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）

端牢中国饭碗 铆足干劲加快建设农业强国******

　　保障粮食供给，端牢中国饭碗(人民观点)

　　——铆足干劲加快建设农业强国②

　　农业基础地位任何时候都不能忽视和削弱，手中有粮、心中不慌在任何时候都是真理

　　始终绷紧粮食安全这根弦，牢牢把住粮食安全主动权，努力构建更高层次、更高质量、更有效率、更可持续的粮食安全保障体系

　　山东省东营市河口区地处黄河入海口，盐碱地多达69.72万亩。近年来，当地依托科技创新，在良种培育、盐碱地种植等方面下功夫，打造国家级耐盐碱种业应用示范区，大豆新品种“齐黄34”实现平均亩产329.3公斤。良种良法配套，农机农艺融合，科技种田为粮食稳产保供提供了有力支撑，让乡亲们日子越过越红火。

　　粮食安全是“国之大者”。习近平总书记在中央农村工作会议上强调：“保障粮食和重要农产品稳定安全供给始终是建设农业强国的头等大事。”对我们这样一个有着14亿多人口的大国来说，国家粮食安全了，实现经济发展、社会稳定、国家安全才有基础；农业基础地位任何时候都不能忽视和削弱，手中有粮、心中不慌在任何时候都是真理。

　　党的十八大以来，在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，各地区各部门把确保重要农产品特别是粮食供给作为首要任务，各项举措扎实有效，广大农民辛勤耕耘，大国粮仓根基稳固。粮食产量连续8年站稳1.3万亿斤台阶，谷物基本自给、口粮绝对安全，粮食和重要农产品供给稳定……来之不易的丰收答卷，是政策好、科技强、人努力等多种因素共同作用的结果。在二〇二三年新年贺词中，习近平主席指出：“面对全球粮食危机，我国粮食生产实现‘十九连丰’，中国人的饭碗端得更牢了。”

　　今天，我们牢牢把住了粮食安全的主动权，中国特色粮食安全之路越走越稳健。但也应清醒看到，当前，百年变局和世纪疫情相互交织，全球粮食产业链供应链不确定风险增加，我国粮食产需在今后相当长的时期内仍将处于紧平衡态势。同时，随着我国经济高质量发展和城镇化推进，粮食等重要农产品需求仍呈刚性增长态势，保障国家粮食安全压力更大、任务更重。面向未来，我们必须未雨绸缪，始终绷紧粮食安全这根弦，牢牢把住粮食安全主动权，努力构建更高层次、更高质量、更有效率、更可持续的粮食安全保障体系，以国内稳产保供的确定性来应对外部环境的不确定性。

　　要把提高农业综合生产能力放在更加突出的位置，紧紧抓住耕地和种子两个要害。耕地是粮食生产的命根子。我国耕地家底并不丰厚，以占世界9%的耕地，养活世界近20%的人口，人地关系紧张是基本国情。坚决守住18亿亩耕地红线，逐步把永久基本农田全部建成高标准农田，才能把有限的耕地资源用足用好。种子是农业的“芯片”。我国农业科技进步有目共睹，但也存在短板，其中最大的短板就是种子。种源安全关系到国家安全，下决心把我国种业搞上去，才能实现种业科技自立自强、种源自主可控。新征程上，深入实施藏粮于地、藏粮于技战略，实行最严格的耕地保护制度，打好种业翻身仗，方能不断夯实粮食生产物质基础，持续巩固和提高粮食生产能力。

　　保障粮食供给，还要着力调动农民和政府“两个积极性”。发展粮食生产，主体是种粮农民。近年来，从落实国家稻谷补贴、实际种粮农民一次性补贴、农机购置补贴等政策，到稳步提高稻谷小麦最低收购价水平，再到推动三大主粮完全成本保险和种植收入保险实现主产省产粮大县全覆盖……一系列好政策进村下田，稳预期、增效益，激发了农民种粮积极性。悠悠万事，吃饭为大。保证粮食安全，大家都有责任，党政同责要真正见效。严格考核，督促各地真正把保障粮食安全的责任扛起来，才能更好稳住粮食安全这块“压舱石”。新征程上，我们要健全种粮农民收益保障机制，健全主产区利益补偿机制，确保种粮农民合理收益、全面落实粮食安全党政同责，把中国人的饭碗牢牢端在自己手中。

　　减少粮食损耗是保障粮食安全的重要途径。据联合国粮农组织统计，每年全球粮食从生产到零售全环节损失约占世界粮食产量的14%。在我国，粮食生产仅“三夏”小麦机收环节减损1个百分点，就可挽回25亿斤粮食。减损就是增产，降耗就是增收。中办、国办印发的《粮食节约行动方案》明确，到2025年，粮食全产业链各环节节粮减损举措更加硬化实化细化，推动节粮减损取得更加明显成效。与此同时，还要树立大食物观，构建多元化食物供给体系，多途径开发食物来源。新征程上，我们要在增产和减损两端同时发力，持续推进食物节约各项行动，不断提高粮食安全保障水平。

　　党的二十大报告提出，“全方位夯实粮食安全根基”。立足自身抓好农业生产，坚决筑牢国家粮食安全防线、全方位夯实粮食安全根基，一定能让“中国饭碗”装得更满、端得更牢、成色更足，为稳定经济社会大局筑牢坚实基础。(人民日报 人民日报评论部)