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来源:凤凰彩票走势图1961-02-08 17:48

  

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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)

东西问·中外对话丨从古丝绸之路到“一带一路”,东方文化如何走向自信?******

  2000多年前,横贯亚欧的丝绸之路是连接东西方商贸人文的纽带,古丝绸之路对东西方文明交流互鉴有着重要启示。

  如今,大国博弈、乌克兰危机、中东乱局……亚欧大陆,这片承载着人类重要文明记忆的土地,被视作全球地缘政治和经济竞合的中心。

  就此,中新社“东西问·中外对话”邀请中国社科院学部委员、中国边疆研究所所长邢广程,西南大学伊朗研究中心主任冀开运,与伊朗艺术研究院助理教授、东方部主任纳思霖展开对话。

  专家们表示,古丝绸之路见证了人类不同发展阶段的文明交流。它启示当今世界:文明需要开放互鉴,而非封闭脱钩;需要平等尊重,而非唯我独尊。当前,美国等国家在亚欧地缘政治上频繁“埋雷”“添堵”,阻碍亚欧互联互通的战略意图明显,其背后则是狭隘的“文明优越论”作祟。

视频:【东西问·中外对话】专家:当中国成为国际秩序的维护者,西方显露出狭隘心理来源:中国新闻网

  对话实录摘编如下:

丝路见证不同阶段的文明互鉴

  中新社记者:古代丝绸之路是连接亚欧非的文明之路。从古代丝绸之路到如今的“一带一路”,为何亚欧之间的互联互通如此重要?

  邢广程:公元前138年,张骞出使西域,司马迁有一个非常经典的概括叫“凿空”——就是丝绸之路从欧洲到亚洲,几乎实现了全线贯通。现在我们提出“一带一路”,就是说明到了21世纪,人类依然需要在欧亚非大陆进一步实现互联互通,这是全球化的需要,也是人类在不同阶段所进行的文明交流互鉴探索。

  纳思霖:现在我们把丝绸之路视为文明交往之路,就是鉴于自古以来这条路上基于贸易而展开的丰富人文交流。丝绸之路上的中国和伊朗有悠久的文明交往史,比如,人们常听到一个说法,一个伊朗国王把狮子作为礼物送给中国皇帝。狮子,波斯语叫Sheir,来中国之后称作“狮”。可以说,中国狮舞也是中伊文明友谊之舞。

  但是,现在伊朗年轻人对古丝路文化知之甚少,提到中国文化,他们可能只会想到中餐、武术、商业等。因此,我们也需要教导这些对东方文化,对中伊两国的宗教、语言感兴趣的大学新生,要让现在的两国年轻人相互了解。

视频:【东西问·中外对话】伊朗学者:狮舞可称为中国和伊朗的文明友谊之舞来源:中国新闻网

  中新社记者:纳思霖长期从事丝路文化研究,最近出版了新书《伊朗细密画中的中国元素》,这些研究对于当下的文明互鉴有何意义?

  纳思霖:为了以最佳方式来展示历史上中伊文明之间的艺术交流史,我在中国做了四五年研究。在这本配有插图的书中,我们介绍了在中国元朝时期,伊朗绘画受到的来自中国的影响,并展示了两个文明古国之间历史悠久的友谊。因此,我希望这有助于帮助对东方艺术,尤其是中伊两大文明的艺术感兴趣的人们加深对两大文明间的友谊的理解。

  中新社记者:作为古丝绸之路上的两大重要文明,中国和伊朗有2000多年的文明交往史,这种交往有哪些现实启示?

  冀开运:中伊两大文明有惊人的相似之处。在古代,两大文明都曾影响周边国家;到了近代,都曾深受列强侮辱压迫;而现当代,两大文明都在谋求民族复兴,探求有民族特色的现代化进程。

  这种友好交往启示我们,其一,要对自己的文明有高度自觉自尊;其二,任何文明都有长处,应包容互鉴;其三,每个文明都有长期生存的理由。中伊是2500年来欧亚大陆文明交往的典范,历史让我们懂得,平等开放、互学互惠的前提下,世界文明才会结出更加辉煌灿烂的成果,这就是中伊文明交往对今天全球化、文明互鉴最深刻的启示。

资料图:丝绸之路上的甘肃永靖县炳灵寺石窟。中新社发 杨艳敏 摄

从“仰视”到“平视”,

是东方文化自信回归

  中新社记者:我们以往经常说“崇洋”,但现在很多中国年轻人喜欢“国潮”“华流”,从东西文化吸引力的变化,能看出哪些历史逻辑?

  邢广程:我年轻的时候,还能听到很多老年人将煤油叫“洋油”,火柴叫“洋火”。“洋”字代表了一种我们说不出的洋气感,其实就是文化吸引力。之前我们是仰视西方,现在不再仰视,而是平视,对西方的认识更客观,将西方文化作为一种和我们平等交流的文明载体来看待,东西文化吸引力不是单向的,而是双向、多向的。

  这种心态的变化,最主要的支撑就是中国崛起。我们尝到了改革开放的甜头,尝到了全球化的甜头,尝到了文明互鉴的甜头,开放的大门会越开越大。同时,文化自信的程度越高,我们就越能感到有理由也有义务为人类文明做出更多中国贡献。

视频:【东西问·中外对话】专家:从“崇洋”到“国潮”折射东西文化吸引力变化来源:中国新闻网

  中新社记者:伊朗年轻一代有没有对于本民族文化或者东方文化的“自信回归”?

  纳思霖:我非常认同邢教授的观点,我们强调保护自己的文化、语言和文明,但这不意味着封闭,我们要与其他文明在互相尊重的前提下密切交往。

  近十年,越来越多伊朗年轻人对东方文化感兴趣,大学有中文系,每年都有很多新生选择学中文。从现实看,中文是世界第二大语言,不少学生认为学中文未来可以找份好工作,有不错的收入。从更深层次看,他们是被中华文化吸引,学习汉语时,也会想接触中国的文化和艺术。

  “自信回归”是个非常好的提法。其实,我们现在常说的美国文化,历史不是很长,只有几百年,甚至都无法称之为文化。东方有深厚的文明积淀,伊朗和中国作为因丝绸之路结缘的两大文明,如今应该有更好的文明交流示范。

美国为何对“一带一路”如此纠结?

  中新社记者:近年来,中国与部分西方国家之间的人文交流受限,如何看待政治操作对文明交往交融的影响?

  冀开运:中国经过40多年的改革开放融入全球化以来,西方的自利心态就凸显出来:你不能比我富裕,不能比我平等,全球化的好处只应属于我。因此,当中国成为国际秩序建设者、维护者时,这样的国际秩序他们宁可不要。

  另外,欧美一些人对中华文化、东方文化始终有傲慢与偏见。他们固执地认为东方文化就是愚昧、落后、专制,在意识形态偏见下产生了文明上的傲慢,而这种傲慢又进一步加深偏见。

  中新社记者:有观点认为,美国在欧亚地缘政治上的频繁动作只有一个目的,即阻碍欧亚大陆经济整合,如何解释?

  邢广程:今年,美国在乌克兰危机背后下了很大功夫,客观上对丝绸之路经济带,对欧亚“五通”产生影响,因为已经打起仗来了。同时,他又在海上搞印太经济框架,在21世纪海上丝绸之路上再做堵点。美国不断在陆上和海上给亚欧制造新堵点,这种战略意图非常明显。

  “一带一路”没有排斥美国,也希望美国参加,但是“你不当头就不参加,你要参加必须当头,必须听你的话”,这种帝国思维已不适合21世纪的发展。

资料图:2022年12月12日,中欧班列(齐鲁号)第1900列顺利开行。图为开行的“齐鲁号”班列。山东高速 供图

  中新社记者:如何让美国和西方理解超越意识形态的文明交流互鉴?

  冀开运:全球化时代,中国离不开世界,世界也离不开中国。回顾古丝绸之路上的文明互鉴,有利于增进东西方在民族心理和文化信仰上的沟通理解。“脱钩”绝不符合世界人民的利益,也不符合中美两国利益。鼓噪“脱钩”言论,说明美国政客的狭隘和短见,事实上,也脱不了钩,不是中国人不想“脱钩”,美国的利益也要求无法“脱钩”。

  邢广程:我们提出人类命运共同体理念,因为当今人类面临一大堆共同问题,包括气候、灾害、贫困等等,应对这些威胁只能团结协作、命运与共。上升到文明层面就要强调文明对话,强调文明是平等的,没有优劣之分。西方一定要消除“文明优越”的偏见,如果认定盎格鲁撒克逊民族天生高人一等,这就是对文明认识的扭曲。

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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  [责编:天天中]
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