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彩神彩票2023-01-31 16:05

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)

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稳定增长的关键一招,中国要做好这件事!******

文/陈溯

  随着疫情防控政策优化,我国经济已迈入复苏轨道。面对国际环境的风高浪急和国内转型的挑战重重,如何推进中国经济加快复苏成为当下我国社会经济发展的重要课题。6日,在第十九届中国改革论坛上,多位专家聚焦改革开放展开深度讨论,以改革开放为钥,试图找到中国经济复苏、稳增长的有效方案。

  改革开放需提速

  “近两年来,受疫情影响,中国国内经济增长持续减弱,同时,经济发展的外部环境复杂性、不确定性上升。”中国体改研究会会长彭森表示,面对这些风险和挑战,必须保持战略定力,坚定做好自己的事,必须向改革要动力,坚持市场化改革,持续推进更高水平的对外开放。“改革开放是决定中国当代命运的关键一招,也是推动中国经济加快复苏、稳定增长的关键一招。”

  除了当下的风险挑战呼唤中国改革开放加快推进,中国进入全面建设社会主义现代化国家、高质量发展的新阶段也要求中国改革开放实现新拓展。

  全国政协社会与法制委员会副主任张季表示,当前,中国社会的主要矛盾已经转变为民众日益增长的对美好生活的需求和不平衡不充分发展之间的矛盾,这就要求从关注经济规模和经济增长的过程转向关注增长的品质和增长的效率,全面建设社会主义现代化国家,必须加快转变发展方式,更多依靠创新驱动,推动质量变革、效率变革、动力变革。

  如何纵深推进改革开放?

  中共二十大明确提出,要坚持社会主义市场经济改革方向,坚持高水平对外开放,构建高水平社会主义市场经济体制。为中国未来的改革开放道路指明了方向。对于如何促进改革开放纵深发展,与会专家从市场化改革、高水平开放、高质量发展等方面提出政策建议。

  1.市场化改革

  “中国距离建成一个成熟、高水平的社会主义市场经济体制还有差距,重点领域还有不少硬骨头要啃,比如,市场体系仍不够完善,市场在资源配置中还难以发挥决定性作用,政府对微观经济活动干预仍然过多,一些行政垄断、市场壁垒、地区分割等现象严重影响了全国市场的统一,破坏了正常的市场竞争机制,民营经济平等竞争的地位尚未真正建立起来。”彭森表示,当前应重点推进市场化改革,加快完成从计划经济向市场经济的彻底转变,加快建成比较成熟、完善、高水平的社会主义市场经济体制。

  对于如何推进市场化改革,全国政协经济委员会副主任宁吉喆建议,要充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,必须确定企业在市场中的主体地位,毫不动摇巩固和发展公有制经济,毫不动摇鼓励支持引导非公有制经济发展。要建立高标准市场体系,不仅是统一开放、竞争有序的市场体系,也是要素市场化改革深化、全国统一大市场畅通的市场体系。要深化要素市场化改革,完善产权保护、市场准入、公平竞争、社会信用等市场经济基础制度,优化营商环境。

  中国国际经济交流中心副理事长王一鸣表示,当前,推进全国统一大市场建设要坚持问题导向、回应市场关切、大力提振市场信心,特别是提振企业和企业家信心,让国企敢干、民企敢闯,而最紧迫的还是要调动民营企业和企业家积极性。

  2.高水平开放

  中国经济体制改革研究会副会长、中国(海南)改革发展研究院院长迟福林表示,从未来的趋势看,以高水平开放推动制度型变革,以开放形成改革的强大动力,应当是全面深化改革的重要务实选择。

  对于如何推动高水平开放,宁吉喆表示,要稳步扩大制度型开放,加强规则、规制、管理、标准等主动对接国际高标准市场规则体系。要进一步健全外商投资准入前国民待遇加负面清单管理制度,依法保护外商投资权益,对内资也要营造市场化、法治化、国际化的一流营商环境。积极参与全球治理体系改革和建设,坚持经济全球化的正确方向,坚持贸易和投资自由化便利化,深化双边多边和区域合作,维护多元稳定的国际经济格局和经贸关系,促进国际宏观经济政策协调,推动建设开放型世界经济。同时推动共建“一带一路”高质量发展。

  3.以高质量发展为抓手

  高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务,与会专家认为,以高质量发展驱动社会主义现代化建设也是深化改革开放的重要抓手,大力推动创新、协调、绿色、开放、共享的发展。

  中国气候变化事务特使解振华表示,碳达峰、碳中和是推进各领域转型创新的重要机遇,中国产业应该抓住这一机遇,把“双碳”作为促进传统业务转型、降低经营成本、扩大投资收益、优化生产经营布局、重塑价值链的机遇和抓手,主动采取建立绿色供应链,研发新技术新模式新业态,投资新领域,提高能源资源的利用效率,降低生产经营碳足迹的行动,从而实现高质量发展。

  张季表示,实现高质量发展,要加快构建发展的新格局,尤其要注重科技创新,实施创新驱动发展战略,打好关键核心技术攻坚战,做实做优做强实体经济。同时,要实现发展的均衡性,实现区域协调发展战略,还需要实现社会公平性,把增进民生福祉作为发展的根本目的。

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