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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）
东西问丨贝尔恩德·迈尔：“欧洲首个中国城”如何与中国结缘？******
中新社柏林2月2日电 题：“欧洲首个中国城”如何与中国结缘？
——专访德国巴伐利亚州迪特福特第一市长贝尔恩德·迈尔
中新社记者 马秀秀
德国巴伐利亚州的迪特福特有“欧洲第一个中国城”之称。那里面积不大，设有中文学校、中国博物馆；那里的人不会中文，却常被人称为“巴伐利亚的中国人”。
迪特福特每年2月都会举办富有中国特色的“狂欢节”。届时，街头巷尾挂起大红灯笼、窗户上贴起“福”字，居民们纷纷装扮成中国人的样子，表演中国式传统节目。
迪特福特如何与万里之遥的中国结缘？当地与中国的交流交往情况如何？为促进中德友好，迪特福特有哪些经验可以分享？迪特福特第一市长贝尔恩德·迈尔(Bernd Mayr)近日接受中新社“东西问”独家专访，就以上话题进行探讨。
现将访谈实录摘要如下：
中新社记者：德国迪特福特被称为“欧洲第一个中国城”。可否介绍下其与中国的渊源？
贝尔恩德·迈尔：这要追溯到中世纪时期。大致在1400年至1450年，那时迪特福特属于艾希施泰特(Eichstätt)教区，所以主教府派税务官到迪特福特收税。当时迪特福特建有城墙，还有两个大城门。当税务官来到迪特福特，居民们紧闭城门，并在城楼上说：“不，我们不交税，因为主教都不关心我们。”在此情况下，税务官不得不离开，并在书中记载此事。在这本流传至今的书中，税务官们表示，迪特福特居民像筑城墙进行防御的中国人一样。这就是当地居民被昵称为“中国人”的由来。
第一次世界大战后，迪特福特逐渐有了“狂欢节”的雏形，那时的表演就有吹奏乐队装扮成中国人的样子；第二次世界大战后，“狂欢节”的庆祝规模不断壮大，迪特福特居民被称作巴伐利亚的“中国人”也为国际熟知。有些孩子从幼儿开始就装扮成“中国人”参与到“狂欢节”活动中。这是当地人保持了几十年的传统：在某个周四，人们都装扮成“中国人”的样子庆祝节日。在“狂欢节”期间，人们将自己视为巴伐利亚的“中国人”。
2019年迪特福特“中国人狂欢节”盛装游行现场。袁金永 供图中新社记者：可否介绍下今年“狂欢节”的特色和亮点？
贝尔恩德·迈尔：今年我们将第一次有一对“皇帝夫妇”参与“狂欢节”表演，以前都只有“皇帝”的角色。届时，“皇帝”和“皇后”会有一个非常庞大的随从队伍。
扮演“皇帝”和“皇后”的是两个迪特福特人，他们两人确实已经结婚。此外，参与表演角色的还有“中国战士”和“中国厨师”等。
今年“狂欢节”将在2月16日周四14时开始，先是进行大游行，然后会有戏台表演，人们可以观看“皇帝”和“皇后”并向他们致敬，之后在所有街巷、酒店等展开狂欢。
2019年迪特福特市“中国人狂欢节”上装扮成皇帝(左二)等中国风情角色的迪特福特市民们。袁金永 供图中新社记者：迪特福特居民到访中国的情况或对中国印象如何？
贝尔恩德·迈尔：事实上，访问中国的迪特福特居民并不多。在2016年的时候，我们访问了南京，当时我们是三十人的代表团。在1999年迪特福特乐队也有三十几人到访过北京。此外，商务人员也会在中国和迪特福特间往返。但总体来看，大多数人还是没有去过中国。
基于我们的“狂欢节”，迪特福特居民与德国其他城市的居民相比，思想更为开放。当然，每年能有中国人到访迪特福特让当地人感到开心。比如，来自中国驻慕尼黑总领馆或慕尼黑孔子学院的代表团来访。对于迪特福特而言，在街道上能看到中国人散步是很正常的事情。
以去年“巴伐利亚中国之夏”活动为例，中国驻慕尼黑总领事童德发一行访问迪特福特，我们和代表团进行了长时间的友好交流，观看了中国舞蹈和音乐表演。虽然迪特福特很小，但我们为德国巴伐利亚与中国的友谊作出了一些贡献，这是众所周知的。我要再次强调，只要我们互相交流，就有机会去理解完全不同的文化。
中新社记者：目前，迪特福特与中国的交流交往情况怎样？
贝尔恩德·迈尔：我们与中国的交流互动会定期进行。诸如，我受邀于1月15日参加了中国驻慕尼黑总领馆的春节招待会。今年的“狂欢节”，总领馆为我们提供了一些帮助，借此我们能够在节庆期间把城市装点成中国风格，这是一个相当美好的故事。
我们一直在尝试让巴伐利亚文化与中国文化这两个完全不同的世界产生连接。我们每年都尝试开展新活动，无论是语言、写作，还是绘画、烹饪课程都得到了极大的支持。当地的文化宫(Kulturhaus)会特别围绕中国主题举行文化日活动，人们可以学汉字、学做中国菜，迪特福特的中餐馆也会参与进来，确实很棒。
2019年，迪特福特“中国人狂欢节”主角“福高帝”将“御厨证书”颁发给在当地经营餐饮业的华人袁金永夫妇。袁金永是德国中餐烹饪联合会会长、迪特福特“七仙镇酒楼”总裁。袁金永 供图迪特福特有两家汽车行业的公司与中国保持着非常密切的业务往来，在中国有大量销售及生产。从这一点来看，我们的伙伴关系非常好，非常积极。
2014年以来，我们与南京市建立了友好城市关系。我计划在2024年带经济界代表团访问南京，对此我非常期待。
中新社记者：为促进中德友好，迪特福特有哪些经验可以分享？
贝尔恩德·迈尔：就我自身而言，我去中国已有十次了，到访过香港、上海、北京、南京等地，并在这些地方受到欢迎。
就像我此前谈到的，互相拜访很重要。我们要试图了解对方国家的文化和结构，不要想当然认为中国作为一个经济强国，可能会做伤害我们的事。与之不同的是，如果没有中国，我们在德国巴伐利亚可能也不会这样富足。
如果其他城市间有类似的伙伴关系，就应该用心经营。要维持这种伙伴关系，就一定要互相拜访，否则这种关系可能会“沉睡”或停止。进行实地交流是最重要的事情，这有助于加深对对方城市的了解。(完)
受访者简介：
贝尔恩德·迈尔(Bernd Mayr)，1968年2月19日出生于迪特福特。自2020年5月起担任迪特福特第一市长。
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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