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）

土家族摆手舞“摆”出新生活******

　　湖北省恩施土家族苗族自治州来凤县百福司镇：

　　土家族摆手舞“摆”出新生活

　　“大家一起来摆手！”在位于湖北省恩施土家族苗族自治州来凤县百福司镇的茶堰坪摆手堂内，随着土家族摆手舞国家级代表性传承人彭承金的一声呐喊，鼓点落下，铜锣响起，30余位身着土家族传统服饰的村民围成一圈，跳起原生态摆手舞。他们踩着鼓点，时而摆手，时而跺脚，时而侧身，时而挺腰，动作轻盈而刚健。

　　土家族摆手舞是土家族古老的传统舞蹈，发源于百福司镇，流传在鄂、湘、渝、黔交界的酉水河和乌江流域，以狩猎、农事、军事和社会生活为主要表现内容，表演中歌、乐、舞浑然一体，舞蹈动作粗犷健美，摆姿流畅自如、稳健大方，且有锣鼓伴奏和摆手歌穿唱，土家族跳摆手舞的地方通常叫做摆手堂。在长达2000余年的历史进程中，摆手舞彰显着土家族特有的文化，承载着其历史。

　　群众跳土家族摆手舞 来凤县文化和旅游局供图

　　每当逢年过节及各种庆祝活动，村民都会在摆手堂跳起摆手舞。清代《溪洲竹枝词》中有这样的诗句：“福石城中锦作窝，土王宫畔水生波，红灯万盏人千叠，一片缠绵摆手歌。”该诗描绘了土家族人民祭祀祖先和庆祝丰收时的歌舞盛况。

　　百福司镇继获得2011—2013年度“中国民间文化艺术之乡”称号之后，又获得2021—2023年度“中国民间文化艺术之乡”称号。近日，百福司镇土家族摆手舞入选“中国民间文化艺术之乡”建设典型案例名单。

　　“镇上世代以农耕为本，民风淳朴，唯爱摆手舞，上至耄耋老人，下至年幼孩童，可以说只要能走路的，都能跳两下。”彭承金说。

　　土家族是有语言而无文字的古老民族，摆手舞就是土家族的“活态灵魂”，只有将摆手舞的传承与保护深入到当地群众的日常生活中去，才能让这个古老的文化瑰宝焕发生机和活力。近年来，百福司镇实施土家族摆手舞传承计划，形成了全镇人人学跳摆手舞、茶余饭后热议摆手舞的良好氛围。

　　百福司镇政府相关负责人介绍，该镇以彭承金为带领人，组建全民摆手舞教学队伍，与党政机关、企业、学校、医院、村（社区）建立结对关系；在学校教材中，开设“土家摆手舞”等民族民间文化课程，利用课间操时间对师生进行摆手舞教学、训练。

　　在当地政府的推动下，一批摆手舞传承人多年来努力推动摆手舞进机关、进社区、进校园、进院落，实现“活态传承”。目前，该镇机关、学校及村文化活动室登记的摆手舞队就有19个之多。

　　与此同时，百福司镇加强摆手舞文化阵地建设。除了修缮保存了茶堰坪摆手堂、舍米湖摆手堂等两处古摆手堂外，全镇24个村（社区）文化活动中心均进行新建，提档升级，每村配有摆手舞道具和音响服装等设施，并新建摆手舞民族文化广场2个、室内民族体育馆1个。

　　白天，孩子们在课间跳土家族摆手舞；晚上，群众在广场上跳土家族摆手舞。这既能健身，还有利于土家族摆手舞的传承。“只要锣鼓一响，我们就开始‘摆’起来，生活幸福美满。”百福司镇桂林书院社区居民邓凤英说起摆手舞，脸上溢满笑容。

　　以全民摆手舞为统领，百福司镇先后举办龙舟赛、篮球赛、山歌大赛、特色美食大赛、篝火晚会等具有浓郁地方特色的节庆赛展活动，发动干部群众参与土家族摆手舞表演，向鄂、湘、渝人民展现土家族摆手舞独特魅力。

　　这些系列文旅融合的活动，不仅推动优质公共文化服务向群众生活延伸，还是百福司镇通过“文化+旅游”的方式，推动乡村振兴的有力举措。

　　据介绍，以土家族摆手舞贯穿的系列活动，吸引了大量来自浙江、湖南、重庆等地的游客，通过餐饮、住宿、农产品消费等带动群众增收。“这几年，慕名来我们这里旅游、观看摆手舞的人越来越多，村民跳摆手舞能获得实实在在的收益。”百福司镇舍米湖村党支部书记彭南清说。

　　土家族摆手舞不仅“摆”出了当地群众的新生活，还成为当地的“名片”、中国的“名片”。

　　来凤县文化和旅游局相关负责人介绍，以百福司镇群众为主的来凤原生态摆手舞队先后应邀参加全国广场舞北京集中展演、中国农民春节联欢晚会、中国青年艺术周、上海市旅游节开幕式，并在第九届中国艺术节上获得群星奖，也曾赴澳大利亚、南非、法国、波兰等国家演出，呈现出多元的中国文化。（本报驻湖北记者 瞿祥涛）