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）
【十年中国风】让马斯克惊叹的“基建狂魔”为何难复制******
中新网北京10月4日电 题：【十年中国风】让马斯克惊叹的“基建狂魔”为何难复制
记者 左宇坤
“9个小时完成一座火车站的改造工程”“589米长的四车道立交桥夜间8小时拆除”“3万吨车站平移288米，还来了个90度转身”……
这十年，如此种种高效的中国建设速度，在海外社交平台被外国网友称为“基建狂魔”，被频频围观，并火回国内。甚至，美国企业家埃隆·马斯克也曾在社交媒体上转发“9小时改造火车站”的视频，并赞叹中国先进基础设施的发展速度。
“基建狂魔”圈粉世界，直观是海外舆论场对中国基建能力的惊叹和钦佩，背后则是西方对难以复制中国精神、中国力量的感慨。
中国基建史，是一部逆袭史
“高山大海也无法阻止中国修路的脚步。”英国一档著名汽车节目曾将镜头对准了中国的高速公路网，主持人在节目中连连赞叹，“不是因为地形有多简单，是因为中国人有强大的信仰。”
1988年之前，中国还没有一条高速公路。而截至2021年末，全国高速公路里程已达16.9万公里，比上年末增加8090公里，位居世界第一。
曾经，广西第一趟进京列车需要运行60-70个小时，如今南宁至北京最快高铁仅需10.5个小时，实现“半日达”。目前，中国高铁运营里程突破4万公里，稳居世界第一；中国大桥总长度世界第一；公路桥和铁路桥总量超过100多万座，数量世界第一；时速600公里高速磁浮交通系统，使2000公里范围可4小时通达。在这背后，是“基建狂魔”集中力量办大事，一路向前完成逆袭。
如今，中国基建还走向国际，向世界分享中国速度。雅万高铁、中老铁路、佩列沙茨大桥等一大批以中国标准建设的基础设施项目在海外加速落地，成为高质量共建“一带一路”的标志性工程。
“就连批评中国态度最坚决的人也惊叹于该国建造桥梁、铁路和其他基础设施的能力。”华尔街日报2021年4月5日曾刊发文章《美国羡慕中国的基础设施，但要模仿它并非易事》称，两国有着不同的需求和制度，在改善基建方面美国可以直接运用的中国经验可能有限。
港珠澳大桥。 中新社记者 张炜 摄中国基建史，是一部奋斗史
纵论古今，从大禹治水、愚公移山等神话传说，到万里长城、京杭大运河等超级工程，中国人的骨子里从来不缺 “基建魂”，也不缺愚公移山的精神。
“中国速度”的诞生，离不开中国现代化建设者们攻坚克难的恒心，敢啃“硬骨头”的决心，以及民众的万众一心。
为了世界上首条环沙漠铁路线“环塔克拉玛干沙漠铁路线”的最后一块“拼图”——和若铁路早日通车，在施工高峰期，建设者们放弃与家人团聚的机会，在零下20℃的严寒里坚守岗位，最后用时仅三年多让和若铁路实现通车。
在跨越琼州海峡的电力联网工程中，为了按时将海缆从临时泵站转移到终端站，100多名村民团结一心，经过多次演练，靠肩挑背扛成功搬运了海缆，令外方都大加赞叹。
“从跨越大江大河到穿越山谷溶洞，从稳固高寒冻土到抵御14级台风，还要兼顾保护天上的飞鸟、地下的文物……世界上没有哪个国家的建设者，会遭遇如此复杂的设计挑战。但破解这些世界级难题，造就了世界级工程和世界级建造队伍，使中国成为当之无愧的基建强国。”中铁第四勘察设计院副院长王玉泽说。
日前，被称为“国际工程界诺贝尔奖”的2022年度“菲迪克工程项目奖”揭晓，中国斩获九个获奖项目中的三项，成为获奖最多的国家。
锲而不舍，金石可镂。复兴号动车组风驰电掣，港珠澳大桥碧波横卧，天山三线公路物畅其流，平潭海峡公铁大桥傲立于风暴海域……大江南北，一个个重大基建项目在速度与激情中落地，勾勒出中国发展的新坐标。
中国基建史，是一部创新史
曾经，摆在“基建狂魔”面前的主要难题是地图上的山海湖泊、设备里的技术难关。如今，随着科技的日新月异，以5G、大数据、人工智能为代表的“新基建”也逐步成为推动经济高质量增长的新亮点。
2022年各省份纷纷提出新基建投资计划，有的地方提出“适度超前布局”，有的则明确“加快”，“十四五”全国投资规模或将超过15万亿元。
新基建带来大放异彩的“云”业态运作在“云上”，落笔在“脚下”。数实融合，各地澎湃进行中的传统基建、新基建项目，承载着扎实增进百姓福祉的愿景。
来自偏远山区的农家，借助顺畅的直播、通达的物流，可以把特色商品卖到全国。
依托于5G网络，医生所在的主操作台和患者所在的操作台可以跨越山海，分别在不同的地方工作，偏远地区民众也能享受到三甲医院专家远程指导与诊疗，让信息多跑路，让病人少跑腿。
……
目前，我国已建成全球规模最大、技术领先的网络基础设施，并着力构建以新一代通信网络为基础、以数据和算力设施为核心、以融合基础设施为突破重点的新型信息基础设施体系。
重塑出行时空，增进百姓福祉。各种数实融合的基建项目带来的种种新技术、新体验，是“基建狂魔”在用决心和艰辛书写民生实录，圈粉世界。(完)
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