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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）

着力培养一流交通人才 推进交通科技自立自强******

　　【深入学习贯彻党的二十大精神·北京交通大学】

着力培养一流交通人才 推进交通科技自立自强

——北京交通大学深入学习贯彻党的二十大精神

光明日报记者 靳晓燕 光明日报通讯员 张安梅 龚家琦

　　理论学习交流研讨、深入基层解析形势、特色宣讲入脑入心……从教室到实验室、从会议室到报告厅、从项目现场到云端课堂，党的二十大召开以来，北京交通大学掀起学习宣传贯彻党的二十大精神的热潮，全校师生通过深入学习领会党的二十大报告的丰富内涵和深邃理论，感悟思想伟力，汲取奋进力量。

　　“习近平总书记在报告中提出‘以中国式现代化推进中华民族伟大复兴’的重要论述，并用很大篇幅阐述了教育强国、科技强国和人才强国战略，特别强调人才自主培养的重要意义。我们很受鼓舞，也深感责任重大。”北京交通大学校长、党委副书记王稼琼表示，“作为一所特色鲜明的‘双一流’高校，我们将以党的二十大精神为统领，全面落实立德树人根本任务，提高人才培养和科技创新质量，为教育强国、科技强国和交通强国战略贡献交大力量。”

北京交通大学一角 资料图片

　　深学细悟，天南海北同频共振

　　在会议室、报告厅、办公室，在教室、宿舍、工程现场……北京交通大学师生准时守候在屏幕前收看党的二十大开幕会盛况。

　　莽莽高原，茫茫雪域，一望无际的旷野之中，青藏线犹如钢铁巨龙，蜿蜒于世界屋脊。在国家西部战略规划重点项目“青藏铁路格拉段道岔更换和信号系统改造工程”现场，北京交通大学铁路卫星导航实验室师生怀着激动的心情线上聆听了报告。实验室学生郭旗说：“从一名在校研究生到施工现场的一线工作人员，看着一辆辆列车奔驰在雪域高原，为青藏高原注入源源不断的发展动力，我更加坚定决心，要让青春在全面建设社会主义现代化国家的火热实践中绽放绚丽之花。”

　　党的二十大报告提出的一系列新理念新思想新战略，扎根中国大地，回答时代之问，激励人心，催人奋进。

　　2022年10月16日，北京交通大学召开党委理论中心组学习会议，第一时间以“学习领会党的二十大精神”为主题展开交流研讨。连日来，校领导以上率下，结合讲授形势与政策课、党课、巡听旁听二级中心组学习等多种渠道与方式，深入师生、深入基层，紧密围绕党的二十大报告提出的新观点、新论断、新思想广泛开展宣讲，同时聚焦学校实际与学科特色，引导广大干部师生积极将理论学习成果转化为推动实践的支撑与动力。

　　形势与政策课“党的二十大精神”专题教研组集体备课会上，气氛热烈。“要对学生讲清贯穿其中的理论逻辑、历史逻辑和实践逻辑，推动党的二十大精神‘进教材、进课堂、进学生头脑’。”形势与政策课第一教研组组长韩振峰说。

　　用“青言青语”讲好时代故事，让党的二十大精神“声入人心”。北京交通大学学生微宣讲团牵头举办“‘交融二十大，踔厉向未来’深入学习贯彻党的二十大精神主题宣讲活动（北京专场）”，来自北京大学、清华大学等9所高校的青年宣讲人带来了精彩的主题宣讲。

　　美好蓝图已绘就，奋楫扬帆正当时。学校组织3000余名师生分批参观北京展览馆“奋进新时代”主题成就展，同上一堂行走的爱国主义“大思政课”，凝聚喜庆二十大、奋进新时代的磅礴力量。

　　在中国共产党历史展览馆，学校50名师生代表参加学习贯彻党的二十大精神中央宣讲团首场报告会。会后，大家纷纷表达心声，要坚定理想信念，听党话、跟党走，在实际学习、工作、生活中锤炼过硬本领，把个人理想和奋斗自觉融入党和国家的发展中，踔厉奋发，勇毅前行。

　　北京交通大学“全国高校黄大年式教师团队”带头人、土木建筑工程学院院长高亮（中）与团队师生在一起。资料图片

　　勇担使命，创新交通特色人才培养

　　功以才成，业由才广。党的二十大报告把“深入实施人才强国战略”摆在突出位置。

　　为助力“交通强国”战略，北京交通大学长期以来对人才培养战略细致谋划，早在2004年就积极探索有效的培养模式，开设了“詹天佑班”“茅以升班”。2020年，学校成立詹天佑学院，这是为发挥“智慧交通”一流学科群领域优势而设置的拔尖创新人才培养特区。

　　“3+5”本博连读，书院制、导师制、学分制，“天佑下午茶”“天佑殿堂论”“天佑大师享”等丰富的学术活动……从培养模式到管理方式，从成长空间到学术氛围，从专业能力到综合素质，詹天佑学院让众多学子在学海自由翱翔，致力于培养基础学科的一流科学家和智慧交通领域的科技创新领军人才。

　　“怀抱梦想，脚踏实地，砥砺前行，科研报国，努力成长为引领智慧交通发展的未来科技领军人才，为实施交通强国、科技强国战略贡献青春力量！”詹天佑学院首届学生樊世豪在收听党的二十大报告后更加明确了未来的努力方向。

　　近年来，北京交通大学持续推进人才培养建设改革，着力培育堪当民族复兴重任的时代新人。红果园里，大批师德高尚、学术精湛的教师引领学生在国家重点实验室、前沿科学中心、国家工程研究中心、国家高端智库等国家级科研平台收获学术成就；红果园外，交大人在青藏铁路、重载运输、高铁建设等国家重大工程屡建功勋。

　　中国大地上，交大青年深入助力冰雪健儿的风洞辅助训练系统研发、深入内蒙古科左后旗的旅游规划、深入云南偏远的富宁县的公益桥建设……在一次次“知”与“行”的实践中，交大人夯实专业知识，理解“科学家”责任，筑起“交通强国”梦想。

北京交通大学校园景色 资料图片

　　知行合一，助力交通强国建设

　　科技兴则国家兴，创新强则民族强。党的十八大以来，北京交通大学深入贯彻习近平总书记一系列重要讲话和重要指示批示精神，响应科技强国、交通强国的建设要求，以特色引领和创新赋能为“两个轮子”，主动谋划，对接国家重大需求，为国家重点铁路建设项目注入动力，奋力推进交通科技自立自强。

　　“完善科技创新体系”“加快实施创新驱动发展战略”“强化国家战略科技力量”“提升国家创新体系整体效能”，党的二十大报告中关于科技创新的系列表述掷地有声，让科研工作者心潮澎湃。

　　全国政协委员、无党派代表人士、学校轨道交通控制与安全国家重点实验室首席教授钟章队表示，作为交通人，我们要认真学习宣传贯彻二十大精神，落实好科技强国、交通强国、人才强国战略，瞄准交通领域的瓶颈和短板，破解卡脖子关键核心技术，推动我国从轨道交通大国迈向轨道交通强国。

　　研发国内首套全自动无人驾驶系统，实现自主化技术零的突破；攻克高性能磁性液体制备与密封技术难题，打破国外技术垄断；创建轨道安全状态监测方法和轨道变形识别预警技术，达到国际先进水平；构建城市地下工程建设的安全保障技术体系，达到世界领先水平；研发国际领先的新一代智慧型城市轨道交通牵引供电系统、多模式储能系统，引领中国新能源轨道交通车辆发展……一个个中国乃至世界第一，见证着交大和国家的蓬勃发展，交大人的光荣与梦想早已与“交通强国”紧密相连。

　　“奋进新征程，北京交通大学将瞄准事关国家安全和经济建设发展的重大科学问题，在承担大项目、培养大人才、服务大工程、形成大成果、推进大转化上继续以钉钉子精神狠抓落实，锐意进取、奋发有为，作出更大贡献。”王稼琼表示。

　　《光明日报》（ 2023年01月09日 05版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）