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)
从四十七个开始******
——在中新社成立会上的讲话
廖承志
今天中国新闻社基本上是组成了。现在你们有47个人,这在开头已经不算太少了。新华社起家的时候才五个人嘛!
中国新闻社的任务是什么?为什么要建立这个社呢?
我们在国外有1200多万华侨。他们过去是帝国主义压迫、剥削的对象。现在帝国主义害怕他们,因为祖国强大了。华侨过去对中国革命作过巨大的贡献,新中国成立后,他们仍要为巩固人民民主专政继续做出新的贡献。但是,现在反动派对华侨广播的电台,根据已经知道的就有八、九个之多,华侨受到反动宣传,受到威胁利诱和被分化。他们远离祖国,对祖国情况不了解,而且祖国的某些事情和他们还有一点小矛盾,比如土改。大的方面是不矛盾的,土改后提高农村购买力,对工商业,对华侨都有好处。但小的矛盾是会发生的,不可避免的。美帝就利用这些小矛盾来大肆渲染,想以此来争取华侨。所以我们应广泛地团结他们,打破华侨中间的地域和政治宗派,打破一切关门主义。只要是爱国的华侨,不管他们过去做过些什么对不起人民的事,只要现在不做了,都应该团结起来。
如果有人在华侨当中提出过左的口号,把进步的和中间落后的隔离开来,这就是“左”倾机会主义,冒险主义。这样就有失败的危险,美蒋就会利用这种矛盾,各个击破。
我们要建设新中国,争取国际友人的支持是一个很重要的问题,而华侨工作应该是争取国际友人的一个环节,这是不能违反的原则。这项工作,首先是组成华侨爱国统一战线,团结华侨大多数。因此,中国新闻社的任务是重大的。
目前国外华侨报纸的情况大体是这样的:
有一类报纸数量不少,但销路却是最少的,那就是特务报,它们是我们的敌人。
另一类报纸,可能有些编辑过去是亲国民党的,但是现在祖国解放了,他们本身受帝国主义压迫,如果投靠台湾,对他们也没有什么好处,这些人是可以争取的。因此,如果现在还有些中间偏右的,其中定有原因:一是过去我们跟他们的关系搞得不好;二是政治上糊涂;三是脚踏两条船。对这些落后报纸,我们不能谩骂,不要有清高思想,不愿写稿给他们登,好像他们登了,自己就受了“奇耻大辱”。我们应该给这些报纸写稿,他们能说新中国好,当然好;如果不说好的,只要不骂也好;如果不说好的,但能骂蒋也好。中新社要有这样的灵活性。
较进步的报纸,应该更好地阐明爱国立场,更群众化一些。要做到这一点就得解决两个问题:第一,要使报纸能够办下去。但是现在有的人只求痛快,不顾政治后果,这是不对的。应该做到既能坚持立场,又能使报纸生存下去,否则是没有好处的。第二,有些朋友很天真,不懂得事件、地点、条件的不同,不知道不根据具体情况照搬国内的一套是常常要犯错误的,如报道“三反”、“五反”等。他们不知道这样做了,有时恰恰对敌人有利。他们不知道中国是新民主主义国家,和国外的情况不同。中国已搞土改、合作社、集体农庄等,但如在国外也想这样搞,那就是教条主义。
帝国主义所以对华侨不敢下手,一是因为祖国的强大,二是华侨人多,在经济方面也形成一种势力,因此,他们不敢轻视。要保证华侨不受压迫,唯一的办法是依靠华侨自己的团结,很广泛的团结。而要做到进步分子和中间落后分子以及国际友人之间的广泛团结,这主要靠报纸。报纸是喉舌,是思想的领导者。因此,进步的华侨报纸应具备以下两点:一、立场坚定,拥护中华人民共和国;二、便于生根。只讲原则性,而不灵活运用原则,容易使报纸办不下去。但如果一味讲灵活,也会放弃基本立场。
华侨报纸首先要克服一个最大的倾向,是照搬国内报纸的做法。应该确立侨报的新闻作风:一要群众化,不是单给先进分子看,而是给几十万、几百万群众看的;二要报道祖国。帝国主义的新闻方针是企图封锁新中国的真相的对外传播,因此,侨报要报道祖国,在三两年内全部侨报都登祖国的消息。
我们的消息应该是:明确、确实、不“客里空”。毛主席反对资产阶级那种耸人听闻的作风。要可靠、真理、真实,知之为知之,不知为不知,尽管因此有时时效会慢一点也不要紧,这是争取读者的信任,应当稳稳当当地做。
报道祖国的消息要讲究写法,便于侨报登载,不致妨碍其生存。因此,新闻应该保证做到:首先,调子要低一些,不光进步报能登,应使中间报、甚至落后报都能登。否则就不用办中国新闻社,有新华社就够了。其次,应和新华社有所分工。新华社讲过的我们固然可以讲;新华社不准备讲或少讲、而应该向国外大讲的,如侨乡新闻,这些就要中国新闻社来发布。报道方式要具体生动。生动不是庸俗,而是有高度思想性的。再次,不要以为是对华侨说的就可以乱说;不能随便报道国内的事情,只能讲已讲过的,而加以生动的补充说明。我们只报道国内消息,不搞国际新闻。中新社的业务范围大致是这样。
根据以上方针,中国新闻社首先要解决消息的形式问题。新华社已树立了很高的威信,华侨多数收听它的新闻广播。因此,中新社稿件面对的困难是:如果只稍为更改几个尖锐字眼,如“斗争”改为“奋斗”,“坚决”两字一概删掉,那是不够的。因为这样,人家就宁愿收听、录载新华社的。另一方面,报道国内消息,要如何使华侨看了不会感到它一点生气也没有。要做的有分量,就应掌握华侨的特点,了解其困难,报道要有特色。有一个时期,新华社为了能在有限的时间内传播更多的内容,把一些稿件压缩,但听众听了就提出意见说:一压把骨头和肉都压掉了,我们宁可多花一点时间听详细的。所以一定要使人家感到适用,而且有分量。这是否把现在的要求提高了呢?是的,要办就得提高,不提高就不办。我们的稿件每个字都要有它的目的性。这任务是艰巨的,是一件新任务,对新华社老干部来说也是这样。固然,在解放战争时期,新华社的稿件也曾经要求照顾国民党统治区,但是那毕竟还是国内,现在我们的报道是对国外的,我们要做的是彻底粉碎美蒋阴谋。因此,首先应使华侨对中国新闻社有好感。所以,如果把中国新闻社的稿件简单化,那是完全错误的。处理中国新闻社的稿件,首先要了解华侨的特点和侨务政策,还要熟悉新闻业务。这样才能把稿件加工好。因此,要做一个中国新闻社记者是不容易的。第一,要熟悉国内政策;第二,要熟悉侨务政策;第三,要了解华侨侨居地各种情况,包括那里的革命斗争。这样,在报道时才不会和当地情况有所抵触。我们报道国内的消息,必须加上这三条才能通过。否则,消息会有片面性。因此,写消息不能用“随笔一挥”或“倚马万言”的态度。“倚马万言”是要不得的,他只能是废话连篇,那是凭兴趣,不是向人民负责的态度。我们的稿件要每个字斟酌。这就得靠我们的事前准备。
过去,我当新华社社长时,毛主席每天都打电话来问,如:某某地方加了一个标点是什么意思?某某地方多了一个标点把意思割裂了……等。每个字,每个标点符号,他都注意。因此在处理稿件问题上应建立一个制度——事前请示、事后报告,层层负责。要确立这个纪律。没有纪律的新闻社,它将会替敌人服务。新华社就是严格执行这种纪律的。有了严格的政治立场和政策思想,有了严格的纪律制度,才能有所成就。不要以为中国新闻社是民间私营的、就可以随便一些,不必严格。国外华侨,只要你是从新中国发出去的消息,就认为是国家的呢!
毛主席说过:胆大心粗和胆小心细的人都不能做新闻记者。应该要胆大心细。想做到这一点,当然还需要提高思想认识和加强理论学习。
今天,中国新闻社成立了,算是母鸡下了蛋。但是这个蛋,孵出来的将是鸡还是鸭,要靠大家的努力来决定。
大家只要肯虚心、抓紧,不放松,就可以把工作做好。此外,应研究如何和广东、福建侨乡建立联系;研究侨报动态及其存在的一切问题。这些,明天起就得做。这样才能把工作搞好。说不定现在每天发5000字,很快就能发8000字。这需要我们加强学习,互相团结,开展批评和自我批评。这是毛泽东时代的新闻工作作风。
这个担子是重的。新开始做这项工作的同志要加紧学习,提高自己,以便能逐步挑起重一些的担子;老的同志,更应挑起这副担子,大家要咬紧牙根来搞好这件工作。
(历史资料)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)