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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）

携手开创更加文明和谐的数字未来******

　　【乌镇聚焦】

携手开创更加文明和谐的数字未来

——2022年世界互联网大会乌镇峰会如约而至

光明日报记者 王美莹

　　小桥流水、粉墙黛瓦、青石板巷……这幅古意盎然的风情画卷在经过了一场冬雨的洗礼后别具韵味。乌镇，这座跨越千年的水乡古镇与引领未来的互联网科技的第九次“约会”，如期而至。

　　11月9日，在2022年世界互联网大会乌镇峰会开幕式上，习近平主席发来贺信。

　　作为数字中国的缩影，乌镇再聚世界目光。来自120多个国家和地区的2100多名嘉宾线上线下共赴盛会，围绕“共建网络世界 共创数字未来——携手构建网络空间命运共同体”这一主题展开交流，为网络空间命运共同体建设建言献策。

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　　共享机遇：“数字引擎”赋能实体经济

　　收纳各类数字藏品的元宇宙数字艺术3D展馆、兼顾外卖骑手送餐效率与人身安全的智能头盔、辅助残障人士用眼睛打字的“眼动输入仪”……“不落幕”的“互联网之光”博览会上的硬核科技云集，各大企业纷纷挥动助力实体经济发展的数字翅膀。

　　数字化浪潮中，我们见证了中国在5G、工业互联网、大数据、人工智能等领域数字技术的蓬勃发展，也感受到了无人驾驶、脑机接口、数字孪生等数字经济新业态的快速成长。“数字引擎”启动时的隆隆声已举世瞩目，数字化、网络化、智能化赋能实体经济所带来的新机遇也不容忽视。

　　“互联网平台逐步建立了商品和生产要素的‘大流通’。通过流通渠道的数字化，越来越多行业企业利用数字化成果迅速掌握市场需求变化，并建设更具灵性、柔性、弹性的供应链。”阿里巴巴集团董事会主席兼首席执行官张勇分享了自己在数字经济与实体经济融合发展中的观察和实践。

　　“在信息技术赋能下，传统产业能量的运用和转化过程被全面‘比特化’，可实现灵活组合、智能调度，加速数字化升级再造，提升全要素生产率。”中国移动董事长杨杰说，“如今，数据已经成为关键生产要素。基于新一代信息技术的硬件、软件、平台的加速迭代发展所孕育形成‘数智能量’，引领上游芯片和设备制造、下游互联网等各种应用全产业链发展壮大，带动培育更多专精特新的‘隐形冠军’。”

　　数字产业化和产业数字化“双轮驱动”、数字经济和实体经济“深度交融”。未来，如何强化数字引领，携手走出数字经济活力迸发、数字合作互利共赢的全球数字发展道路，是国际社会的共同期待。

　　共赏多元：数字技术助力跨文化传播

　　一如往届，互联网大会不仅是网络技术与科技产品的展示平台，也是中国故事与文化理念的传播窗口。丰富多彩的文化故事在这里汇聚，“美美与共”的文化理念在这里交融。

　　在世界互联网大会所发布的12项“携手构建网络空间命运共同体精品案例”中，有三项案例讲述了网络空间国际文化交流的生动故事。

　　其中“数字敦煌”探索运用计算机技术和图像数字技术，点亮国家艺术瑰宝，向世界生动展示美轮美奂的石窟宝库，为跨域文化传播、创新文化成果提供了精彩样本。自2016年上线至今，该资源库累计实现了1680万余次的敦煌云游，数字足迹涉及全球78个国家。

　　“面向未来，我们应当积极利用各种新技术新应用，丰富传播载体，拓展交流空间，推动线上线下文化交流相得益彰，为网络空间命运共同体和人类命运共同体建设增添精神内涵、夯实人文基础，共同建设全球网民共有的网上精神家园。”世界互联网大会理事长庄荣文表示。

　　世界互联网大会搭建了中国与世界互联互通的交流平台，向世界展示了中国的大国担当。一张数字文化繁荣社会发展的蓝图已然绘就。

　　共创未来：构建网络空间命运共同体

　　积力之所举，则无不胜也。在网络强国、数字中国的战略指引下，从2012年至2021年,我国数字经济规模从11万亿元增长到超45万亿元，数字经济占国内生产总值比重从21.6%提升至39.8%，稳居世界第二。

　　近日发布的《携手构建网络空间命运共同体》白皮书，全面介绍了新时代中国网络空间发展和治理的创新理念与实践，分享了推动构建网络空间命运共同体的中国方案与中国主张，为数字化时代深化网络空间安全治理指明方向。

　　“网络空间命运共同体理念为推动中国互联网建设和应用，推动全球网络空间互联互通、共享共治，促进数字技术，助力经济社会可持续发展和增进人类福祉发挥了重要作用。”国际电信联盟秘书长赵厚麟表示。

　　在有“非洲互联网之父”之称的尼·奎诺看来：“让最后数十亿人接入互联网是非洲目前面临的艰巨任务。我们渴望公平、开放、包容、安全、稳定和充满活力的网络空间，而共同体理念是实现这一目标的有效途径。”

　　历经八年的沉淀，世界互联网大会已是全球互联网发展浪潮中披荆斩棘的开拓者、乘风破浪的领航者。今后，中国将与各方积极携手、互建共融，共同开创更加文明和谐的数字未来。

　　《光明日报》（ 2022年11月10日 09版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）