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)
【活力中国】商场消费“年味儿”浓:餐厅排长队 黄金消费市场升温******
中新网1月16日电(中新财经 左雨晴) 春节将至,随着疫情防控措施的不断优化,人们的出行增多,线下消费的活力逐渐释放,各大商圈被浓浓的年味包裹。
商圈人潮如织 餐厅非正餐时段也排队
1月14日,在北方小年的这一天,北京西单大悦城客流涌动,不少店铺的交款处排起了长队。其中,餐厅生意尤为红火。
“下午两点多逛完商场想找个地方吃饭,结果问了好几家餐厅,全部都要排队20桌左右。”一名消费者向中新财经感叹,“花了半个多小时找餐厅,又等了半个小时的位置,这下真有了过年的感觉。”
商场中排队的顾客。左雨晴 摄中新财经注意到,从中午正餐时间到晚上,西单大悦城多数餐厅的门口都不乏等位的人;一些茶饮店和点心店铺点单处也排起的长队……伴随着餐桌上食物的香气升腾,年味愈发浓郁。
为迎接春节,不少商场举办了年货节促销活动。例如,朝阳大悦城针对餐饮、黄金珠宝、鞋帽衣饰多个品类给予了满减优惠,并推荐了多个特色店铺;君太百货除满减和满赠优惠外,还推出购物抽奖、小程序集卡抽奖等活动;北京荟聚中心则推出多种1元秒杀券、超百家品牌参与的满减活动,并针对儿童推出免费游乐体验活动,让孩子在新年的氛围中享受快乐。
岁末添金黄金消费市场升温
岁末添金,是不少人过年图个“好彩头”的方式。尽管近期黄金价格呈上涨趋势,也未能挡住人们购买黄金的热情。
在北京菜百首饰总店,黄金购买区连日来持续回暖,销售人员忙得不可开交。中新财经注意到,在买金的各色人群中,既有带着孩子前来的父母,也有头发花白的老人,更有不少年轻人的身影。
菜百首饰总店转运珠柜台前购买的人群。 左雨晴 摄其中,转运珠最受消费者欢迎,柜台前人群层层交叠,最外围的顾客踮脚探头也难以窥见柜台上的展品。现场不得不临时建起购物通道,引导消费者有序购买交款。“没想到买个配转运珠的编织绳也要排队。”一位带着孩子的母亲如是说,她为孩子选购了一款兔子样式的转运珠。
同样受到欢迎的,还有投资金条。销售人员告诉中新财经,与黄金首饰相比,金条价格相对便宜,也更适合投资。
中新财经观察发现,在各类投资金条中,兔子图案的金条最受欢迎。“毕竟是兔年,保值的同时也有纪念意义。”一名消费者向中新财经表示。
白酒市场回暖 中高档最受欢迎
2022年的白酒市场,存货压力引起业内关注。临近春节,白酒市场再度回暖。
中新财经走访发现,目前不少百元价位的白酒仍处于买赠或返现的促销活动中。北京某烟酒超市的销售人员告诉中新财经,春节前白酒有相应的打折促销,中高档酒较受欢迎,高端白酒行情较好,这使得白酒的库存压力有所减轻。
北京某商超内,百元价位的白酒仍处于买赠或返现的促销活动中。 左雨晴 摄白酒市场的回暖同样出现在低线城市。
某低线城市的商场负责人向中新财经表示,近期白酒价格平稳,销售额同比提升5%。“主要是名酒提动了销售额。”他表示,目前200-400元价位的白酒销售较好,茅台、五粮液等高端酒销售额提升了约12%。
值得一提的是,为迎接春节,茅台、五粮液、泸州老窖、古井贡酒等多家白酒企业还推出了兔年生肖酒,其中多数为限量发售。
促消费 多地发放消费券
为激发消费活力,近日来多地密集发放各类消费券,并推出一系列促消费活动。
例如,1月5日,广州宣布1月17日将再次向社会发放第二轮1000万元消费券,有效使用期覆盖整个新春假期;1月6日起,郑州陆续发放1500万元家电消费券;1月10日至2月28日期间,沈阳发放1亿元新春消费券;1月11日,天津第二期“津乐购”消费券发放活动正式启动,总计发放1.15亿元……
有媒体报道称,2022年12月份以来,已有超过40个城市宣布发放消费券,覆盖汽车、餐饮、冰雪运动、文旅等多个领域,部分地区还提出了景区减免门票吸引游客。
与此同时,线上促消费正与线下同步开展。据商务部介绍,“2023全国网上年货节”2022年12月30日至2023年1月28日举办,本次年货节的主会场设在广东,各地分会场也将举办各具特色的配套活动。各地共同行动,为消费者带来丰富多彩的网络促销活动。
商场中热闹的气氛、浓浓的年味,正向人们展示一个充满活力的中国。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |