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)
中共中央政治局召开民主生活会 中共中央总书记习近平主持会议并发表重要讲话******
中共中央政治局召开民主生活会强调
坚持团结奋斗 贯彻落实好党的二十大重大决策部署
中共中央总书记习近平主持会议并发表重要讲话
新华社北京12月27日电 中共中央政治局于12月26日至27日召开民主生活会,以全面贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,深刻领悟“两个确立”的决定性意义,增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”,团结带领党员干部以奋发有为的精神贯彻落实党的二十大作出的重大决策部署为主题,联系中央政治局工作,联系带头做到“两个维护”、带头用习近平新时代中国特色社会主义思想凝心铸魂、带头坚持和加强党的全面领导、带头坚持以人民为中心的发展思想、带头发扬斗争精神、带头落实全面从严治党政治责任等方面的实际,总结成绩,查摆不足,进行党性分析,开展批评和自我批评。
中共中央总书记习近平主持会议并发表重要讲话。
12月26日至27日,中共中央政治局召开民主生活会,中共中央总书记习近平主持会议并发表重要讲话。新华社记者 鞠鹏 摄
会前,有关方面做了认真准备。中央政治局同志与有关负责同志谈心谈话,听取意见和建议,撰写发言提纲。会上,中央政治局的同志逐个发言,围绕会议主题,对照《中共中央政治局关于加强和维护党中央集中统一领导的若干规定》、《中共中央政治局贯彻落实中央八项规定实施细则》,认真查摆、深刻剖析,开诚布公、坦诚相见,气氛严肃活泼,收到预期效果。
中央政治局同志的发言,聚焦6个重点。一是对学习贯彻党的二十大精神的重大意义认识更加深刻,要自觉在全面学习、全面把握、全面落实上下真功见实效。二是对“两个确立”的决定性意义的领悟更加深刻,要进一步增强做到“两个维护”的思想自觉、政治自觉、行动自觉。三是对习近平新时代中国特色社会主义思想的长远指导意义认识更加深刻,要切实用以武装头脑、指导实践、推动工作。四是对全面推进中国式现代化的中国特色、本质要求、重大原则和社会主义现代化建设战略部署的认识更加深刻,面对艰巨繁重任务和风险挑战,要敢于斗争、担当作为,为党履职、为民尽责。五是对领导干部在全面从严治党上的风向标作用认识更加深刻,要严于自我革命,自觉在遵规守纪上为全党作表率。六是对保持解决大党独有难题的清醒和坚定的认识更加深刻,要认真履行全面从严治党政治责任。
会议强调,今年是党和国家历史上极为重要的一年。我们胜利召开党的二十大,描绘了全面建设社会主义现代化国家的宏伟蓝图。面对风高浪急的国际环境和艰巨繁重的国内改革发展稳定任务,以习近平同志为核心的党中央团结带领全党全国各族人民迎难而上,全面落实疫情要防住、经济要稳住、发展要安全的要求,统筹国内国际两个大局,统筹疫情防控和经济社会发展,统筹发展和安全,加大宏观调控力度,应对超预期因素冲击,保持了经济社会大局稳定。全年经济保持增长,就业总体稳定,物价平稳,国际收支状况较好。粮食产量连续八年保持在1.3万亿斤以上,粮食安全、能源安全和人民生活得到有效保障。成功举办北京冬奥会、冬残奥会。这些成绩殊为不易,值得倍加珍惜。
中央政治局的同志一致认为,一年来的实践再次证明,“两个确立”具有决定性意义。在新征程上,全党必须深刻认识“两个确立”的决定性意义,增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”,坚定不移贯彻落实党中央方针政策和工作部署。明年是全面贯彻党的二十大精神的开局之年,必须全面贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,弘扬伟大建党精神,牢记“三个务必”,团结奋斗,开拓创新,努力实现良好开局,为全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴打好基础。
习近平对中央政治局各位同志的对照检查发言一一点评、逐一提出要求,并进行了总结。他指出,这次中央政治局民主生活会开得很好、很有成效,大家敞开心扉,交流了思想、检视了问题、明确了方向,对中央政治局增进团结、改进工作、担当使命很有帮助,对增强中央领导集体的凝聚力、战斗力、向心力很有帮助。
习近平强调,党的二十大擘画了全面建成社会主义现代化强国、以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的宏伟蓝图,明确了新时代新征程党和国家事业发展的目标任务。贯彻落实党的二十大精神,是当前和今后一个时期全党的首要政治任务。中央政治局的同志要在全面学习、全面把握、全面落实党的二十大精神上带好头、作表率,不辱使命、不负众望,切实把思想和行动统一到党的二十大所作出的各项决策部署上来。
12月26日至27日,中共中央政治局召开民主生活会,中共中央总书记习近平主持会议并发表重要讲话。新华社记者 鞠鹏 摄
习近平指出,维护党中央集中统一领导,是一个成熟的马克思主义执政党的重大建党原则。我们这么大一个党、这么大一个国家,如果党中央不能实行坚强有力的集中统一领导,就会出现各自为政、自行其是的局面,那就什么事情也干不成。维护党中央集中统一领导是具体的而不是抽象的,首先要落实到坚定维护党中央权威上,落实到增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”的实际行动上。任何时候任何情况下都要坚持同党中央保持高度一致,在党中央统一指挥的合奏中形成和声,决不能荒腔走板、变味走调;任何时候任何情况下都要坚持以党的旗帜为旗帜、以党的方向为方向、以党的意志为意志,做到党中央提倡的坚决响应,党中央决定的坚决照办,党中央禁止的坚决不做,时常对标对表,及时校正偏差;任何时候任何情况下都要坚持对党绝对忠诚,与党中央同心同德,真心爱党、时刻忧党、坚定护党、全力兴党。工作中的重大决策、重大事项、重要情况要及时向党中央请示报告。
习近平强调,中国式现代化是前无古人的开创性事业,需要我们探索创新。这对各级党组织和领导干部的素质能力提出了新的更高要求,对我们的精神状态、作风形象提出了新的更高要求。对政治局的同志来说,最重要的履职能力就是政治能力,要坚持用马克思主义政治家的标准严格要求自己,不断提高政治判断力、政治领悟力、政治执行力,善于研判国内国际发展大势大局,牢记“国之大者”,善谋国之大计、党之大计,造福人民、赢得民心。要按照党的二十大要求,不断增强推动高质量发展本领、服务群众本领、防范化解风险本领。
习近平指出,把党的二十大描绘的宏伟蓝图变成美好现实,需要各级领导干部担当作为。各级领导干部要以身许党、夙夜在公,以时时放心不下的责任感、积极担当作为的精气神为党和人民履好职、尽好责。要积极营造有利于干事创业的良好环境,敢于为担当者担当、为负责者负责、为干事者撑腰,善于发现、培养、使用敢担当善作为的干部,着力消除妨碍干部担当作为的各种因素,让愿担当、敢担当、善担当蔚然成风。必须发扬斗争精神,积极应对各种风险挑战,依靠顽强斗争打开事业发展新天地。
习近平强调,中央政治局的同志要带头强化系统观念,提高政治站位,善于统揽伟大斗争、伟大工程、伟大事业、伟大梦想,善于统筹推进“五位一体”总体布局、协调推进“四个全面”战略布局。要牢固树立全国一盘棋思想,自觉在大局下行动,坚持小道理服从大道理、地方利益服从国家整体利益,不断提高战略思维、历史思维、辩证思维、系统思维、创新思维、法治思维、底线思维能力,切实做到前瞻性思考、全局性谋划、整体性推进各项事业。坚持算大账、算长远账,不打小算盘、不搞小聪明,自觉防止和反对个人主义、分散主义、自由主义、本位主义,做到既为一域争光、又为全局添彩。
习近平指出,领导干部特别是高级干部的作风历来是引领党风和社会风气的重要风向标,是人民群众观察党风的重要窗口。中央政治局同志要对照新修订的中央八项规定实施细则,一条一条严格对标对表,不折不扣抓好贯彻落实,重点纠治形式主义、官僚主义顽疾,带头弘扬党的优良作风。要大兴调查研究之风,多到分管领域的基层一线去,多到困难多、群众意见集中、工作打不开局面的地方去,体察实情、解剖麻雀,全面掌握情况,做到心中有数。要营造环境、创造条件,鼓励基层干部群众讲真话、讲实话、讲心里话。对发现的问题,要分析原因、找准症结,有针对性地研究解决。
习近平强调,我们党始终代表中国最广大人民的根本利益,从来不代表任何利益集团、任何权势团体、任何特权阶层的利益。领导干部自身硬首先要自身廉。廉,重在自觉,贵在持久,难在彻底。中央政治局的同志要带头廉洁自律,带头落实好管党治党的政治责任,抓好分管领域或主政地方的党风廉政建设,坚决同各种不正之风和腐败现象作斗争,推动形成清清爽爽的同志关系、规规矩矩的上下级关系、亲清统一的新型政商关系,当好良好政治生态和社会风气的引领者、营造者、维护者。同时,要严格管好家人亲属、管好身边人身边事,决不能让他们利用自己的权力和影响力牟取不正当利益。
习近平指出,在这次民主生活会上,中央政治局的同志就做好工作提了许多很好的意见和建议。会后要抓紧研究、拿出举措、改进工作,务求取得实效。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)