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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）

对话丨羽协主席张军：巴黎奥运国羽剑指五金******

　　2017年5月28日，澳大利亚黄金海岸卡拉拉体育馆。

　　携“六连冠”之威的中国羽毛球队决赛憾负老对手韩国队，痛失苏迪曼杯。东京奥运周期首场团体国际大赛以失利告终，让年轻的国羽在遗憾和质疑中重新起航。

　　颁奖典礼上，张军与“搭档”夏煊泽破天荒地与队员们一同站上亚军领奖台。他说：“成功时我们不一定要在，但失利时我们一定要陪着队员。”

　　此时，距张军出任中国羽毛球队双打组主教练仅过去一个月。

资料图：张军。图片来源：视觉中国

　　里约奥运会后，执教中国羽毛球队24年的李永波卸任总教练一职，张军、夏煊泽分别出任双打组和单打组主教练，国羽迎来“双核时代”。

　　职业生涯荣膺奥运双冠、执起教鞭又培养出三对奥运冠军组合……从运动员、教练员，到国羽的擎旗者，彼时彼刻走下领奖台的他需要面对的，是亟待调整与重组的队伍，是愈发错综复杂的羽坛格局。

　　工作千头万绪，时间刻不容缓，承载着历史荣光的中国羽毛球期待着这位“新人”如何作答。

　　“毫无疑问，东京奥运会的难度肯定会高于里约，但我愿意接受这个挑战。”2019年1月，张军当选新一届中国羽协主席。尽管前路遍布暗礁险滩，他“与球队站在一起”的承诺始终如一。

　　自1992年羽毛球被正式列为奥运会比赛项目以来，中国羽毛球队历经风雨，但也从未遇到过如东京奥运周期这般严峻、复杂的备战形势。突如其来的新冠肺炎疫情、原有的赛事体系受到冲击，迫使备战策略不断调整，队伍面临的挑战无处不在。

　　四年来，中国羽毛球队不仅完成队伍的提档升级，更在连续18个月缺席国际比赛的情况下，一往无前强势闯入东京奥运会全部五项决赛，最后捧回2枚金牌和4枚银牌。

　　时光列车疾驰而过，在竞技体育这条千军万马奔涌向前的航线上，中国羽毛球队迎来史无前例的巴黎奥运三年备战周期。

　　新赛季征战至今，面对密集赛程，国羽顶住压力取得多线突破，并在世锦赛上夺得2金1银2铜，位列所有参赛队第一。与此同时，在男单、男双战线，队伍仍需寻求提升和突破。

　　如今巴黎奥运周期已经进入最后两年，如果以每年为刻度，国羽在备战方面有着怎样的计划？五个单项又将分别如何向最终的目标发起冲击？

　　近日，中国羽毛球协会主席张军在与中新体育的对话中，剖析队伍备战巴黎奥运会的“机”与“危”。

　　本赛季总体表现不错

　　盼年轻队员成长

　　中新体育：新冠疫情让世界羽联原有的赛事体系受到冲击，多个赛事延期影响球队的备战节奏。为了备战巴黎奥运会，国羽做出了哪些调整？在这个过程中有什么经历值得分享？

　　张军：疫情以来，多场国际赛事接连延迟和取消，确实打乱了队伍训练和参赛节奏，为了将负面影响降至最低，整支队伍一直处于动态调整之中，打破了不少常规做法，建立了许多弹性规定。

　　今年我们在泰国清迈建立海外集训基地，队伍比赛结束后直接去基地训练，我们也派了专员先行抵达基地安排防疫、食宿和训练；队伍抵达后，所有人统一管理，专人负责外出采买，最大可能降低感染的风险。

　　主观上，我们也非常重视队伍的心理状态调整。长时间的封闭训练的确带来一些压力，教练组也在尽可能地优化训练，丰富业余生活，定期与队员进行沟通，发现并调整潜在的心理波动。

　　要说最特殊的经历，莫过于今年我们在海外接连参加14站比赛。赛场上形势瞬息万变，赛场下整支队伍的衣食住行也面临很多不确定性因素，例如：目的国在我们登机当日对疫苗接种规定进行了调整，部分人员因不符合新规定而无法登机。我很清楚记得大家当时并没有过多沉溺在抱怨和责怪的情绪中，国内外的工作人员积极向使馆、组委会、机场负责人展开求助，最终得以顺利登机。类似的突发情况常常打得我们措手不及，但困境之下，方能体现集体的意义，种种风波让队伍的团结性和凝聚力明显增强。

资料图：东京奥运会羽毛球女子单打，中国选手陈雨菲获得冠军。中新社记者杜洋摄

　　中新体育：新赛季征战至今，面对密集赛程，国羽顶住压力取得多线突破，并在世锦赛上夺得2金1银2铜，位列所有参赛队第一。回顾巴黎奥运周期第一年，如何评价队伍表现？

　　张军：2021年8月至今，我们经历了两次汤尤杯、两次世锦赛、一次苏迪曼杯和一系列的公开赛，我认为队伍的总体表现不错。赛场上你追我赶、有得有失，难以预料，这是竞技体育的魅力所在。

　　但相比聚焦于某一场或几场比赛的结果，我认为队员的实力和状态调整，队伍场上和场下的精神面貌，队伍人员之间的互动与交流，这都将发挥更为持久的作用，助力队伍冲击巴黎。

　　当然，有经验的队员如何保持住状态，年轻队员如何加速成长为强大的后备力量，也是我们目前急需讨论和解决的问题。

　　中新体育：里约奥运会后，中国羽毛球队面临新老交替，全队齐心协力不断取得佳绩。如今队伍在部分项目上也面临需要新人站出来的局面，您对于年轻球员有着怎样的期望？

　　张军：年轻队伍个别有亮点，但整体表现与预期还有一定的差距。受疫情影响，年轻队员无法在国际赛场上考察自己的训练成果，对竞争对手的实力和打法了解甚少，比赛的经验和心理历练都非常欠缺。

　　队伍也非常重视这一问题，积极争取明年在国内举办低级别赛事，同时输送更多年轻选手参加国际赛事。期待年轻队员明确自己的目标，树立想赢的信念，培养能赢的实力，兼备不怕输的勇气，把握好每一次参赛机会，成为巴黎奥运的强大后备力量和洛杉矶奥运的中坚力量。

资料图：谌龙与石宇奇在全运会赛后握手。中新社记者毛建军摄

　　巴黎奥运

　　剑指五金

　　中新体育：度过东京奥运史无前例的五年备战周期后，又迎来了短短的三年巴黎奥运备战周期。您如何看待在这一“长”一“短”节奏转化中，带给队伍的“机”与“危”？

　　张军：疫情突然爆发，让我们被迫进入漫长的五年备战期，起初对我们的队员的心理状态产生很大的影响，焦虑紧张的情绪比较明显。但东京周期拉长也意味着我们多了一年准备的时间，队伍也很快适应了这个节奏，放平心态，投入正常的训练中，在东京取得了不错的成绩。

　　三年的巴黎备战期对于中生代的运动员相对有利，备战时间缩短意味着年龄和伤病给他们造成的影响也会减小，东京奥运会的参赛运动员大有可能仍旧是巴黎奥运会的主力，有了此前的奥运参赛经验这批队员的心理状态也能相对平稳，因此，中生代的运动员仍具备超强的夺金实力。

　　对年轻运动员来说，这就意味着成长和历练的时间被压缩。据此，我们备战的计划也有所侧重，对于巴黎奥运周期的核心队员，我们将重点保障他们的比赛和身体状态，合理安排奥运积分周期的参赛计划。对于年轻队员，我们也将鼓励他们多参赛，给予他们展示实力和向前辈发起冲击的机会。

　　中新体育：如今巴黎奥运周期已经进入最后两年，如果以每年为刻度，国羽在备战方面有着怎样的计划？五个单项又将分别如何向最终的目标发起冲击？

　　张军：虽然国际羽坛形势复杂，各个项目都有来自其他协会强有力的竞争对手，但国羽在巴黎奥运的目标依旧是冲击五金。

　　2022年我们的海外参赛计划就是让队员适应比赛节奏，多挣积分，以更有利的排名进入巴黎奥运积分周期。

　　2023年我们的目标很明确，打好奥运积分赛，为巴黎奥运会争取更有利的位置。同时培养国家少年队、青年队和集训队的年轻队员，做好梯队建设，为洛杉矶奥运会作准备。

　　男单方面，石宇奇禁赛又复出、李诗沣和翁泓阳在赛场上实现突破，男单的起伏变化令人揪心。接下来，男单组将通过更多比赛，查漏补缺，有经验的队员重点在提高并维持竞技状态，年轻队员力求打磨技巧，寻求突破，希望大家能给男单多一点时间和信心。

　　女单方面，我们已逐渐形成了集团优势，五位女单均具备世界一流选手的实力。世界前十选手如何稳固比赛表现，其他年轻选手如何向顶尖高手发起冲击是我们接下来的工作重点。

　　男双方面，东京奥运会后，两位男双选手退役客观上给男双组带来了一定的困难，但教练组研究后很快对男双进行了重组。经过这半年的考察和历练，目前已确定了六对男双作为第一梯队冲击巴黎奥运积分赛。我对男双的发展还是比较有信心的，刘雨辰/欧烜屹在印尼主场突破印尼男双，以替补身份登上冠军领奖台，振奋人心；年轻队员王昶/梁伟铿在日本公开赛(超级750级别)夺冠也带给我们很大的惊喜。他们都具备对抗世界顶尖选手的实力，但是在稳定性、攻击性和连贯性方面还有很大的提升空间。

　　女双方面，第一女双陈清晨/贾一凡表现愈加稳定，夺冠的实力毋庸置疑；郑雨/张殊贤，杜玥/李汶妹和刘玄炫/夏玉婷也都齐头并进，世界排名全部闯进前二十，但在与世界一流选手对抗过程中仍输多胜少，希望她们能够在巴黎奥运积分周期向世界前八发起全力冲击，增强信心，展示中国女双的真正实力。此外，李怡婧/罗徐敏和谭宁/刘圣书这两对年轻组合也在海外集训，接下来我们也会为她们争取更多参赛的机会，期待她们加入竞争的行列。

　　混双方面，郑思维/黄雅琼和王懿律/黄东萍一直保持在世界前十，实力和状态相对稳定。年轻队员，因近两年没有参加过国际比赛，积累的比赛经验很少，这是一个迫在眉睫问题。接下来，我们计划让更多的年轻混双选手尽可能多地参加国际比赛，从低级别到高级别，稳中求进，形成混双的集团优势。