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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）

如果国宝会说话 ：你有一条来自东坡先生的留言******

　　叮～

　　你有一条来自东坡先生 的留言

　　查收了吗 ？

　　CCTV纪录 、央视频、四川博物院、看度直播 、四川观察 、四川人民艺术剧院联袂推出 的直播活动《你有一条来自东坡先生 的留言》圆满结束！许多网友表示 ：“喜欢讲解风格，轻松有趣！”“千年对望的感觉真 的很微妙 。”

　　此次直播活动在CCTV纪录新媒体 、央视频 、看度直播、川观新闻 、四川博物院官方微博等多个平台直播 ，截至目前 ，全网播放量已超230万 ，没赶上直播的小伙伴也可以通过央视频客户端纪录TAB页进行回看 。

　　这是《如果国宝会说话》和四川博物院的一次梦幻联动！

　　蜀都雅集 ，跨越千年

　　博览百件文物

　　感悟东坡的一生

　　在本次直播活动中 ，我们一起云游了四川博物院 的年度大展——“高山仰止回望东坡——苏轼主题文物特展”。

　　此刻，让我们跟随12件文物，走近苏东坡 ，沉浸式感受他 的一生！

　　苏轼家学丰厚，“一门父子三词客，千古文章四大家”，他 的父亲和弟弟都位列“唐宋八大家”。

　　幼年的苏轼在文化底蕴丰厚 的眉山学习，你知道苏轼 的第一位老师是谁吗？是他 的母亲程夫人，一位充满智慧的独立女性。

　　苏轼还有一位老师欧阳修 ，他们 是“千里马与伯乐” 的忘年之交 。

　　△清代 邹一桂《东坡故事册页》 三苏祠博物馆藏

　　第三则东坡故事册页，上面题字有“士有自京师来者 ，以鲁人石守道梦庆历圣德诗示先生 ，先生问曰：圣人何人也？士曰：童子何以知之 。先生曰 ：此天人也，何为不知。”讲述了苏轼八岁时在学校读书 ，偶然初知范仲淹 、欧阳修等俊杰 ，并因此与先生、士子之间产生的一段精彩对话。

　　△苏轼书欧阳修《丰乐亭记》拓本 旅顺博物馆藏

　　这一件为苏轼书欧阳修《丰乐亭记》拓本，文章出自欧阳修之手 ，苏轼将其书刻于碑，这 是苏轼晚年楷书 的力作之一，一文一书 ，文茂书妙 ，堪称珠联璧合 。苏东坡 的楷书 ，自然而顺势，雍容大气，和其诗词文章一样 ，平静中又有雄强豪放之气。

　　苏轼说：“犯其至难而图其至远。”指向最难之处攻坚 ，追求最远大 的目标。这反映了他从政的初心、理想和担当。他也曾意气风发 ，志在四方 。

　　△北宋 苏轼《归院帖》复制件 原件藏于故宫博物院

　　《归院帖》是苏轼做翰林学士时所写 的一页公文信笺 。此帖 的内容 是关于翰林院当夜值宿学士院地点所作 的请示与批复确认。学士院需要草拟高阶官员或皇族成员相关的诏书，所以夜间在内廷值班，便于诏对 。此帖非刻意的书法创作，因此，书法率意随性。

　　苏轼 的仕途十分坎坷 。“乌台诗案”之后，他被贬至黄州 ，却在那里度过了一生中最快乐的时光。

　　来感受张大千笔下 的苏轼，那“一蓑烟雨任平生” 的画面感突然就扑面而来 。

　　△近代 张大千东坡笠屐图轴 四川博物院藏

　　张大千对苏轼可谓是情有独钟，他画过多幅以苏轼为中心的人物画 。这幅东坡笠屐图轴，采用白描画法 ，是张大千1947年的作品 ，图上一位高士头戴斗笠 ，脚蹬木屐，肩披长袍，右手拄杖 ，呈怡然前行姿态 ，此人正是苏东坡 。

　　然而，命运的齿轮又将苏轼转到了“元祐党争” 的漩涡中。

　　△清代 元祐党籍碑拓片 效果图 辽宁省博物馆藏

　　宋哲宗亲政后恢复了新法 ，重用新党 ，打压旧党 ，这件元祐党人籍碑就是实物佐证 。碑中有309人 ，都是元祐年间的旧党，以苏东坡为首 。碑上有奉圣旨 ，这309人及其子孙永远不得为官 ，皇家子女也不能与名单上 的众臣之后联姻。

　　苏轼出生在一个繁荣昌盛 、群星闪耀 的时代 。他 的朋友遍布四海 ，有达官显贵 、文化巨匠 ，也有山野农夫 ，“吾上可陪玉皇大帝，下可以陪卑田院乞儿 。”和朋友在一起 的日子 ，总 是让他十分开怀 。

　　△北宋 苏轼《啜茶帖》复制件 原件藏于台北故宫博物院

　　《啜茶帖》也称《致道源帖》，这是苏轼写给好友杜道源 的一则便条，就像现在发微信一样 ，“道源兄，闲着也 是闲着 ，没事方便来我这儿一趟吗？一起喝杯茶 、聊会天 ？有点小事需要当面聊聊 。”

　　三角近代 张大千《西园雅集图》 局部 四川博物院藏

　　“西园雅集”从何而来？西园为北宋驸马都尉王诜的府第，文人墨客多雅集于此。会后，李公麟作《西园雅集图》 ，米芾书写了《西园雅集图记》 。苏轼曾作词 ：“不恨此花飞尽，恨西园、落红难缀。”难忘的 是聚会时的惬意时光 。

　　苏轼 是北宋中期 的文坛领袖，在诗、词 、散文 、书 、画等方面都取得了很高 的成就 。他在《沁园春·孤馆灯青》中写“用舍由时，行藏在我，袖手何妨闲处看”，这种博大的情怀 、宽广 的胸襟也贯穿了他 的一生。

　　早在南宋时期，就有人编纂苏轼 的文集。

　　△《经进东坡文集事略》 成都杜甫草堂博物馆藏

　　《经进东坡文集事略》 是由南宋郎晔选注的苏轼文集 ，“经进”就是曾经进呈皇帝御览之意。另外，“经进”一般都由当事人自己进呈，只有在特殊情况下 ，才可能由他人代呈。郎晔编纂苏轼集以进呈宋孝宗，书前有乾道九年（1173年）孝宗书的《御制文集序》，所以此书才命名为《经进东坡文集事略》。

　　北宋 苏轼《潇湘竹石图》 中国美术馆藏

　　苏轼传世至今的画作仅有两三件，《潇湘竹石图》就是其中 的一件 ，这幅画作为绢本 。潇湘指的 是湖南零陵以西的潇湘二水合流 的地方 ，又表示朦胧 的意境，苏东坡主张画家要画的是精神 ，而不 是外在 。这幅作品的最后一位收藏家 是中国历史学家邓拓先生 ，他将这幅珍贵 的画作无偿捐赠给了中国美术馆 。

　　△北宋 苏轼《洞庭春色赋 中山松醪赋》局部吉林省博物院藏

　　《洞庭春色赋中山松醪赋》 是苏轼传世书法中字数最多 的一件 ，全长超过三米 ，共684字 ，是两件作品合并而成。《洞庭春色赋》和《中山松醪赋》都是苏轼晚年所作 ，还有他自己 的题跋。1094年 ，苏东坡在被贬往岭南途中遇上大雨留在襄邑 。卷尾有元 、明 、清历代名人 的题跋 ，收藏印章多达66个 。

　　△北宋 苏轼《阳羡帖》手卷 旅顺博物馆藏

　　《阳羡帖》手卷 ，此帖为苏轼有关阳羡买田 的一封书信，现在只剩下信件 的后半部 ，共60余字 ，帖中钤有元 、明 、清三代收藏者印章及清内府藏玺 。

　　△北宋 苏轼《黄州寒食诗帖》 原件藏于台北故宫博物院

　　《黄州寒食诗帖》作于1080年 ，苏轼被贬到黄州任团练副使公元，在被贬到黄州第三年 的寒食节 ，他即兴创作了这首五言诗 。苏轼想到在这三年中没有给父母上过坟 ，自己也被君王遗忘 ，现在 的家里破烂不堪，空空荡荡 ，忽然有种穷途末路之感，然后将这种苍凉 的情绪宣泄在笔尖。

　　苏轼早已在九百多年前离开 ，但“东坡精神”早已深深植根于人们 的心中 。

　　有人说 ：

　　我迷茫时 ，他告诉我 ：

　　不识庐山真面目 ，只缘身在此山中 。

　　我创业时 ，他鼓励我 ：

　　天下有大勇者 ，猝然临之而不惊 ，无故加之而不怒。

　　我失败时 ，他宽慰我：

　　人生如逆旅 ，我亦是行人 。

　　我读书时 ，他告诉我 ：

　　博观而约取，厚积而薄发。

　　当我失去亲人时 ，他劝慰我：

　　人有悲欢离合 ，月有阴晴圆缺 ，此事古难全。

　　我放不下时，他开导我：

　　江山风月 ，本无常主 ，闲者便是主。

　　当我决定再出发时 ，他鼓励我：

　　竹杖芒鞋轻胜马 ，谁怕 ？一蓑烟雨任平生。

　　他是我们前行路上

　　永远的心灵导师

　　如果你还没有看过《如果国宝会说话》跨年特别呈现之《黄州寒食帖》 ，记得在央视频上搜索观看，与东坡对话 。

　　（文图 ：赵筱尘 巫邓炎）