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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）

各地探索服务自动驾驶交通管理新举措******

各地探索服务自动驾驶交通管理新举措

如何为“聪明的车”建设“智慧的路”

本报记者 董凡超

　　驾驶座上没司机，汽车也能上路行驶？或许，这就是未来的日常。随着5G通信、物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的快速演进，自动驾驶已经逐渐从蓝图走进现实。

　　2022年12月，上海市十五届人大常委会第四十六次会议表决通过《上海市浦东新区促进无驾驶人智能网联汽车创新应用规定》，旨在推动产业高质量发展，保障道路交通安全。

　　通过地方立法回应创新驱动下产业发展诉求的做法不仅在浦东一隅。《法治日报》记者梳理发现，近年来，各地各部门将自动驾驶作为科技创新支撑加快建设交通强国的重要领域之一，积极推进自动驾驶技术发展与应用，在政策法规、标准规范、技术研发、试点示范等方面开展了一系列工作。

　　创新发展

　　多个部委有举措

　　清华大学法学院教授余凌云告诉记者，完善自动驾驶汽车准入制度要在充分了解自动驾驶汽车的基础上，制定一套合理而透明的市场准入标准，现行的汽车驾驶自动化分级国家标准将汽车驾驶自动化等级划分为L0-L5级。

　　近年来，我国智能网联汽车产业飞速发展，目前正处于技术快速演进、产业加速布局的关键阶段。除了明确分级标准外，相关部委已开展包括深化试点示范、完善政策环境、推动基础设施建设等工作。

　　在出台发展政策方面，交通运输部、工信部、公安部印发《智能网联汽车道路测试管理规范(试行)》；交通运输部联合发改委等11个部门出台《智能汽车创新发展战略》。

　　在推进标准规范制定方面，工信部、交通运输部、公安部推动相关标准化技术委员会协同合作；在国家车联网产业标准体系框架下研究智能交通标准体系；制定营运客车、营运货车安全技术条件；编制《公路工程适应自动驾驶附属设施总体技术规范》。

　　在推进测试验证方面，交通运输部认定6家封闭场地测试基地(北京、西安、重庆、上海、泰兴、襄阳)；推动测试区数据共享、结果互认，提升测试服务水平；制定《自动驾驶封闭测试场地建设技术指南(暂行)》。

　　在推进试点示范方面，交通运输部开展新一代国家交通控制网和智慧公路的试点；推动5G通信和北斗导航等技术的应用；在北京、上海、河北等地推进一批自动驾驶和车路协同试点项目。

　　目前，各部委正坚持“鼓励探索、包容失败、确保安全、反对垄断”的原则，在地方先行先试、产品准入试点、智能交通基础设施建设等方面多措并举，持续推动我国自动驾驶汽车行业高质量发展。

　　上路行驶

　　制度保障少不了

　　2021年6月23日，依据全国人大常委会授权，上海市十五届人大常委会第三十二次会议全票通过决定，支持浦东新区高水平改革开放。一个新名词——浦东新区法规，进入公众视野。由此，上海拥有两类不同性质的地方立法，一类适用于全上海，一类专门为浦东制定，在浦东新区实施。

　　浦东新区法规明确，开展无驾驶人智能网联汽车道路测试、示范应用、示范运营，车辆应当具备最小风险运行模式，配备处于无驾驶人状态的显示装置以及故障或事故后的警示装置，经过有驾驶人智能网联汽车道路测试并达到规定里程或时间。开展智能网联汽车创新应用的路段、区域由市交通部门会同公安、经济信息化、通信管理等部门根据道路基础条件和实际需要划定并组织开展验收。验收通过后，应当向社会公示，并在该路段、区域及周边设置相应标识和安全提示。

　　山西省阳泉市作为全国首个全域开放自动驾驶的地级市，目前已开展全市200公里道路自动驾驶测试运营工作，50个交通路口路侧基础设施完成智能化改造，形成市域级车城网。2021年9月，阳泉市多个部门出台了《阳泉市智能网联汽车示范应用管理办法》，对自动驾驶载人测试进行了支持。

　　重庆市永川区和湖北省武汉市均出台管理规定，允许获得资质的示范应用主体开展车内无安全员的远程测试、示范和商业运营，为开展自动驾驶业务的企业提供详细的指导和支持。

　　在政策支持下，中国在自动驾驶技术研发和应用方面均位居世界前列。各地法律、规定之于自动驾驶，态度是——鼓励创新、包容审慎、循序渐进，实行分级分类管理，按照从低风险场景到高风险场景、从简单类型到复杂类型的要求，确保安全有序、风险可控。

　　余凌云指出，自动驾驶真正获得普及，还需从全国立法层面为产品准入和道路准入提供统一的合法性支撑，预防和应对技术的不确定性挑战，寻求道德伦理的正当性。

　　“自动驾驶可通过地方立法进行试验来积累经验，最后在国家层面形成统一立法。”余凌云认为，自动驾驶立法应当坚持创新性、前瞻性、开放性的理念，并以“渐进式”立法思路为宜。

　　保障安全

　　公安机关在行动

　　走进阳泉市的数字经济产业园，自动驾驶车辆不时从身边驶过。

　　记者在采访中了解到，阳泉市公安局交警支队四大队为自动驾驶车辆开放了200公里的测试道路，支持其规模化测试运行。并针对区域内住宅聚集区、商业大厦等地周边人员流动性大、即停即走现象多、管理难度大的特点，设置了专用停车位和停车牌，进一步规范了自动驾驶车辆停车行为。

　　据阳泉市公安局交警支队四大队副大队长胡鹏飞介绍，在日常管理中，该大队打造智能网联示范区的专门勤务模式，创建了“线下巡逻与线上巡检”相结合的管控机制，以机动中队为单位，“路长”每天对辖区道路交通情况进行巡逻，如遇自动驾驶汽车存在交通违法行为，及时通知测试安全员，并对企业进行通报。同时，还制定了专门的交通事故处理程序，为及时处置交通事故及安全事件提供机制保障。

　　此外，该大队每月都会组织专人深入企业进行交通安全知识宣讲，详细检查安全员的资质及车辆的安全性能，严禁不符合安全要求的车辆上路行驶。

　　在北京市亦庄新城设立的高级别自动驾驶示范区，科技带来的崭新变化正在改变群众的出行体验——北京交管局联合有关科技公司开展基于自动驾驶车辆感知设备的交通事件举报应用研究，以及基于手机定位的紧急求助、信号灯绿波护航研究等联创课题研究，探索自动驾驶与交通管理的双向赋能，全面提升群众出行的安全感与科技感。

　　余凌云表示，自动驾驶的技术革命可能导致与自动驾驶汽车相关的法律问题层出不穷，也会赋予交通管理全新的执法重点并带来了技术层面考验。在可预见的未来，公安交管部门应当重点解决自动驾驶汽车的事故责任认定、隐私保护与网络安全等问题。

　　“交通管理未来也会依托物联网技术的应用高度智能化、自动化、网络化，真正具有‘千里眼、顺风耳’，做到取证实时化，智能预防事故主动化。公安交管部门也应积极延展科技触角，用有效、精准同时不侵犯隐私的执法手段，护航自动驾驶技术应用行稳致远。”余凌云如是说。

　　图为2022年12月23日，山西省阳泉市公安局交警支队四大队民警对辖区自动驾驶车辆道路交通通行情况进行巡逻指挥。 崔凯 摄

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）