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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）

一周网事 | 英国《卫报》评出2022年十大科学进展 欧盟委员会认定脸书母公司滥用市场支配地位******

一周网事

2022.12.16-2022.12.22

　　01行业动态

　　英国《卫报》评出2022年十大科学进展

　　2022年已接近尾声，而科研成果却永不落幕。近日，英国《卫报》发布了由十位科学家选出的2022年度十项重大科学进展：从重返月球任务到快速充电电池技术突破，从推动全球平等获得早期天气预警到包容性科学的发展，成果涵盖了各个领域。其中，中国的吸入式新冠疫苗以及中国科学院马越等人利用AI发现抗生素两项成果入选。

图源：《卫报》

　　人工智能将建筑物冷却能源成本降一成

　　据英国《新科学家》杂志网站报道，英国“深度思维”等公司开发了一种人工智能（AI）来优化建筑物的冷却系统，其能在不同天气条件下控制建筑物冷却系统的同时，最大限度地减少能源消耗。测试结果表明，它将冷却建筑物的能源成本降低了10%左右。据悉，“深度思维”公司、谷歌公司和建筑控制系统制造商特灵科技公司合作，开发了这款AI系统，用于控制大学校园建筑以及拥有公寓、餐厅和商店等设施的建筑的冷却系统。

　　欧盟委员会修订新法案，手机可拆卸电池或被迫回归

　　欧盟委员会新修订的一项法案旨在提高电池可复用性和持续性，或许要迫使可拆卸电池再度回归。该法案要求消费品牌将设备设计成可轻松更换电池的方式，或是通过移除电池后盖，或者只需要拧掉即可显而易见的螺丝。欧盟委员会认为，当更换电池变得更容易后，会延长消费者使用设备的周期寿命，从而减少电子垃圾浪费。

　　水凝胶电子器件首次3D打印制备

　　植入生命体的电子器件，可以是柔软而有温度的。西湖大学工学院特聘研究员周南嘉团队开发了一种水凝胶支撑基质和一种银—水凝胶复合导电墨水，在国际上首次通过3D打印制备出封装内部电路的一体化水凝胶电子器件。相关研究成果12月20日发表在国际期刊《自然·电子学》上。西湖大学博士后、论文第一作者惠岳表示，这一套技术方法，可以在个性化定制可植入电子器件领域发挥重要作用。

　　2023年云计算领域五大趋势

　　云计算的大规模应用一直是许多最具变革性技术——如人工智能、物联网等的关键驱动力，未来也将进一步推动虚拟现实和增强现实（VR/AR）、元宇宙、量子计算等技术的发展。美国《福布斯》网站在近日的报道中，列出了2023年云计算领域的五大主要趋势，包括多云战略方兴未艾、人工智能提供助力、安全投资不可或缺、人工智能和机器学习驱动、低代码/无代码云服务、云游戏创新等。

　　机器学习助力更好理解水的行为

　　美国研究团队在《物理评论快报》上刊发论文称，他们借助机器学习技术来理解水在零下100℃的行为。最新研究不仅能让科学家更好地理解水，也为更好地从理论上理解各种物质开辟了更多途径。他们还使用机器学习算法计算了水分子之间相互作用的能量，该模型执行计算的速度明显快于传统技术，从而使模拟能更有效地进行。

图源：佐治亚理工学院

　　02企业资讯

　　投票超半数，马斯克或将卸任推特CEO

　　近日，特斯拉CEO埃隆·马斯克在推特上发布了一则关于“自己是否应该辞去推特CEO一职”的投票，并表示将遵守投票结果。超1750万网友参与了投票，最终结果显示，57.5%的网友认为他应该卸任，超过半数。若马斯克遵守该结果，他将辞去推特CEO一职。

图源：推特

　　欧盟委员会认定脸书母公司滥用市场支配地位

　　当地时间2022年12月19日，欧盟委员会初步认定，美国社交平台脸书的母公司Meta在整个欧洲的个人社交网络市场以及社交媒体在线广告市场中占据主导地位，而该公司将其在线分类广告服务与其社交网络挂钩，从而排挤对手。该公司还涉嫌单方面对在脸书或照片墙上投放广告的竞争性在线分类广告服务施加不公平的交易条件。欧盟委员会认为，这些做法违反了《欧盟运作条约》第102条，该条款禁止滥用市场支配地位。

　　Meta在2023年将向元宇宙部门投入20%成本

　　Meta首席技术官安德鲁 博斯沃思宣布，2023年Meta会将总支出成本的20%用于元宇宙部门Reality Labs。据了解，今年前九个月Reality Labs运营亏损达94亿美元，Meta的元宇宙策略也受到了越来越多的质疑。对此，博斯沃思表示，“Meta核心业务面临的压力，导致人们对我们进行的投资有所怀疑。但如果停止押注，只专注于短期目标可能会产生‘灾难性的后果’”。

　　苹果将允许用户从第三方应用商店下载软件

　　为满足欧盟委员会的严格新规，苹果计划于2024年允许其iPhone和iPad用户使用第三方应用商店替代App Store。客户最终可以在不使用该公司的App Store的情况下，将第三方软件下载到其iPhone和iPad上，从而避开苹果公司的限制及其对付款金额收取的高达30%的佣金。

　　整理 | 李飞

　　来源 | 科技日报、环球时报、中国新闻网、环球网、新浪

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）