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购彩2023-01-31 16:05

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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)

守正创新踔厉奋发 推动新中国史研究再上新台阶******

  作者:李正华(中国社会科学院习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心研究员、当代中国研究所副所长)

  在中华人民共和国国史学会成立30周年之际,习近平总书记发来贺信,向学会全体同志和全国广大国史研究工作者致以热烈祝贺和诚挚问候,向国史研究工作者提出了殷切期望和要求,充分体现了习近平总书记对国史研究事业的高度重视,为做好新时代国史研究工作指明了方向、提供了遵循,是今后一个时期广大国史研究工作者必须认真学习好、领会好、落实好的一篇重要文献。我们要坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,准确把握新中国史的主题主线、主流本质,坚持唯物史观和正确的政治方向、学术导向、价值取向,不断创新宣传方式,加强教育引导,提升新中国史研究资政育人的作用与功能,为坚定历史自信、增强历史主动,更好凝聚团结奋斗的精神力量作出积极贡献。

  坚持正确政治方向

  习近平总书记在贺信中指出,希望国史学会深入学习贯彻党的二十大精神,坚持正确政治方向,坚持历史唯物主义,以马克思主义中国化时代化最新成果为指导。中国自古以来就有研究历史、运用历史的优良传统,历史研究不只是为历史而研究历史,而且是为了把前人的经验、智慧传给今人、留给后人,是为了展望未来、向前看,正所谓“经世致用”。新中国史研究最突出的特征就是具有强烈的现实政治性和意识形态性。当前,世界之变、时代之变、历史之变正以前所未有的方式展开。“灭人之国,必先去其史”。一段时期以来,历史虚无主义思潮在党史、国史研究领域一度泛滥,国内外敌对势力欲借党史、国史上的一些敏感话题做文章,竭尽攻击、丑化、污蔑之能事,试图在意识形态领域造成混乱局面。作为新中国史研究工作者,一定要站稳政治立场,坚持正确政治方向,树立正确的历史观,自觉把握好习近平新时代中国特色社会主义思想的世界观、方法论,因应世界之变、时代之变、历史之变,努力推出更多与时俱进、经得起历史和人民检验的研究成果,回答好中国之问、世界之问、人民之问、时代之问,推动马克思主义基本原理同中国具体实际相结合、同中华优秀传统文化相结合,为推动马克思主义中国化时代化夯实历史基础。

  不断提高研究水平

  习近平总书记在贺信中强调,牢牢把握国史的主题主线、主流本质,不断提高研究水平。新中国70余年历史发展的主题,就是实现中华民族伟大复兴;主线,就是在中国共产党的领导下,全国各族人民通过不懈努力和奋斗,迎来了中华民族从站起来到富起来,再到强起来的伟大飞跃。我们党在团结带领广大人民群众进行革命、建设、改革的历史进程中,夺取了一个又一个伟大光辉的胜利,这是新中国历史发展的主流。新中国史在本质上说,是全国各族人民在中国共产党的坚强领导下,为实现中华民族伟大复兴而不懈奋斗的历史。我们要按照习近平总书记的要求,牢牢把握新中国史的主题主线、主流本质,正确认识和科学评价新中国史上的重大事件、重要会议、重要人物,正确看待新中国史上曾经出现的曲折和失误,正确认识和处理改革开放前后两个历史时期及其关系。为此,必须努力构建新中国史研究的学科体系、学术体系、话语体系,实现三者的有机统一,着重展示我们党带领全体人民在过去70多年的时间里是怎样团结奋斗一步步改变中国面貌的,从而使新中国史研究更好发挥资政育人的功能,更好传承中国史学的优良传统,更好地向国际社会展示中国形象、传播中国声音、讲好中国故事。

  创新教育传播手段和载体

  习近平总书记在贺信中强调,创新宣传方式,加强教育引导,激励人们坚定历史自信、增强历史主动,更好凝聚团结奋斗的精神力量。新时代以来,党团结带领全体人民全面深入推进中国式现代化,以中国式现代化推进中华民族伟大复兴,掀开了中国社会主义现代化建设史上崭新的一页。新时代十年的伟大变革,在新中国史上具有重要的里程碑意义。当前,互联网信息技术飞速发展,传媒生态面临重大变革。面对一系列新情况新问题,我们要更新传播理念、创新传播方式,完善优化新中国史宣传教育与传播路径,努力推动新中国史研究、宣传和教育事业繁荣发展,更好服务党和国家工作大局,为引导人民知史爱党、知史爱国,坚定中国特色社会主义道路自信、理论自信、制度自信、文化自信,为凝聚和增强实现中华民族伟大复兴的精神力量作出新贡献。

  推动新中国史研究工作再上新台阶

  党的十八大以来,习近平总书记高度重视新中国史研究工作,反复强调要在全党全社会加强包括新中国史在内的“四史”教育。习近平总书记的贺信,站在全面建设社会主义现代化国家和全面推进中华民族伟大复兴的战略高度,对新时代新征程接续推进新中国史研究事业提出了明确要求,具有很强的思想性、指导性、针对性,为构建新中国史学科体系、学术体系、话语体系,进一步加快构建中国特色哲学社会科学体系指明了前进方向、提供了根本遵循。我们要踔厉奋发,坚持守正创新,切实把思想和行动统一到党的二十大和习近平总书记贺信精神上来,加强组织领导、统筹规划和顶层设计,进一步提高研究水平,更加深入地总结新中国史特别是新时代十年的重大成就和历史经验,以更多更好的研究成果,不断开创新中国史研究事业繁荣发展的新局面,把新中国史研究事业推向新的发展阶段,为全面建设社会主义现代化国家、实现中华民族伟大复兴作出新的更大贡献。

  《光明日报》( 2023年01月04日 11版)

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