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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）

春运开始，回家过年！这份出行指南请查收→******

　　文/汪俐辰

　　兔年春节临近，2023年综合运输春运今日(7日)正式开启，至2月15日结束，共40天。

　　春运工作专班副组长、交通运输部副部长徐成光介绍，经初步分析研判，今年春运期间客流总量约为20.95亿人次，比去年同期增长99.5%，恢复到2019年同期的70.3%。

　　过年倒计时13天，归乡心切，春节车票什么时候能买？哪些东西不能带上火车？能随身带酒精消毒吗？这份出行指南请查收。

　　除夕火车票7日开售

　　2023年春运从1月7日开始，按照火车票提前15天发售的安排，1月6日可以购买1月20日(腊月二十九)的火车票，1月7日可以购买1月21日(除夕)的火车票。

　　购买儿童优惠票与学生优惠票有变化

　　新版《铁路旅客运输规程》于2023年1月1日起施行。其中，有关儿童优惠票和学生优惠票的规定发生了变化。

　　儿童优惠票方面，全国铁路对儿童优惠票实行车票实名制管理，并以年龄划分优惠标准。

　　随同成年人旅客乘车的儿童，年满6周岁且未满14周岁的儿童购买儿童优惠票，年满14周岁的购买全价票。每一名持票成年人旅客可免费携带一名儿童乘车，儿童年龄按乘车日期计算未满6周岁且不单独占用席位，超过一名时，超过人数应当购买儿童优惠票。

　　学生优惠票方面，铁路部门一并取消学生优惠票仅限寒暑假购买的限制，学生旅客可在一学年内任意时间购买4次优惠票。

　　春运什么东西不能带？

　　疫情防控期间，随身携带酒精消毒喷剂已成为很多人的习惯，返乡旅客乘坐高铁、动车、火车时，这些含酒精的消毒用品能通过安检携带上车吗？

　　根据国家铁路局、公安部发布的《铁路旅客禁止、限制携带和托运物品目录》，第一条“禁止托运和随身携带的物品”的第四款“易燃易爆物品”中明确将“酒精”列入禁止目录。旅客在旅途中如有消毒需求，可使用消毒湿巾、消毒棉片等替代。

　　需要注意的是，消毒凝胶属于“含易燃成分的非自喷压力容器日用品”，在安检中是“限制随身携带的物品”，因此每位旅客限带1件而且单体容器容积不能超过100毫升。

　　除此之外，中国铁路提示，以下物品携带时要注意：

　　(一)鱼、虾、蟹、贝、软体类水产动物

　　作为食品且经封闭箱体包装的鱼、虾、蟹、贝、软体类水产动物可以随身携带。

　　注意：除了导盲犬，任何活体动物，不论体型大小，都不能带进车厢。宠物狗、宠物猫、乌龟、仓鼠、金鱼等均不可以携带进站乘车。

　　(二)酒类

　　包装密封完好、标志清晰且酒精体积百分含量大于或者等于24%、小于或者等于70%的酒类饮品累计不超过3000毫升。

　　注意：散装类酒水(如散装白酒、自制米酒)不能通过安检进站上车。

　　(三)火柴、打火机

　　每名旅客只能随身携带安全火柴不超过2小盒，普通打火机不超过2个。

　　注意：打火机油是禁止携带的。动车组列车全列禁烟，请勿在车厢任何处所吸烟，电子烟也不可以。

　　春运如何出行更安全？

　　徐成光介绍，与往年相比，今年春运人流高峰与疫情高峰叠加，是近年来不确定性最多、情况最为复杂、困难挑战最大的一次春运。

　　为更好地服务公众平安健康出行，国务院应对新型冠状病毒感染疫情联防联控机制春运工作专班特别向乘客、营运驾驶人员、自驾人员等发出了“平安健康包”——《2023年春运平安健康出行服务指引》。这份安全提示，一起了解下。

　　个人出行

　　(一)疫情流行期间减少聚集性活动，加强个人防护。

　　(二)出现发热等症状时，及时进行抗原或核酸检测。感染后或者发热等症状未消失前，避免乘坐公共交通工具。

　　(三)合理选择出行方式和出行时间，理性错峰避峰出行，尽量减少聚集，降低感染风险。

　　(四)进出站、购票、安检、候乘、登乘、换乘期间尽量保持人际距离、减少聚集。

　　(五)倡导优先通过互联网、手机客户端、小程序等方式购票，优先采用手机、扫码等手段支付。

　　(六)自觉抵制超员、超载、非法营运等行为，不乘坐农用车、货车。

　　自驾出行

　　1月21日至27日，共放假7天，高速公路实行免费通行政策。

　　(一)出行前：密切关注自身和家人健康状况，出现发热等症状时及时进行抗原或核酸检测。未排除感染风险前或出现发热等症状时，倡导暂缓出行。疫情流行期间或疫情严重时，不建议老年人、孕妇和儿童等免疫力较弱的人群进行长途旅行。

　　(二)物品准备：根据出行距离和天气情况，提前准备必要的生活物资和防疫物资，并随车携带驾驶证、行驶证、身份证等个人证件。慢性基础病患者根据需要随身携带对症药品。

　　(三)出行途中：做好全过程健康防护，加强车辆通风消毒，保持合理人际距离，做好手卫生。在服务区下车休息时，戴口罩，不聚集、不扎堆，减少逗留时间；到餐饮区就餐时进行手消毒，尽量保持人际距离，不能满足间隔用餐条件时，倡导打包至室外用餐。在收费站通过人工窗口缴费时，戴好口罩。

　　营运驾驶人员

　　(一)坚持健康生活方式，保持生活规律和充足睡眠。工作之外尽量少去人群密集和通风不良场所，减少参加聚会、聚餐等聚集性活动，倡导“两点一线”生活方式。

　　(二)密切关注自身健康状况，如出现发热等症状及时报告单位，开展抗原或核酸检测。有发热等症状或感染后不满7天的，不建议上岗。

　　(三)做好车辆船舶卫生管理，出现乘客呕吐时及时清洁处理。车辆进入高速公路服务区休息时，及时开窗通风换气。客运车船在行驶过程中，使用空调外循环模式；具备条件的车船，每趟次运营结束后全面开窗通风。

　　综编自交通运输部、中国铁路、央视新闻、新华社、中新网。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）