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）

甘肃张掖：职业教育为乡村振兴增添新引擎******

　　甘肃张掖紧盯区域经济社会发展需求建专业、做培训、促产业——

　　职业教育为乡村振兴增添新引擎

　　“嗨哟嗨，嗨哟哈，高里提，低里撒，一夯一夯往瓷里砸……”欢快悠扬的歌声从甘肃省张掖市民乐县职业教育中心学校农村非物质文化遗产传承工作室教学传来，即将参加2023年市级职业技能大赛非遗表演赛项的12名幼儿保育专业学生，在农村非物质文化遗产传承人黄啸生指导下集训。

　　借助音乐教学，黄啸生将民乐民歌和非遗“打夯歌”“顶碗舞”等技艺技能引进校园。近年来，张掖把发展职业教育作为赋能乡村振兴的重要抓手，紧盯全市经济社会发展需求，持续深化普职融通、产教融合、校企合作，促进教育链、人才链与产业链、创新链有效衔接，让职业教育为乡村振兴赋能鼓劲。

　　培黎职业学院现代化农业专业授课现场。张掖市教育局供图（资料图片）

　　建强实训专业，培养能工巧匠

　　“配置营养液的水质偏软为佳，重金属元素不能超标……”培黎职业学院教师袁玉涛站在一片生长茂盛的芹菜旁，身边围着10多名神情专注的学生。

　　这是无土栽培技术实训课程的现场。放眼望去，大棚里水培区、土培区、育苗区井然有序，种植了辣椒、西葫芦、草莓等。“这都是学生自己种的。”袁玉涛说。

　　走进张掖市职教中心臻技楼一楼的数控加工实训中心，机声隆隆，一派繁忙，30余台设备正在高速运转，学生们在进行数控加工实操。

　　2020年，张掖投资新建培黎职业学院、张掖市职教中心。目前，张掖市职教中心已建成实训楼3幢、专业实训室86个、实训工位2152个，开设了18个专业。3年来，培黎职业学院开设现代农业、大数据等16个专业，建成五大类38个现代化实训室。

　　张掖是农业大市，现代农业技术人才需求旺盛。据统计，张掖市职业院校85%以上的学生来自农村。针对涉农职业教育学生招不来、下不去、留不住、用不好等问题，张掖加强涉农专业建设，建成设施农业生产技术、现代农艺技术等5个农林牧渔类专业，7所中职学校建成十三大类36个专业，创建省级骨干专业7个，形成了以先进制造、文化旅游、汽车维修、循环农业为主的四大专业集群，建立起了契合乡村产业发展新需求的专业体系。

　　开展精准培训，激活人才引擎

　　初冬时节，在高台县职业中专实训中心，教室里电光四溢、饭菜飘香，焊接、烹调技能培训正在火热进行。

　　培训教师边操作边讲解，为学员们手把手传授技术。“利用冬闲时节掌握一门手艺，以后我们出门打工也更好找工作了。”参训学员们纷纷表示。

　　高台县职业中专利用师资设备优势，积极承担职业技能培训，涉及中式烹调师、中式面点师、保育员、焊工等多个工种。

　　近年来，聚焦全省十大生态产业和全市重点产业、重大项目用工需求，张掖各职业院校面向农村转移就业劳动者、下岗失业人员、退役军人、残疾人等，免费开展就业技能培训和创业培训。

　　同时，各职业院校和培训机构发挥自身优势，结合乡村发展的多种新业态、农牧技术推广应用和农村实用技术等，年均培训2.5万人次，培养了大批乡土人才，推动职业教育与现代农业、生态旅游等产业深度融合。

　　聚焦惠农科研，助力产业提升

　　“从培养皿中快速取出马铃薯脱毒种薯苗，用剪刀精准将株苗头、颈分离，再迅速装入另外一个培养皿中。”这是培黎职业学院乡村振兴创新研究院与甘肃天润薯业共建的马铃薯脱毒种薯创新研究中心，正在开展培训的一个场景。

　　2022年，培黎职业学院成立乡村振兴创新研究院，开展“三农”领域理论研究与智库服务，大力培养乡村振兴人才，紧密服务乡村产业发展和乡村建设需求。

　　学院通过校企合作模式，以马铃薯种薯创新研究中心、马铃薯脱毒种薯繁育基地和专业教师团队为依托，不断强化校企双方人才培养、科技创新，生产微型薯83万粒，有力提升了马铃薯原种生产效益和区域内马铃薯良种覆盖率，直接经济效益达25万元。

　　近年来，张掖探索科教融汇，鼓励高职院校联合地方、行业、骨干企业共建技术技能创新平台、技术转移机构、科技企业孵化器、众创空间，为推动科技成果转化、培养多样化人才奠定了基础。

　　“以现代农业技术、种子生产与经营等现有专业为重点打造智慧农业专业群，源源不断培养懂技术、善经营、会管理的涉农人才，让职业教育成为助推全市乡村全面振兴的新引擎。”张掖市教育局党组书记、局长殷大斌说。（本报记者 郑芃生 通讯员 王思敏）