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）

广西百色：农家书屋成“文化粮仓”******

　　光明日报记者 周仕兴 光明日报通讯员 覃蔚峰

　　农闲时间，广西百色市德保县城关镇云梯村村民罗美奇来到村头的农家书屋，翻开一本《广西特色蔬菜栽培技术》认真读起来。“农家书屋的书贴近农村、契合农民，从中了解政策、学习知识后发展生产，乡村振兴有奔头，美好生活有盼头。”罗美奇高兴地说。

　　当下的百色，通过农家书屋“充电”的人越来越多。“农家书屋已然成为乡村振兴的‘文化粮仓’。”百色市委常委、宣传部长赖荣生介绍，百色市从2008年启动农家书屋建设，2013年建设数字农家书屋，到2022年实施农家书屋提质增效工程，一个个设施齐全、配套完善的农家书屋如雨后春笋般涌现。如今，全市已建成1856个农家书屋和28个易地扶贫搬迁集中安置点农家书屋。

　　搭建阵地：打通惠民“最后一公里”

　　走进那坡县坡荷乡弄耀村农家书屋，一排排书架整齐划一，一册册图书陈列有序。“有红色革命书籍、有养殖技术书籍，还有小朋友们爱看的各类故事书，图书种类齐全，还能通过线上模式扫码阅读。”该村退休老党员黄廷义说，“小小书屋”成为群众长知识、学技术、学本领的“小课堂”，群众闲暇时既打发了时间，也充实了自己。

　　在靖西市龙邦镇护龙村“国门书屋”，近期开展多次学习党的二十大精神活动，村民济济一堂，交流心得。管理员梁宇告诉记者，自从村里有了“国门书屋”，村民们农闲时都会来这里看书，书屋已成为边民学习党的方针政策、开展爱国主义教育的重要阵地。

　　“作为老区，百色市高度重视农家书屋这项文化惠民工程，为脱贫攻坚、乡村振兴提供智力支撑。”百色市委宣传部副部长朱应学说，2010年，该市为了建设好农家书屋，先在有条件的行政村（社区），以人口比较集中、交通便利、基础设施较好的村委会为中心，把村级公共服务中心、农村党员远程教育中心、文化大户、致富能手家等地方，打造了36个农家书屋建设样板。随后，全市以样板来规范建设农家书屋，严格按照“六有一保证”进行规范化建设管理，即有图书室、有“农家书屋”牌子、有图书柜、有阅览桌椅、有制度、有专兼职农家书屋管理员、保证每天开放时间不少于6小时。

　　为使农家书屋规范化、标准化运行，百色市完善了规章制度，明确农家书屋职责，按有人管理、按时开放、方便群众的原则，做到借还有登记，群众需求有记录。

　　“农家书屋姓‘农’，要建成农民自己的书屋。”百色市新华书店副总经理李佳蔚说，在充分征求农民意见的基础上，提出配书计划，将党报党刊和适合农民阅读的政治、经济、科技、法律、卫生、文艺、文化教育等出版物配向农家书屋，满足农民的多样阅读需求。同时，有针对性地配备少儿类、文化类等书籍，增配农技书籍，并开展形式多样的读书分享活动，使农家书屋成为乡村儿童“关爱站”、群众致富“加油站”。

　　“文化粮仓”：既“富脑袋”又富口袋

　　走进凌云县平怀村农家书屋，映入眼帘的是一个宽大书架，上面整齐摆满着各种书籍，窗明几净，透过玻璃窗，一幅优美的田园风光画卷呈现在眼前……

　　“祖辈吃尽了知识匮乏的苦头，在发展桑蚕产业的同时，我们决心建设好自己的文化阵地。”平怀村党支部书记郁再俭介绍，2020年，平怀村农家书屋经过第4次搬迁后，结合乡村风貌进行升级改造。如今书屋建筑面积200平方米，馆内书籍囊括中国文化、儿童读物、生态自然科普和健康科普等近2000册，配套有桌椅、茶水、咖啡餐饮服务台等设施，所有设施均免费向全体公众开放。

　　“农家书屋不仅丰富了农民朋友的文化生活，吸引他们远离牌桌，走向书桌，成为农民致富的好‘帮手’，还帮助他们掌握信息，提高文化水平，找到致富门路。”平怀村驻村第一书记林春蕾说。

　　“我以前因为家里穷读书少，现在生活条件好了，村里建有书屋，有空都会去看书，很多养蚕、养猪的技术都是在那里学到的。”平怀村养蚕、养猪大户张桂林告诉记者，平怀村农家书屋在培养新型农民、实现先进文化扎根基层、助力乡村振兴等方面发挥了重要作用，涌现出一批致富带头人，平怀村先后被评为全国文明村、全国巾帼脱贫示范基地、中国美丽休闲乡村等。

　　数字赋能：筑起智慧“加油站”

　　在百色的农家书屋，扫码就可以阅读海量书籍。

　　田林县平塘乡兴六村农家书屋里，村党支部书记卢世青手把手教村民文应学登录“百色数字农家书屋”。简单操作后，文应学找到了如何养马的书籍，认真研学起来。

　　“如今，百色农村都通网络了，手机、平板、电脑等已进入农村群众生活，农家书屋的传统纸质图书期刊不再是乡村群众汲取知识的唯一载体，也不能满足群众日益增长的精神文化需求，移动阅读便成为新风尚。”百色市图书馆馆长覃伟说。

　　2021年，百色市开始建设互联网数字农家书屋，利用百色市图书馆数字图书期刊资源，通过微信扫码关注百色市图书馆，打开云悦读，就可以随时随地免费阅读图书馆电子图书和期刊，让使用者轻松实现掌上扫码“博览群书”。

　　2022年，百色市将“百色数字农家书屋”配送到全市1884个农家书屋，让乡村读者在家就能扫码免费阅读市图书馆的电子图书和期刊，通过现代科技手段将“精神食粮”输送到千家万户。

　　由点到面，串珠成链，惠及全民。农家书屋日益成为百色农民群众不可或缺的“精神家园”，不仅丰富了农村文化生活、陶冶了村民的情操，更为乡风文明建设注入了源源不断的动能。

　　《光明日报》（ 2023年01月06日 09版）