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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）

盘点2023年美国消费电子展四大热点******

　　新华社美国拉斯维加斯1月8日电 综述：盘点2023年美国消费电子展四大热点

　　新华社记者谭晶晶 黄恒 兴越

　　2023年美国拉斯维加斯消费电子展8日落下帷幕。作为全球最大的消费技术产业盛会之一，拉斯维加斯消费电子展被看作国际消费电子领域的“风向标”，各种新科技、新应用为电子消费市场发展指明方向。

　　此次展会上，汽车科技、数字医疗、人工智能、清洁能源等领域创新技术和产品成为关注热点。

　　汽车科技打造沉浸式驾车体验

　　与往年一样，汽车科技是展会当仁不让的主角。据展会主办方美国消费技术协会介绍，今年汽车版块的参展规模为历年最大，拉斯维加斯会展中心西馆聚集了近300家汽车相关行业参展商。

　　多家企业发布最新款电动车，人工智能、自动驾驶等创新技术的应用进一步提升车内娱乐交互功能，打造沉浸式驾车体验。随着汽车智能化、网联化趋势，科技公司纷纷涉足汽车领域，跨界造车。

　　美国高通公司推出外观颇具未来感的全新概念车，展现其骁龙数字底盘解决方案如何集成不同公司的技术，提供高度个性化体验，包括沉浸式信息娱乐、辅助驾驶以及更强的安全性。宝马公司推出“数字情感交互概念车”，拥有车外人机情感交互模块，能够识别驾驶者身份、位置等信息，通过语言和表情与人进行交流，打造个性化欢迎场景。

　　智能化和远程化成数字医疗趋势

　　受新冠疫情影响，数字医疗是本届展会的一大热点，智能化和远程化成为主要趋势。众多数字健康产品亮相展会：内置心电图仪的手表、能追踪位置和健康数据的智能鞋垫、可实时监测脑血肿的背心、安装在马桶上的尿检设备、治疗打鼾的枕头……

　　参展企业展示了数字诊疗、心理健康、女性健康、远程医疗等方面的最新进展。今年展会还专门设置数字健康演播室，邀请医疗行业代表、健康领域专家分享最新诊疗技术，聚焦远程诊疗重要性和前景。

　　行业分析人士表示，各种创新可穿戴设备有助于更准确地对病人进行监测和治疗，并采取相应的风险防范措施，数字医疗前景广阔。

　　人工智能新应用“遍地开花”

　　今年展会上，人工智能新应用“遍地开花”，几乎可在各类产品中找到人工智能元素：机器人、可穿戴设备、自动驾驶、虚拟现实和增强现实眼镜、智能厨房……

　　“以往展会上，虚拟现实和增强现实设备一般是在展商展台的边缘位置，现在逐渐占据最显眼的区域，排队体验的人也越来越多，这体现了人工智能的核心地位和发展趋势。”来自以色列特拉维夫的观展者塔米尔·贝利纳对新华社记者说。

　　拉斯维加斯消费电子展已成为机器人的最佳秀场，各式各样机器人外型更逼真、功能更细分：儿童博物馆“讲解员”、智能割草“小帮手”、孤独症儿童的“陪伴狗”、可全自主规划路径的“快递员”、餐厅“引领员”……

　　中国清洁能源解决方案引关注

　　清洁能源产品和应用也是本届展会的热点之一。中国已成为推动全球清洁能源发展的重要力量，中国企业的创新太阳能发电产品和绿色电源解决方案吸引众多展商和媒体目光。

　　其中，华宝新能源股份有限公司旗下光充户外电源品牌Jackery电小二展示了最新光充户外电源产品及磁吸可折叠太阳能电池板，在光电转化、安全性能和智能互联等方面取得突破。

　　正浩创新科技股份有限公司展示了整屋备电解决方案以及户外移动空调、冰箱、自动割草机等太阳能产品。沃太能源携太阳能板、移动储能设备等首次参展，计划进一步拓展海外市场，其储能设备外观小巧，兼具LED照明和无线充电等功能。

　　来自美国加利福尼亚州的观展者布赖恩·贝克告诉新华社记者，美国西部经常发生山火、地震、泥石流等自然灾害，高效户外电源可帮助很多家庭度过停电危机，对于户外爱好者也是“刚需”，“中国制造的移动充电设备和整屋备电方案性能高、安全性好、性价比高”。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）