室,以表示他对巴金这个倡议的最有力支持。至于巴金自己,他早已准备一俟“中国现代文学馆”有了房子,就立即将自己所有著作的手稿,个人所藏的中国现代文学作品(包括许多珍贵的、著名作家亲手题赠“初版本”书籍),以及他与国内外文学家往来的书信等等,都捐献给文学馆。除此而外,他还带头捐献了一笔为数不小的钱,为文学馆的建成“助以一臂之力”。

  现在,“中国现代文学馆”的牌子已请叶圣陶先生写好了,正在物色合适的房子。

  谈话的时间不算短了,应该让尊敬的作家稍事休息了。告别时,巴金坦率地笑着说:“四人帮”在台上的时候早就想把我搞死了。但我终于活了下来,这是“幸免”,也是“幸存”,所以我总是把这些年来的时间当作偶然的所得,因此也格外珍惜。我要把这些时间用来为自己的国家和人民做点事情,当然,首先就是写作。其次,就是为自己“料理后事”,我不想立什么遗嘱,只想在自己活着的时候,把有些事一样一样处理好。比如把自己的藏书分门别类地捐献给国家,让它们到最能发挥作用的地方去。比如主张办文学馆,尽自己的努力促其实现。还有我的稿费,也不想留给子女,他们都有自己的事业。我要把它用在有益于国家建设、文学发展的地方。我希望能顺利地办完这些事情。

  看着眼前这位对祖国、对人民、对生活充满热情的作家在“戏言身后事”,并不使人觉得有丝毫的好笑,倒觉得这正是作家的真诚和坦率。

  我由衷地祝愿巴金长寿、健康。

  (中新社上海1982年4月电)

中国网客户端

国家重点新闻网站,9语种权威发布

乐乐彩地图