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)
当林书豪们不再是全场焦点,你还会不会再为他鼓掌?******资料图:2021年12月20日,首钢男篮队员林书豪回答青年代表的提问。 中新社记者 侯宇 摄
10月22日,CBA常规赛第6轮,广州男篮对阵首钢男篮的比赛中,球迷王云终于看到了赛场上的林书豪。第3节比赛,林书豪替补出场。不到5分钟的时间里,他得到了2分1助攻。
惨淡的数据就像一把尖刀,刺痛了球迷的神经。“他年轻几岁,不随便把你们打爆了?”王云忿忿不平道。浏览林书豪的超话,像王云这样为偶像“打抱不平”的粉丝大有人在。
资料图:2022年10月18日,CBA联赛第4轮:辽宁本钢107:90胜广州龙狮。图为林书豪在比赛中。今年9月份加盟广州龙狮后,林书豪的出场时间少得可怜。镜头扫向场外,林书豪大部分时间都在抱着篮球踩单车。谁也不知道在林书豪身上究竟发生了什么,但唯一可以确定的是,他如今的状态,距离“林疯狂”的巅峰时期相差甚远。
竞技体育宛如一座高山,有人在山顶,就有人在低谷。如果有一天,你的偶像不再叱咤赛场,你还会一如既往地支持他、为他加油鼓掌吗?
资料图:2019年CBA联赛,北京首钢球员林书豪(蓝)晃倒昔日NBA多伦多猛龙队队友莫兰德(白)。韦亮 摄“不服输的精神,成就了林疯狂”
还记得10年前,世界篮坛被“林书豪”这个名字震惊。从籍籍无名到家喻户晓,他只用了一周时间。在巨星云集的NBA赛场上,林书豪带领缺兵少将的纽约尼克斯队豪取八连胜,在美国刮起了一阵“林旋风”,并迅速席卷全球。
那一年,林书豪成为各大媒体的宠儿,他的17号球衣成为风靡一时的时尚单品。他还登上了美国《时代周刊》的封面,封面标题为:LINSANITY!(林疯狂)。
正是从那个时候开始,还在念大学的王云成为林书豪的忠实粉丝:“我觉得他很励志,身体条件不算最顶尖的,但能在NBA有那么惊艳的表现,这种不服输的精神也会触动普通人。”
从2012年至今,她看着林书豪从NBA到CBA,从球队主力到“板凳队员”。虽然王云也知道,再伟大的运动员也无法和年龄对抗,渐渐老去,这是自然规律,也是最后的宿命。但从感性上来讲,王云依旧难以接受这样的落差:“我会在心里不断回忆,他年轻的时候会怎么处理这个球。”
岁月不饶人,如今的林书豪已经在低谷中挣扎了很久。在林书豪拒绝与首钢续约、加盟NBA发展联盟球队之后,虽然也有过亮眼表现,但他最终没能获得一份NBA的合同。重返NBA失败后,林书豪的状态每况愈下。
很多人觉得,林书豪去NBA追梦是一步“臭棋”,但在王云看来,“林疯狂”的魅力就是敢于走出舒适区:“了解他以前经历的人应该都能理解,如果没有一次次去尝试挑战自己,也就没有‘林疯狂’了。这种精神也一直在激励着我自己。”
资料图:2021年欧洲杯,图为C罗庆祝进球。“老去的不仅是C罗,还有自己”
2022年金球奖颁奖典礼,周浩宇没有再像去年一样,一夜未眠守在屏幕前。他很早就看到了媒体铺天盖地的报道,今年金球奖得主将是皇马球员本泽马。
作为C罗的忠实球迷,这样的结果让周浩宇感到有些失落:“虽然能接受,但会觉得遗憾,不过也正因如此,才显得真实,毕竟老去的不仅是偶像,还有我们自己。”
大概20年前,还在上中学的周浩宇通过电视机认识了身披“红魔”球衣、在球场上风驰电掣、脚法精湛的C罗。那时的他鲜衣怒马,绿茵场上征战杀伐,豪情万丈,单枪匹马万夫莫当。C罗的名字,成为周浩宇心中的一座丰碑,也成为了一代人的足球“初恋”。
多年以后,C罗依旧在绿茵场上奔跑,但周浩宇已从学生时代步入中年。随着年龄上涨,C罗的竞技状态开始下滑。重回曼联之后,他渐渐失去了首发出场的机会。此前对阵热刺的比赛,C罗的提前离场,又再次将他推到了舆论的风口浪尖。种种迹象都表明,C罗似乎正在经历着职业生涯最糟糕的时刻。
不过作为C罗的拥趸,周浩宇觉得人到中年,能看到年少时的偶像依旧还活跃在球场上,这已经是一种幸运:“每个时代都有自己的英雄。C罗的时代有一天也会成为过去式。他的职业生涯和我的青春重叠。在我心中,他永远都是最闪耀的明星。”
资料图:2021年金球奖颁奖典礼,梅西获得金球奖奖杯。图为梅西手握自己的第七座金球奖杯。“最后一次世界杯,只希望他健康”
不仅仅是C罗,他的老对手、也是老朋友梅西,也接近职业生涯尾声。几周前,梅西确认,即将到来的卡塔尔世界杯将是他最后一次世界杯之旅。
24岁的刘鑫对于这个消息并不意外。去年加盟大巴黎后,梅西的状态直线下降。首个法甲赛季,他仅仅收获了6个进球,出场时间也因为伤病等原因大打折扣。尽管最终随队问鼎法甲冠军,但是在欧冠赛场,大巴黎却早早被皇马淘汰。这些,都与梅西的巅峰时期相差甚远。今年的金球奖候选名单,梅西更是近16年来首次缺席。
“作为梅西来讲,他已经不需要再为自己去证明什么。最后一次世界杯,我只希望他能够在场上保持健康,因为我们还想继续看他踢球。”刘鑫这样说道。
他现在仍记得2014年巴西世界杯,27岁的梅西带着阿根廷队闯入决赛,但最后却倒在了“德国战车”的脚下。赛后,梅西呆呆地望着大力神杯,眼神中的渴望让刘鑫感到心疼。从那一刻开始,刘鑫“粉”上了这只从潘帕斯草原飞出的“雄鹰”。
从2006年到2022年,梅西将各大赛事的奖杯收入囊中,唯有大力神杯成为他职业生涯中为数不多的遗憾。11月,梅西将踏上自己第五次世界杯的旅途。刘鑫希望梅西可以圆梦卡塔尔:“也给我们所有爱他的人一个完美结局。如果有一天他不踢了,一代人的青春也就结束了。”
无论是“梅罗”还是林书豪,抑或是曾经闪耀赛场的巨星,随着时光流逝,他们总是难以躲过英雄迟暮的结局。没有人会永远年轻,但他们用自己的精神给予了无数人不断拼搏的勇气。
或许,这就是偶像的意义。(记者 邢蕊)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |