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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）

用独特设计语言讲好中国故事******

　　作者：郭春方（吉林大学艺术学院院长、文学院博士生导师、一级教授，北京2022冬残奥会吉祥物“雪容融”设计团队负责人）

　　党的二十大报告强调：“推进文化自信自强，铸就社会主义文化新辉煌。”近些年来，我国不断推动中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展。

　　2022年，举世瞩目的北京冬奥会、冬残奥会中，艺术设计将“中国式浪漫”的民族风带向国际，真正做到在全球化语境中生动地表达“中国性”。令海内外民众感受到，中国设计是一门能够生动阐释中国美学精神、促进中华优秀传统文化焕发新的生机与活力的艺术语言。

　　早在北京冬奥会的筹备过程中，北京冬奥组委在会徽、吉祥物、奖牌、场馆、开闭幕式等全流程设计环节中，充分融入中华文化元素，提炼民族文化符号，对新时代中国文化意象进行解读。为时代画像、为时代立传、为时代明德，在记录时代风采的同时，通过奥运赛事，突破不同文化意识形态下人们的认知差异，向世界展现中国文化魅力、传播中国特色审美价值体系。

　　设计语言展现文化价值。近些年来，奥运会吉祥物作为承载着奥林匹克运动精神与主办国文化形象的重要载体，越来越受到国际奥林匹克委员会及各主办国的关注与厚爱。如今，吉祥物已不再是单一的公共符号象征，更转变为一个承载着主办国文化精神、地域特色、民族品格的视觉文化符号。

　　2019年9月17日，2022年北京冬残奥会吉祥物“雪容融”正式发布。它从一个普通的红灯笼，变为一个担当着使命职责的北京冬奥会的使者，设计团队先后为“雪容融”的灯笼形象加入了雪、如意、鸽子、天坛的形象，融入了剪纸的元素、发光的寓意和中国正月十五“雪打灯”的美好愿景，为红灯笼赋予文化内涵、注入奥林匹克精神、融入优秀的中国传统文化元素。

　　“冰墩墩”和“雪容融”作为2022年北京冬奥会和冬残奥会的吉祥物，先后随“天问一号”着陆火星，随“嫦娥五号”登陆太空，受到全世界民众的关注与喜爱，出现了“墩融难求”“过夜式排队”的抢购热潮。

　　据国际奥委会发布的《北京冬奥会市场营销报告》，在特许经营方面，北京冬奥会吉祥物相关特许商品的销量占全部特许商品的69%。时至今日，“冰墩墩”和“雪容融”仍是深受各年龄段群众喜爱的奥运吉祥物，“一户一墩”“一户一融”仍是人们热议的文娱话题，其周边文创产品在官方销售平台多次售罄脱销，在产生深远文化影响的同时，也带来了不可小觑的市场价值和经济效益。

　　设计创作讲述中国故事。中国设计是具有传统美学精神、艺术哲学思想与民族文化内涵的时代产物，是反映中华民族精神面貌与审美趣味的文化沉淀，是能够服务于国家需求并引领结构创新的艺术符码。

　　艺术与设计的形式是多种多样的，也是悄无声息沁人心脾的。“来时迎客松，别时赠折柳”，在北京冬奥会的开幕式上，耀眼的烟花以享有“国宝”之称的黄山迎客松图案绽放在鸟巢上空，向世人展示中国人民热情、好客的美好品格；闭幕式上，伴随着“人生难得是欢聚，唯有别离多”的悠扬音乐，舞蹈演员生动演绎“折柳寄情”。

　　开幕式倒计时短片中，每一秒钟对应着一个节气、一句古诗的设计，令观众眼前一亮。作为我国历史悠久的农业耕作时序、节令习俗，二十四节气记录着四季的更迭和时光的变迁，是在百姓物质生产生活中逐步形成的民俗文化产物；闭幕式上，依照中国民间“虎头鞋”的设计造型，以十二生肖为设计元素，打造了十二辆生肖造型的冰鞋车。孩子们推动着冰鞋车在赛场滑动，车轮滑动的痕迹钩织起中国结的造型轮廓。二十四节气与十二生肖的设计巧思前后呼应，中华文化元素令世界瞩目。

　　中国作为主办国，在冬奥会、冬残奥会不同环节的设计中，充分发挥主场优势，创新运用冬奥资源，将中华优秀传统文化通过冬奥会这一载体，实现了全球范围的广泛传播。《北京冬奥会市场营销报告》数据显示，2022年北京冬奥会创造了历届冬奥会收视人数的记录，全球共有20.1亿人观看，相较4年前的平昌冬奥会观看人数，增长5%。在文化的传播与输出过程中，冬奥会注重中国语境和国家文明的坚守，注重全球共识性与民族个性的融通，为世人带来了高度的美学享受，向世界展示中国文化的绰约风姿。

　　优秀的设计创作是传承中华文明的艺术介质，是叙述中国美学的时代标识，是承载民族精神的文化载体，具有文化联结作用。北京冬奥会在艺术创作与文化传播层面所带来的深远影响，令我们更加坚信，新时代的设计创作必须坚守中华文化立场，坚定不移地践行文化传承创新的责任与使命，坚持以人民为中心的创作导向，将目光聚焦于大气磅礴的民族故事，创作具有家国情怀、体现民生情怀、能够完成宏大叙事的艺术作品，产生中国艺术的影响力、感召力和塑造力，令世界看到、听到、感受到更加生动、真实的中国。

　　《光明日报》（ 2022年12月28日 13版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）