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)
政治密友坠机身亡后,泽连斯基称不担心自身安全******
中新网1月19日电 五天之内,乌克兰发生两起令人焦心的平民伤亡事件,先是第聂伯罗住宅楼突遭导弹袭击45名平民殒命,接着就是内务部长乘坐的直升机在首都基辅近郊幼儿园附近坠毁,造成包括儿童在内十余人遇难。
忙着在达沃斯论坛视频讲话的乌克兰总统泽连斯基,一边表示不担心自己的人身安全,一边暗示俄罗斯发起军事行动才是造成这一切的根本原因,最后不忘继续催促西方盟友加快军援。
“雾很大没有光……在幼儿园附近坠落”
乌克兰国家紧急情况局18日下午发布最新消息说,当天在基辅市东郊布罗瓦雷发生的直升机坠机事件共造成14人死亡、25人受伤。国家紧急情况局将此前的18人遇难,修改为14人死亡。
直升机上的9人全部死亡,包括内务部长杰尼斯·莫纳斯特尔斯基和内务部第一副部长叶夫根·叶宁等几名乌克兰政府高级官员。
直升机坠毁后爆炸起火,地面建筑受损,死伤者中也包含坠机现场附近的儿童。
据英国广播公司(BBC)援引当地居民Volodymyr Yermelenko的话说:“当时雾很大,没有电,没有电时建筑物上就没有灯。”
其他目击者称,飞行员在坠机前曾试图避开高层建筑,而是在幼儿园附近坠落。
一位当地妇女告诉BBC,当直升机在她家上空盘旋时,她看到了可怕的闪光。她说,飞行员显然试图避开她10层高的公寓楼,并选择靠近较小的建筑物。
目前,没有迹象表明坠机事故不是意外。但乌克兰国家安全部门表示,正在调查坠机的几个可能原因,其中包括人为破坏、技术故障或飞行员违反飞行规则。
就在四天前的14日,乌克兰遭受了自危机升级以来最严重的袭击之一,第聂伯罗的一栋住宅楼突然遭到导弹袭击,大楼被夷为平地,45名平民不幸丧生,其中包括6名儿童。
“他的死深深刺痛了基辅政府的心脏”
BBC称,在坠机事故中丧生的内务部长杰尼斯·莫纳斯特尔斯基是泽连斯基总统任职时间最长的政治顾问之一,他是自乌克兰危机开始以来乌克兰方面死亡的最高级别政府官员。
英媒称,他的死“深深刺痛了基辅政府的心脏”,因为内务部长在危机期间肩负着维持治安和管理警察的重要任务。
在整个乌克兰危机期间,他是乌克兰人最熟知的面孔之一,他曾负责向公众介绍自2022年 2月以来俄罗斯导弹袭击造成的伤亡情况。
已故部长的一位朋友、国会议员Mariia Mezentseva说,这对每个人来说都是一场悲剧,因为他在乌克兰应对危机方面发挥了重要作用。“他对同事、朋友和家人全天候做出回应。从总统竞选的第一天起,他就与泽连斯基非常亲密。”
在莫纳斯特尔斯基去世后,乌克兰国家警察部队负责人伊戈尔·克利缅科兼任内务部副部长并代行内务部长职务。
资料图:泽连斯基。“我不担心自己的安全”
就在直升机坠毁的消息传出几个小时后,泽连斯基在瑞士达沃斯举行的世界经济论坛上发表视频讲话,CNN评论员法里德扎卡里亚询问他是否担心当前的威胁和自己的安全。
他说,“不,我不担心。我没有什么可补充的。”
媒体称泽连斯基多次成为暗杀未遂的目标,但他本人对安全问题置若罔闻。
2022年2月底俄罗斯开展特别军事行动后不久,泽连斯基拒绝了美国提议他从基辅撤离的提议。
泽连斯基在2022年说的最受欢迎的一句话是“我需要弹药,而不是搭便车。”
“这不是意外”
CNN评论员还说,“我们认为这是一场意外,我们希望是一场意外。”
“这不是意外,”泽连斯基回应称,因为它是由军事行动引起的。他认为,目前俄乌局势之下,没有“意外”可言。
乌克兰没有说俄罗斯直接参与其中,但美国《华尔街日报》称,泽连斯基很明显将坠机事件归咎于俄罗斯对乌克兰发动的特别军事行动。
在哀悼遇难者和谴责俄罗斯之余,泽连斯基不忘继续敦促西方领导人加快行动,向乌克兰提供武器,以帮助抵御俄罗斯令人担忧的新攻势。
《华尔街日报》称,乌克兰官员和军事分析家最近几周警告说,俄罗斯可能正在准备采取新的行动,以重新获得在乌克兰的军事主动权。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |