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)
中国兜牢民生保障底线,居民收入实现稳定增长******
(经济观察)中国兜牢民生保障底线,居民收入实现稳定增长
中新社北京1月18日电 (记者 刘亮)面对复杂严峻的内外部挑战,中国国民经济顶住压力持续发展,牢牢兜住民生保障底线,实现居民收入的稳定增长。
中国国家统计局日前公布的数据显示,2022年中国国内生产总值(GDP)突破120万亿元(人民币,下同),达到121万亿元。按年均汇率计算,120万亿元人民币折合约18万亿美元,稳居世界第二位。从GDP增速情况看,中国GDP增长3%,该数据与国际主要经济体相比,仍是一个较快的速度。据国际货币基金组织预测,美国、日本2022年GDP增长均不会超过2%。
过去一年,面对多重超预期因素的反复冲击,中国经济能取得上述成绩并不容易。国家统计局局长康义强调,这意味着中国经济韧性强、潜力大、空间广,且长期向好的基本面没有改变。
值得一提的是,中国GDP增速实现较快增长的同时,居民收入也在稳定增长。数据显示,2022年全国居民人均可支配收入实际增长2.9%,与经济增长基本同步。
中国人民大学中国资本市场研究院联席院长赵锡军指出,通常情况下,经济增长与居民收入呈正相关,经济增长快,居民收入也会随之加快,但二者并非必须实现同幅度、同步增长,关键还要看政府对于民生保障的力度。决策者越强调民生,民众就能更多享受到经济增长的好处。
透过国家统计局披露的数据,也能进一步看到中国官方过去一年在民生领域的投入力度。
数据显示,2022年中国官方对居民收入保障加强,全国居民人均转移净收入比上年名义增长5.5%,快于全部居民收入增速。民生领域投资增加,2022年社会领域投资比上年增长10.9%,其中卫生和社会工作投资增长26.1%,比上年加快6.6个百分点。
与此同时,在就业领域,2022年中国城镇新增就业1206万人,超额完成1100万的预期目标;一系列援企稳岗的就业帮扶政策落实落地,对高校毕业生、农民工等重点群体的就业稳定产生了积极的影响,切实保障就业和收入来源,有力稳住了就业基本盘。
在仲量联行大中华区首席经济学家兼研究部总监庞溟看来,保持物价水平稳定也是切实保障民生的关键。2022年中国居民消费价格指数(CPI)全年上涨2%,单月涨幅始终运行在3%以下,明显低于世界其他主要经济体通胀水平。
“这标志着中国统筹协调并较好地完成了稳物价、促发展、保民生任务,有效保障了粮食安全、能源安全,切实缓解了中下游企业成本压力并持续优化上下游工业利润结构,充分稳定了市场预期和经济社会大局。”庞溟说。
展望2023年,康义表示,中国经济将整体好转,诸多有利条件将继续为GDP和居民收入的稳定增长创造良好环境。“经济好转,就业会相应改善,居民收入也会相应提高,这将有效带动提高居民的消费能力和消费意愿。”
全国政协经济委员会副主任宁吉喆表示,近三年疫情,对中小微企业、个体工商户和灵活就业者、自主经营者冲击较大。对此,他建议,要以进一步落实助企惠民政策,优化调整防疫政策为契机,切实增加这两部分人的收入。同时,还要在现有政策框架下继续扩大覆盖面,把符合条件的困难民众和低收入群体纳入保障范围,保障这部分人收入稳定增长。
康义强调,随着中国疫情防控转入新阶段,各项政策不断落实落细,生产生活秩序有望加快恢复,中国经济增长内生动力将不断积聚增强。下一步,官方将继续做好稳就业和增收入相关工作,切实保障好民生。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)