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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）

青岛农业大学：发挥人才优势，服务乡村振兴******

　　近日，在青岛绿沃川农业科技有限公司种植大棚内，一排排整齐的草莓长势旺盛，红彤彤的果实点缀于绿叶之间。“得益于青岛农业大学姜卓俊教授研发的草莓超早熟栽培技术，我们的草莓上市早、品质好，回头客很多，供不应求。”青岛绿沃川农业科技有限公司总经理李坤均说。

　　青岛农业大学姜卓俊教授研发的草莓超早熟栽培技术获得青岛农业企业的一致好评。作为一所“农字号”大学，青岛农业大学充分发挥智力和人才优势，坚持人才下沉、科技下乡，将创新成果送到田间地头，以科技服务助推现代农业发展。

　　科技小院加速农业科技落地

　　近日，在位于青岛莱西市店埠镇的胡萝卜科技小院的试验田里，科技小院“院长”赵颖和同学们忙得热火朝天：运肥、称重、撒肥……试验田里呈现出一片繁忙景象。

　　赵颖是青岛农业大学资源与环境学院一名研二学生。去年研究生一入学，她就跟着导师在胡萝卜科技小院里开展研究，致力于胡萝卜产量和品质的提升。“在科技小院里作研究，让我对课题的理解更深入了。在这里，我们一边学习，一边指导农户科学种田，帮助乡亲们解决农业生产中的难题，每天都过得很充实。”赵颖说。

　　赵颖的导师陈延玲是中国农业大学张福锁院士以科技小院模式培养出来的第一批研究生。博士毕业后，陈延玲回到本科母校青岛农业大学任职，也将科技小院模式带了回来。2019年7月，在陈延玲的推动下，胡萝卜科技小院在青岛莱西市店埠镇建成，入住小院的青岛农业大学师生针对胡萝卜生产开展科学研究，探索技术服务模式。

　　除了日常科研和实验工作，科技小院的另一项重要工作就是针对农户需求进行不同形式的技术普及。“我们通过田间党校、夜间培训等形式，对生产过程中痛点、难点进行技术培训。对于没有时间参加线下培训的农户，我们会通过短视频、科普传单等形式，把技术送到他们手上，提升农民科学素质、把当地的农民培养成‘土专家’。”陈延玲说。

　　近年来，青岛农业大学不断开拓科技小院助农新阵地，派出师生团队驻扎农业生产一线，推广科技服务“小院模式”。青岛农业大学陆续建成了胶州大白菜科技小院、莱西玉米科技小院等，并承担了乐陵小麦玉米科技小院等相关工作。

　　青岛农业大学每个科技小院都有专攻的特色农产品项目，因地制宜开展技术示范和指导，服务农民需求，打通了农业技术推广应用的“最后一公里”。

　　目前，青岛农业大学科技小院引进及创新作物高产高效技术20余项，实现作物平均增产12.8％，增效33.4％，增收20.4％。

　　科技特派员为乡村振兴赋能添智

　　日前，青岛莱西市沽河街道北张家寨子村农户张许山告诉科技日报记者，由于种植的“阳光玫瑰”葡萄卖出了好价钱，2022年他们一家的收入达到60多万元。“多亏了青岛农业大学的‘葡萄专家’传经送宝，我们的腰包越来越鼓了！”张许山说。

　　张许山提到的“葡萄专家”，正是青岛农业大学的科技特派员。去年底，由青岛农业大学理学与信息科学学院副院长韩仲志担任团长，山东省科技特派员创新创业共同体青岛葡萄产业服务团成立，为葡萄种植提供科技指导服务。

　　“专家们经常到葡萄园来，从选种、育苗到结果、采摘，给予我们手把手的指导。”张许山说，在广大果农的心里，青岛农业大学的专家就是大伙儿种植葡萄的“主心骨”，是致富路上的“贴心人”。

　　这是青岛农业大学科技特派员队伍助力乡村振兴的一个缩影。自国家推行科技特派员制度以来，青岛农业大学建立起具有较高专业知识背景和丰富实践经验的科技特派员队伍。科技特派员们把促进农业增效、农民增收作为工作重点，深入田间地头，为农户送去科技指导和服务。

　　“学校科技特派员总人数已超过600名，服务区域覆盖山东省全域，辐射至广西、贵州、云南、四川、青海、重庆、内蒙古和甘肃等地。”青岛农业大学校长刘新民介绍，2022年，青岛农业大学实施了科技特派员大会战行动计划，组建了20支科技特派员团队，由“单兵作战”向高水平的“团队作战”转变，由“服务农户技术”向“服务产业需求”转变。

　　“学校将继续发挥人才、科研优势，以科技小院、科技特派员工作为抓手，进一步打通实验室到田间地头的创新链条，促进成果转化，服务地方产业发展。”刘新民说。(记者王健高 实习记者 宋迎迎 通讯员 刘 琨)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）