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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）

奋楫笃行·市规划自然资源委顺义分局以保障房供应为抓手 为产业高质量发展积势蓄能******

    导 读

　　习近平总书记在党的二十大报告中指出，要建设现代化产业体系，坚持把发展经济的着力点放在实体经济上。市规划自然资源委顺义分局立足职能，以保障房供应为抓手，聚焦企业急难愁盼的问题，统筹规划引领与规划实施，统筹产业发展与农民增收，统筹市场需求与资源供给，统筹职住平衡与产城融合，实施产业园区周边配套设施提升行动，推出三个有需求、有配套、有品质、能落地的集体土地建设保障性租赁住房项目，切实解决企业后顾之忧。

　　顶层设计，统筹兼顾

　　根据《北京市城市总体规划(2016年—2035年)》，顺义区作为创新引领的区域经济提升发展先行区，目前正处在新兴产业发展的关键阶段。经实地调研，企业对产业园区周边配建保障性租赁住房的需求较为强烈。为切实解决入区企业的“急难愁盼”，顺义区决定在中关村顺义园区和中德产业园区周边利用集体土地建设三个保障性租赁住房，一方面发展集体经济，盘活集体土地，促进农民增收；另一方面精准服务企业，解决企业需求，持续完善产业生态。三个保障房项目由政府统筹规划选址、统筹建设运营、统筹配套建设、统筹租赁管理，目前已全部实现供应，总用地面积约12公顷，建成后预计可提供约3000套保障房。

顺义区主要功能区布局规划图

　　摸清底数，明确需求

　　分局会同区住建、经信、属地政府和产业园区将现状租赁住房存量与企业上报实际需求进行叠合分析，明确全区租赁住房需求缺口的规模、类型和空间分布。结合全区产业发展布局，综合考量本区产业基础较好地区进行选址，并对当地现状企业员工房屋租赁空间、类型及租金水平进行实地调研，开展画像描述，明确功能配套、公共服务、租金等需求。

产业园区周边保障房资源和需求空间分布图

　　多元分析，保障配套

　　分局立足规划引领，联动区级各相关部门、属地开展多维度分析，选取配套设施完善、交通便利的区位推进保障房建设。参照《北京市保障性租赁住房建设导则》等规范中关于租赁住房规划选址要求，对顺义用地空间从配套设施、交通设施以及职住平衡三方面进行评价，选取适合租赁住房建设区域。在此基础上，属地结合用地现状、国土空间规划编制等实际工作，进行选址确认，并将确定的建设图斑和选址方案报区级部门联合审查，重点对城市风貌、商业公服配套、教育医疗设施等会商研究，确保配套同步建设使用。

保障房用地选址综合要素技术分析路线（局部）

　　契合需求，把控品质

　　分局根据服务人群的工作和生活特征，结合居住及其配套、公共交流等需求开展建设方案设计。居住方面，设计居住标准单元，在把握成本的同时，提升居住品质，满足单人、双人居住需求，并为多人居住提供多种户型的组合方式，更具灵活性，满足多元化需求。配套和公共交流方面，充分统筹地块空间，除在居住公共空间设置会客厅、快递室、自助洗衣房等配套设施满足日常需求外，设立独立商业，引进便利店、咖啡店、书店、美容美发等商业设施，满足休闲交流需求。

基于实地调研明确供给端设计要求

　　精准测算，推动落地

　　分局分别就项目实施主体、产业园区企业关心内容进行分析测算，确保保障房项目落地。参考项目周边住房租金水平，考虑保障性租赁住房的优惠政策、未来租金涨幅等因素，精准测算项目保障房的住房租金价格。与企业深入交流座谈项目区位、设计方案、户型设计、租金价格相关信息，同时对项目资金投入、收益平衡年限等进行测算，保障项目经济可行性。

　　分局将会同相关部门，加快推进三个保障房项目建设工作，深耕产业发展基础，助力企业“轻装上阵”，在盘活集体土地、保障农民增收的同时提升市民、青年人等群体住房满意度。

　　本内容由市规划自然资源委顺义分局提供

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）