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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）

《山海奇幻夜》：一览瑰丽东方之美******

　　作者：钟　玲

　　奇幻东方之美，始于山海。

　　在《山海经》光怪陆离的世界里，奇特的珍禽异兽、神秘的上古英雄，与山川湖海、奇花异草，共同构筑了一个“东方源宇宙”。

　　一部上古奇书，极尽古人对世间最旖旎的想象。1月14日北方小年夜，以《山海经》为主题的国风幻境音乐晚会《山海奇幻夜》，将在优酷、河南卫视与观众见面，“实现”数千年来人们对自然天地的浪漫神想。

　　自2021年《唐宫夜宴》火爆出圈开始，河南卫视在两年的时间里，又陆续打造了《芙蓉池》《纸扇书生》《洛神水赋》《墨舞中秋帖》等一系列创新传统文化的特别节目。此次与优酷合作推出的《山海奇幻夜》，将目光聚焦在传说奇著《山海经》，在舞台上重现了那个古老又遥远的山海世界，于神灵异民、珍禽奇兽、灵草嘉木的交相辉映中，铺展出一幅瑰丽的诗意长卷。

　　题材的突破和视听的创新，追寻传统文化新表达

　　张予曦的歌曲《春意晚》，歌颂美好的爱情；S.I.N.G的歌曲《红莲》，展现巾帼不让须眉的侠气；萨顶顶的歌曲《鱼跃而上》，传达鱼化鲲鹏意象之美；裁缝铺的《神树·琴侠》，寻觅《山海经》神树传说与三星堆的千年“邂逅”……

　　《山海奇幻夜》分别以兔飞猛进、万狮如意、年年有鱼和美年腾达4个篇章，由玉兔、醒狮、吉鱼、喜鹊四种瑞兽引出不同的祈福舞台，以传递瑞兽背后的美好寓意。

　　除此之外，《山海奇幻夜》还选取了三个维度的符号来进行内容创作，神兽符号、故事符号、山海奇幻世界的视觉符号。这些符号的体现运用涵盖到剧本、服化、音乐制作的方方面面。《山海奇幻夜》还在共享潮年主题的贯穿之下，以三个逻辑线索，勾画中国人亘古不变的传统新年祝愿——

　　“乐在一起，祈佑新年”，主持人在年夜饭中相聚，聊新年、侃瑞兽、开年符；“乐见山海，瑞兽送福”，不同的瑞兽故事引出不同的舞台节目，艺人登场送出新年祝愿；“乐享当下，国潮生活”，邀约年轻一代山海达人，追寻传统文化在现代生活中的有趣表达。

　　一条“山海奇幻街”和一座“山海火锅店”，汇聚国内知名的“90后”山海匠人，《山海奇幻夜》以更年轻、更国潮、更烟火的方式，与观众一起迎接新年。

　　音乐+故事的高度融合，映射奇幻东方之美

　　吴克群的《夸父追日》、萨顶顶的《鱼跃而上》、刘宇的《神想·山海入梦》……沉浸式、虚实结合的幻美盛景穿越天地、日月、山川，那些动听的音乐，通过《山海奇幻夜》的舞台，以“新姿”谱写了包罗万象的山海魅力。

　　夸父的壮志能在摇滚中呐喊，九尾的妩媚也可在情歌中妙曼，应龙的不畏更能在说唱中张扬……能想象得到吗？那些《山海经》里传奇的英雄与神兽，竟在现代国潮音的诠释下，有了新形象，有了新样貌。

　　吴克群表演的《夸父追日》，将夸父的传说与中国航天“夸父一号”卫星做了古今链接，突破了夸父形象“遥望太阳不可及”的传统定位，以夸父和巨日的“博弈”，表达“逐日——是人类心底的壮志！”的精神内核，把国人皆知的经典故事续写成新史诗，映射中国人永不言败的逐梦情怀；毛不易的《风吟诛仙》，以刻有日月山川、守护山河大地的黄帝上古神器轩辕剑作为舞台，用歌声缅怀往日英雄，追忆铁骨柔情……

　　在故事题材和音乐曲目的选择上，《山海奇幻夜》以适配、沉浸为基本原则，一方面选择音乐本身的故事背景和词曲意境就能代入山海传奇的音乐，一方面又将舞台的视觉延展让故事深入词曲意境去拓展观众的联想。《夸父追日》《鱼跃而上》《风吟诛仙》《星河入梦》《无畏》《红莲》等极具古风国潮的曲目，通过虚拟技术的方式，呈现出具有完整故事感的山海奇幻舞台，做到了“让音乐述说故事，让故事赋能音乐”。

　　《山海奇幻夜》的节目形式，并没有局限在《山海经》的一个个具体的故事中，而是通过不同角度呈现《山海经》背后的传统文化。

　　“妙染”“守护”“逐梦”“良缘”“不畏”……《山海奇幻夜》以10个关键词，为晚会的节目做了一番文化梳理。特别是刘宇的中国舞节目《山海画卷》，其创意核心就是“妙染”，在舞台上，他以身为笔，取色天地，在山海画卷上描绘出了鸾鸟、驺吾、烛龙三张《山海经》的巨幅画作。这三幅画作的取色均来自河南省博物院珍藏文物上的中国传统色彩，分别是汝窑天蓝釉刻花鹅颈瓶的青、武则天金简的金、《四神云气图》的赤！

　　用中国传统颜色之美，来制作XR的虚拟舞台；以年轻化的国潮舞蹈，来妙染山海瑞兽的风姿，这样有趣的传统文化传播方式，能以最直观的视觉体验，让观众感受到《山海经》的奇妙世界，以及中华文化的东方之美。

　　以山海为题、祈福为笔、瑞兽为灵，充满无穷想象力的《山海奇幻夜》，用音乐诠释流传华夏2500年的《山海经》，也用千年韵味的国风浪漫引领人们穿越回历史的星河中感受华夏文明。

　　这是又一次古典传奇与现代舞台的浪漫相遇，我已经等不及了，你们呢？（钟玲）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）