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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）

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二十大代表风采丨“千里背母上大学”的刘秀祥返乡任教十年：一个都不放弃******

　　中新网贵阳10月7日电题：“千里背母上大学”的刘秀祥返乡任教十年：一个都不放弃

　　作者周燕玲

　　2022年，是刘秀祥回到家乡贵州省黔西南布依族苗族自治州望谟县教书育人的第十个年头，身为望谟县实验高中副校长的他，更为人熟知的一个身份，是14年前“千里背母上大学”的主人公。

　　“80后”的刘秀祥出生在望谟县弄林村，幼年时父亲因病去世，母亲因伤心过度患上了精神疾病。小学三年级时，哥哥姐姐外出谋生，母亲病情加重，家庭生活的重担全压在了刘秀祥身上。

　　命运的苦难并没有将他击垮，反而更加刻苦，小升初时以全县第三名的成绩考到县城中学。从老家到县城，刘秀祥携母踏上了漫漫求学路。进入高中，一边努力学习，一边利用课余时间捡废品维持生计，他累并憧憬着。

　　2007年高考，他却因病失利；2008年再次奋战考到山东上大学，当年9月他再次带着母亲去求学，“千里背母上大学”的他感动了无数人。走出大山进入大城市，是很多山里孩子的梦想，刘秀祥也是这样想的。2012年，刘秀祥即将大学毕业，最初他并不打算回贵州工作，而是计划在外省找一份好工作，再寄钱回去帮助需要帮助的人。

　　然而，因为刘秀祥大学期间资助的一个妹妹刚好初三毕业，却选择了不读书，无论刘秀祥怎样劝都没有用。于是，刘秀祥毅然选择回到望谟县，他要去告诉那些曾经像他一样贫困的孩子或是迷茫中的孩子，“人生一定要有梦想，即使遇到困难和挫折快要放弃时，一转身我就站在身后。”

资料图：刘秀祥在瓮安县与学生们交流。　受访者供图

　　“我能给予他们动力，为什么？刘秀祥能走出来，他们一定能走出来，因为他们不需要像我那样带着母亲四处奔波，不需要像我那样艰辛。”刘秀祥坦言，自己通过读书走出了大山，看到了外面世界的美好，想回来告诉山里的孩子外面的世界很美好。

　　2012年，回到望谟县的刘秀祥成为一名乡村教师，同年8月他发起“助学走乡村行动”，最初主要是进行劝学活动。刚开始是他自己和几个老师，骑着摩托车走村串寨，四处劝学。因为很多家长的不支持，刘秀祥吃了不少闭门羹。

　　“曾遇到一个小女孩，由于父母思想落后，初三毕业后，家人就安排外出务工补贴家用。”于是，刘秀祥就骑着摩托车去劝说，无论他怎么讲，学生家长就是不让孩子回校读书，半年时间刘秀祥去了12次，最后一次惹怒了学生家长，家长把拴着的狗给放了，刘秀祥被恶狠狠的狗追着满村跑一头栽到坎下，后脑勺被磕破了，至今还留有疤痕。

　　然而，越是这样，越坚定了刘秀祥劝学的信心。10年来，刘秀祥骑坏了8辆摩托车，遭受不解和谩骂的他却从未想过放弃，成功让1800多位学生重返校园。劝学期间，刘秀祥又发现，劝回学校的孩子没过多久又不见了，主要原因是学生家里生活困难。

资料图：刘秀祥在与学生互动。　受访者供图

　　为此，刘秀祥开始了助学活动，最初是他自己出钱，后来又找朋友、找同事借钱。由于捐资助学体量大，刘秀祥就拿着孩子的资料去找县城的“小老板”，他去过五金店、餐馆、超市等地，用他的话说，“为了孩子，自己可以连尊严都不要。”

　　助学期间，刘秀祥还时刻呵护学生的自尊心。2013年，刘秀祥班上有一位女学生一周内找了他五次，每次都是同一个话题，就是不读书要外出务工，后来刘秀祥去学生家里家访才得知，她妈妈和叔叔智力障碍，爷爷年迈多病，她和弟弟上学，只靠父亲一人务农养家。

　　当时，刘秀祥没有资助的资源，就自己出钱解决那位女学生的学费和生活费，“但是孩子自尊心很强，她看到我资助的还有许多同学，她死活不要，后来就骗她说是对接外面好心人资助的。”

　　直到那位女学生考上大学，一次偶然的机会，她在刘秀祥家里看到了自己曾经写给资助人的所有信件，她才知道一直是刘秀祥在资助自己。如今，那位女学生已大学毕业，并回到望谟工作。

　　2016年开始，刘秀祥围绕公益讲座、教师培训、学生德育教育、学生资助成立名师工作室，吸引校内、校外的教师加入其中，通过演讲，刘秀祥助学活动的队伍和资源逐渐增加，有教师、企业、爱心人士，甚至教出来的学生也加入进来。

资料图：刘秀祥在望谟县实验高中给学生们作主题班会。　受访者供图

　　10年间，刘秀祥发起的助学活动涵盖了小学、中学和大学的学生，目前对接资助的孩子有4200多人。10年教育路，刘秀祥见证和参与家乡的发展，2012年望谟县1000多名学生参加高考，考上本科仅70人，10年后的2022年，望谟县全县参加高考的人数2420人，本科上线人数达1302人，教育质量从黔西南全州挂末提升到全州前三。

　　“十年教育的生涯让我意识到，越是偏远的地方越需要优质的教育，每个孩子都应该有更好的未来，无论他出生在哪里。”刘秀祥说，未来会一如既往地走下去，充分发挥名师(劳模)工作室的引领和辐射作用，一个都不放弃，帮助孩子们树立自信，让更多孩子通过读书走出大山改变命运。

　　作为出席中国共产党第二十次全国代表大会的代表，同时也是千万个扎根山区教育工作者中的一员，刘秀祥坦言，自己主要关注乡村教育和乡村教师方面，希望充分利用好特岗教师资源和发挥好特岗教师的作用，同时给予更多山区乡村教师学习成长的机会和平台。(完)

　　（文图：赵筱尘巫邓炎）

[责编：天天中]

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