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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）

方志敏诗歌中的“小我”与“大我”******

　　作者：戴和圣

　　方志敏的诗歌集中创作于他走上革命道路期间（1922—1923年），以及1935年牺牲前夕，从中可见他在革命艰难时期的深邃思考和崇高信仰，诗中处处闪耀着“牺牲小我，成就大我”的精神品格。

　　（一）

　　方志敏出身贫寒，自幼经历艰辛坎坷、尝尽人间疾苦，这使得他对劳动大众的苦难感同身受，自觉将“小我”融入追求人民幸福的“大我”之中，刻苦求学、投身革命，坚定了为人民求解放、谋幸福的初心使命。

　　在九江南伟烈学校读书期间，他牵头开展阅读进步报刊的读书活动，参与领导反对“华盛顿会议”的爱国运动，发起成立揭露帝国主义文化侵略的“非基督教大同盟”小组，引起北洋军阀的敌视。1922年夏，他愤而退学回到家乡弋阳县法雨寺养病。肺病、呕血的恶疾和贫穷的现实，使他愈发感到压抑，作《呕血》以吐心中块垒：“我这般轻轻年纪，就应该呕血吗？”质问暗黑的世界；“我为家庭虑；我为求学虑；我又为无产而可怜的兄弟们虑。万虑丛集在这个小小的心儿里，哪能不把鲜红的血挤出来呢？”青年革命者爱国爱民的心，殚精竭虑到滴血；“无产的人都应该呕血的……何止我这个羸弱的青年；无产的人不呕血，难道那面团团的还会呕血吗？”矢志探寻现实问题的答案，力图为人民、为中国谋求改变。“读书不成，只为家贫，千万人贫而失学，何只我方志敏一人”，他只身漂泊上海，毅然踏上爱国救国的革命征途。

　　他深切同情劳动者，《哭声》以灵魂体验悲鸣痛呼，“他们呜咽的、悲哀的而且时时震颤的声音，越侧耳细心去听，越发凄楚动人了”；用心倾听民间疾苦，“我们血汗换来的稻麦，十分之八被田主榨取去了，剩的些微，哪够供妻养子”；为最底层人民悲壮呐喊，“我们牛马一般的在煤烟风尘中做做输运，奔走，每日所得不过小洋几角，疾病一来，只好由死神摆布去了”；感慨劳动大众的无奈与不甘，“狂暴的恶少，视我们为娱乐机械，又来狎弄我们了”；揪心未来力量的质朴发问，“我们刚七八岁，就给放牛作工去吗”；民生悲悯是吹向革命青年的战斗号角，“青年人，可爱的青年人，你不援救我们还希望谁”；勇毅回应人民的哭诉，“我应该援救你们，我同着你们去”，激励有志青年勇立潮头，担负救国救民重任。

　　（二）

　　方志敏历经辛亥革命、五四学潮、国民革命、抗日反蒋浪潮，始终站在大动荡、大变革、大危难的风口浪尖，以心怀“大我”的爱国爱民情怀不断思考国家前途、民族命运和人民幸福。

　　他极端厌恶和仇恨黑暗的现实，《血肉》用寓意的笔法倾吐心中愤懑：“伟大壮丽的房屋，用什么建筑成功的呢？血呵肉呵！铺了白布的餐桌上，摆着的大盘子小碟子里，是些什么呢？血呵肉呵！”揭示出统治阶级享用的一切皆由劳动人民用血肉创造的黑暗现实，谴责社会的不公。

　　他苦苦思索救国救民之道，感愤于旧社会的罪恶创作了《快乐之神》，“快乐之神，你在哪里？我寻你好久了呵”，通过跨时空对话，深刻反思残酷的现实，激发革命者的斗志，呼唤理想社会的到来。他自嘲22岁的年纪却像32岁，“脸儿黄瘦了——额上还鼓起两条很粗的青筋；皮肤起了些皱纹；黑发丛里，长出了好几根白发”。雪上加霜的还有吐血的顽疾，他不禁发出感叹，“快乐之神，我的生命，是走到最危险的境地了！我所以如此，就是你不和我同在”，这是青年革命者的自画像，体现了他刚毅的品格和不畏牺牲的精神。他游走在危险的边缘，“可怜的青年，我何尝不愿亲就你呢？只是在你周围的地方，有许多许多凶狠狠的恶魔……我怕闯入你的悲惨的世界呀”，却从未放弃思考，誓要改变这人吃人的社会。

　　（三）

　　爱国救国是方志敏的人生原点，指引着他深刻思考现实问题、竭力求索革命前途、毕生扎根革命实践，积极成就“大我”与“小我”。

　　他用《我的心》真情告白：“挖出我的心来看吧！我相信有鲜血淋漓，从彼的许多伤痕中流出！”虽历身心磨难，但对党的赤诚、对人民的炽爱始终如一；“生我的父母呵，同时代的人们呵，不敢爱又不能离的妻呵！请怜悯我！请宽恕我！不要再用那锐利的刀儿，去划着刺着，我只有这一个心呵！”心系亲人、也忧世人，祈盼人民安好，这是痛彻心扉的忧，更是刻骨铭心的爱。《同情心》抨击人吃人的黑暗社会，“在无数的人心中摸索，只摸到冰一般的冷的，铁一般的硬的，烂果一般的坏的，它，怎样也摸不着了”，揭露反动统治阶级的腐朽糜烂；“把快要饿死的孩子的口中的粮食挖出，来喂自己的狗和马；把雪天里立着的贫人的一件单衣剥下，抛在地上践踏；他人的生命当膳饗，他人的血肉当羹汤，啮着喝着，还觉得平平坦坦”，谴责黑暗势力的残酷无情，同情贫苦大众的尊严尽失；“爱的上帝呀，你既造了人，如何不给个它”，寻求改变没有“同情心”的社会成为他毕生的追求。

　　1934年12月，谭家桥战役失利，他率领部队转移，途经皖南柯村时写下“握紧攙枪，任它风浪”，教育红军干部要坚持斗争。次年1月，部队行至浙赣交界，正值大雪，他有感于雪压翠竹，即景吟诗：“雪压竹头低，低下欲沾泥。一朝红日起，依旧与天齐。”抒发了革命必胜的信念，充满革命的乐观主义精神和大无畏的英雄气概。“大我”的思想境界使他从来无畏于“小我”的艰难困苦，“我加入了共产党，从此我的一切乃至生命都交给党去了”。在狱中，他忧心国家存亡，向死而歌：“敌人只能砍下我们的头颅，决不能动摇我们的信仰！因为我们信仰的主义，乃是宇宙的真理！为着共产主义牺牲，为着苏维埃流血，那是我们十分情愿的啊！”充溢坚如磐石的信仰力量，“愿消天下苍生苦，尽入尧云舜日中”的理想抱负，伴随“全世界无产者联合起来”的怒吼，化为波澜壮阔的时代进程。

　　郭沫若诗赞方志敏曰：“千秋青史永留红，百代难忘正学功。纵使血痕终化碧，弋阳依旧万株枫。”作为老一辈革命家的崇高典范，方志敏的诗歌充分彰显了“小我”的品质与“大我”的境界，是共产党人人格力量的重要源泉。（戴和圣）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）