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来源：快盈v官网平台2022-12-03 17:48

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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）

东西问·解码兔年丨王加华：双春年如何蕴藏中华文明“管理时间”的智慧？******　　编者按：　　“万物迎春送残腊，一年结局在今宵”。中国传统的兔年春节将至，历经疫情考验的人们心怀希冀。自2023年1月18日起，中新社“东西问”专栏特推出“解码兔年”系列稿，探究春节文化、“双立春”等的意涵与影响。

　　中新社北京1月18日电题：双春年如何蕴藏中华文明“管理时间”的智慧？

　　——专访山东大学儒学高等研究院副院长王加华

　　作者马帅莎

　　闰二月的加入，使农历癸卯兔年出现了阴历年两个立春的历法现象，人们称其为双春年。历史上每逢立春，中国从官方到民间都有诸多或严肃或嬉戏的仪式与习俗，比如迎春、鞭春、咬春等。被国际气象界誉为“中国第五大发明”的二十四节气，不只是单纯的历法体系、时间制度，更是内涵丰富的民俗系统。

　　双春年如何蕴藏中华文明“管理时间”的智慧？立春节气为何备受中国社会重视，又如何在周边国家流传？作为传统农事活动的时间指针，二十四节气如何在现代继续焕发活力？山东大学儒学高等研究院副院长王加华近日接受中新社“东西问”专访，对上述问题进行解读。

　　现将访谈实录摘要如下：

　　中新社记者：2023年在正月十四和腊月廿五各有一个立春节气，为什么会出现双春年？

　　王加华：双春是指阴历年的年首年尾各有一个立春，这与中国古代历法体系的阴阳合历有直接关系。阳历以地球绕太阳公转一周为一年，周期是365天或366天，反映四季寒暖变化，用于指导农事活动的节气就属于阳历历法，日期相对固定。阴历以月球绕地球一周为一个月，周期为29.5天，12个月算作一年，长354天左右。

　　因此，阴历年和阳历年存在约11天的偏差。如果不及时调整，长此以往就会出现六月下大雪的“怪事”。为了防止阴历年月与阳历年及四季脱节，古人在19个阴历年中加入7个闰月。加入闰月的阴历年可长达384或385天，反映了中华文明“管理时间”的传统智慧。

　　今明两年立春均是2月4日，而癸卯兔年作为闰月年天数较多，从2023年1月22日起，一直到2024年2月9日，正好涵盖两个立春节气，出现“一年两头春”。统计发现，19个阴历年中有7个年头是双春年，有7个年头是无春年，其余5个年头是正常的单春年。

　　需要特别强调的是，双春年和无春年都只是正常的历法现象，与吉凶祸福无关。所谓双春年可能是灾年、结婚容易导致二婚等迷信说法毫无科学依据。

民众制作立春“咬春“拼盘。胡剑欢摄

　　中新社记者：人们常说“十年难逢闰二月”，2023年不仅是双春年，还有闰二月。古人是如何安排闰月的？

　　王加华：二十四节气虽统称为“节气”，但又可分为12个节气和12个中气。以立春为首，处于奇数序列的为节气，位于偶数序列的为中气。节气与中气相间排列，与阳历月份相结合，每月都会有固定的节气与中气，且总是节气在前，中气在后。但以月亮盈亏为标准的朔望月却并非如此，尤其是在19年中加入7个闰月之后。

　　按阳历，一个月两个节气，前一个月的“节气”和“中气”与下一个月的“节气”和“中气”之间，平均相隔30天半。相比之下，阴历平均每月只有29天半，所以每个月的“节气”和“中气”都会比前一个月推迟1到2天，持续下去，就会出现只有“节气”而无“中气”的月份。于是，人们将没有中气的月份作为这一年的闰月，并以上个月的月号为闰月月号。

立春时节，农户在草莓种植大棚进行草莓疏叶管理。周方玲摄

　　中新社记者：立春作为二十四节气之首，有哪些特殊含义？中国传统社会为何如此重视立春日？

　　王加华：《月令七十二候集解》记载，“立春，正月节。立，建始也。”立春被认为是春天的开始。同时，它还有另外一层重要意义。在中国古代，年和岁的起始时间不同，年是从正月初一开始，而岁是以立春作为开始。

　　古代中国是农业社会，主要“靠天吃饭”，人们的农业生产受气温、降水等自然条件的重要影响。为此，古人发明了二十四节气，如小寒、大寒、雨水、小雪、大雪等，能比较准确地反映黄河流域冷暖雨量的变化，促进农业生产顺利开展。

立春时节，工人在为小麦喷施叶面肥。(无人机照片) 房德华摄

　　立春是最早产生的八个节气之一，大概在春秋时期就已出现。“一年之计在于春”，春耕是农事活动起始环节，然后是夏耘、秋收、冬藏。农耕社会的性质决定了立春在古代中国的地位极其重要。立春的到来，意味着新的农事活动周期即将开始，要进行劝耕备耕等各项活动。

　　中新社记者：立春节令有哪些特别的民俗？蕴含何种文化和社会寓意？这些民俗有何地域特征？

　　王加华：立春节气既有官方礼仪，亦有民间习俗，两者既相互影响与联系，又各自保持相对独立。官方礼仪主要指东汉时期开始兴起的迎春礼及唐代开始出现的鞭春礼。古人认为春非常重要，官方会举办迎春礼，到城市东门举行迎春神仪式。

　　民间则多是民众自发进行的习俗活动，涉及饮食、服饰、禁忌等多方面内容。比如立春撒谷豆，本意在于追求健康与吉祥，“豆”与“痘”同音，民间俗信可为孩子消除水痘，儿童会佩戴春鸡等饰物用于祈福。另外，立春还有赶庙会、逛灯会、说书、唱大戏等丰富多彩的娱乐活动。南方地区还流行祭春神或土地神。

立春时节，村民用耕牛为茶树松土。易胜武摄

　　唐宋以后，随着迎春礼的发展尤其是鞭春礼仪的出现，立春呈现出群体性节庆的特点，娱乐功能大大增强，如唐代地方迎春已是“见观者之如市”，南宋时则是“倾城出观”。明清时期，随着乐人、社火、戏曲等演艺人员与多样娱乐形式的加入，立春的娱乐性色彩更浓厚。

　　二十四节气从最初的黄河中下游地区传播到其他地区后，产生许多具有地域差异的农谚和民俗。以立春饮食习俗为例，北方地区盛行吃萝卜，俗称“咬春”，南方地区多吃可生食的蔬菜。饮春酒，北方地区一般是烧酒，南方地区则是米酒。

小朋友在吃萝卜“咬春”。胡剑欢摄

　　中新社记者：日本、韩国、马来西亚等国家也有过立春的习俗，与中国的立春活动有何不同？

　　王加华：这些国家的立春活动明显受到中国的影响，将立春当作一种节日来看待。在不同国家，具体习俗有所不同。

　　日本至今仍在使用二十四节气。具体到立春，传统上亦将立春作为春季开始的标志。每到立春节气，气象台、报纸等都会给人们以提醒。日本将立春前一天定为撒豆节，每年这个时候，人们会在家门口挂上串有沙丁鱼的桂花树枝，举行撒大豆招福驱魔的仪式。

　　在韩国，人们将立春视为一个能带来希望的日子，会提前举办庆祝活动，比如贴立春帖、吃“五辛菜”等。其中立春帖仍由汉字书写，内容最多见的是“立春大吉”“建阳多庆”“国泰民安”等。

　　不同节气在国内外的影响也不一样，具有区域性，如谷雨在中国沿海地区尤为重要，一些地区有祭海的习俗。节气作为一种传统文化，传到周边国家后，立春、夏至、冬至等节气的影响力更为显著。

马来西亚吉隆坡海南天后宫亮起6000盏红灯笼迎接立春。天后宫供图

　　中新社记者：传统节气对现代社会有何意义？应如何传承好这一非物质文化遗产？

　　王加华：节气作为农事活动的时间指针，体现人们感受自然、顺应自然节律、天人合一的理念，以及人与自然的和谐关系，对当下的生态文明建设有重要意义。同时，它所蕴含的特定文化，比如对自然时序、先贤崇祀、亲情伦理等的追求与尊崇等，也成为今天国家与社会建设的重要精神依托力量。

小朋友们在体验“咬春”。朱大勇摄

　　立春作为二十四节气之首，又有特别重要的意义。在中国将二十四节气申报联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录的过程中，10个代表性传承社区之中有4个与立春相关。在很多地方，立春不仅意味着文化传统，也成为文化品牌，具有促进社会经济文化发展的重要作用。

　　二十四节气绝不单纯是一种历法体系或时间制度，更是一种包含丰富民俗事象的民俗系统。当下要想更好地保护与传承二十四节气，使其充分介入民众的社会生活，应该是一种最佳途径。比如，充分发挥节气在人们日常生活、休闲娱乐、饮食养生以及民族认同、生态文明建设等方面的功用与价值。在保护传承的过程中不能“一刀切”，而要充分关照二十四节气的内部差异及地域差异等问题，采取不同的保护传承措施。(完)

　　受访者简介：