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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）

山东寿光：合奏育人“主旋律”******

　　山东寿光构建“四个一体化”思政教育工作体系——

　　合奏育人“主旋律”

“在‘学会与父母沟通’一课上，学生模拟还原了与父母发生矛盾的真实情景，并就‘我们如何与父母相处’这一问题展开自由辩论，在相互交流中学会了与父母换位思考；在‘模拟法庭’课上，老师组织开展了‘我是法律小专家’案例分析活动，学生运用所学法律知识对案例进行分析，提高了学生学法、知法、守法、用法能力。”近日，山东寿光现代明德学校校长王永亮告诉记者，该校在山东省寿光市思政教育一体化建设工程引领下，改进思政育人模式，收到了良好效果。

　　近年来，寿光市紧紧围绕立德树人根本任务，着力构建基于“顶层设计、课程打造、队伍培养、阵地建设”为主的“四个一体化”工作体系，实施党建统领下的思政铸魂育人工程，激活了学校思政教育“一池春水”，有力提升了思政教育质量和育人水平。

　　2021年，寿光市成立了思政课教学指导委员会、大中小学思政课程一体化研究课题组，汇聚了大中小学思政课教育专家和骨干教师30余人，强化对全市思政课教学的指导与研究。通过建立完善顶层设计，寿光确保覆盖大中小学各个学段的教材体系、教学体系、评价体系、实践育人体系、师资建设体系、保障体系等整体协同，坚定育人“大方向”。

　　“通过顶层设计一体化，打破了学段壁垒，统筹理顺思政德育目标一致和内容梯度衔接的关系，有效解决了教育目标制定脱节、教育内容交叉重复、不同阶段的思政教育缺乏有效衔接等问题，为思政铸魂育人工程注入了生机活力。”寿光市委教育工委委员刘福昌说。

　　同时，寿光通过跨学段协同联动的思政课一体化教学研究联盟建设，加强了各联盟学校之间的协调“互动”，构建了不同学段“协同作战”的思政课实施体系。作为寿光域内唯一的本科院校，潍坊科技学院与寿光现代中学等24所中小学建立大中小学思政课一体化建设研究基地，开展思政课教学研究，促进各学段思政教育融通融合。

　　“联盟校共建为邻学段、同学段、跨学段相互听课、集体备课、思政课‘堵点’集体攻关及思政课教学资源共享搭建了平台，让每个学段都有‘责任田’，实现了不同学段思政课教师无障碍交流。”寿光市教体局党建工作科负责人李新刚介绍。

　　在日前寿光市大中小学一体化“同城大课堂”专题研讨会上，来自全市各学段300多名大中小学思政课教师围绕“传承红色基因”这一主题同备一堂课，以家乡的红色元素为切入点，以不同年龄段学生喜欢听、能听懂的方式宣讲党的二十大精神。

　　在思政课教师队伍一体化培养中，寿光坚持统筹融合，全力构建全市思政课教师共同体，创新实施“一一二”工作法，即成立一个市级教研团队，组织大中小学开展联合教研；打造一个教学法，与“教学评一致性”相融合，打造高效课堂；定期组织全市各大中小学教师“同备一节课”“同上一堂课”，将一体化建设的研究成果转化为教师课堂教学的生动实践，培养思政育人“生力军”。

　　同时，寿光加快大中小学思政课教师专业发展一体化团队建设，遴选了6个思政课教学示范团队，组建16个思政课名师工作室，辐射引领全市1600多名思政课教师实现专业化成长，并优化完善思政课教师评价激励机制，调动教师参与衔接的积极性和主动性。

　　此外，寿光还大力推动思政育人阵地建设一体化，形成合奏育人“主旋律”。“我们的思政课不仅在课堂上，还经常开设在各类实践基地，这种丰富多彩的‘体验式’思政教育，学生更喜欢、效果更好。”日前，正带领学生在寿光市蔬菜高科技示范园上思政课的寿光一中教师李舒说。

　　与这堂“出圈”的思政课一样，寿光越来越多的思政课教师尝试用新的“打开方式”，让思政课变得鲜活可感、有料有趣。近年来，寿光遴选新时代精神文明广场、牛头镇抗日武装起义陈列馆等30个大中小学思政课一体化教学实践基地，联合开展“进企业、进社区、进农村”等参观考察和主题实践活动，让“行走的思政课”在学生心中留下了印记。

　　目前，寿光市思政课阵地建设一体化格局基本形成，育人效益不断提升，实现了课内外无缝衔接、全过程全方位育人。“我们将持续开好、上好一体化贯穿各学段的思政课，以入耳入脑入心的思政教育，促进学生德智体美劳全面发展，为学生健康成长打好生命底色。”寿光市教体局党组书记、局长张国峰这样说。（本报记者 魏海政 通讯员 商荣宾 张伟峰）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）