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)
追逐“共富梦”的村支书张明忠:大家富,才是富******
(新春走基层)追逐“共富梦”的村支书张明忠:大家富,才是富
中新网张家界1月18日电 题:追逐“共富梦”的村支书张明忠:大家富,才是富
作者 白祖偕 邓霞 张雪盈
张明忠是湖南张家界永定区的名人。他是土生土长的官黎坪街道仙人溪村人,曾常年在外打工,2012年从广东回张家界创业,取得佳绩后又挑起仙人溪村党支部书记这副担子,为家乡谋发展,为乡亲谋福利。
从张家界响当当的“大老板”到仙人溪村赤诚为民的“领头羊”,张明忠靠的是建设家乡的一腔热血。他说:“自己富,不是富;大家富,才是富。我是党员,有责任也有义务为家乡发展和乡亲致富作贡献。”
仙人溪村村部。 受访者供图抓党建凝聚涣散民心
仙人溪村是张家界永定区最大的村,2016年由原仙人溪、犀牛潭、熊壁岩三个村合并而成,村情复杂、民风彪悍,村干部各自为政,工作相互掣肘是基本村情。2019年,合村后的第二任村党总支书记和副书记受到免职处理。这时,党组织想到了从仙人溪村走出去的“能人”张明忠,希望他能挑起支书这副重担,稳定村局面,带领村民致富。
“任村支书这事我从来没想过,总担心干不好。”张明忠说,他之前常年在外打工、创业,对村里的情况并不太熟悉,且当时他的事业正蒸蒸日上,每年纯利润都上百万元,也是分身乏术。“但党组织找我谈了四次话,让我坚定了挑起这副担子的决心。”最终,张明忠将产业交给家人打理,自己全身心地投入到村务工作中。
如何增强党员干部凝聚力,让大家勠力同心,成为张明忠面临的第一道“拦路虎”。担任村党总支书记后,他便把抓乡村党组织建设作为首要任务,严格落实“三会一课”、主题党日活动、组织生活会、民主生活会等组织生活制度,提高党组织生活质量;扎实开展党史学习教育,用党的创新理论武装头脑、指导工作;学习先进经验和特色做法,大力推进党支部标准化规范化建设;建立健全村“两委”工作制度,坚持“民主管理,村务公开”,促进各项事业公开透明、顺利开展。
“村里实行了村务、财务、党务三公开制度,采取重大事项一事一议,小事召开两委会研究,大事通过代表会、党员会,甚至村民大会民主决策,保证村里各项工作在民心稳定的条件下开展。”张明忠说,村里的大事小事都充分体现村民自治和村民参与,既增加了工作透明度,也消除了隔阂和疑虑,更好地赢得了村民的理解和支持。
“我们还大力培养入党积极分子,同时注重发挥乡贤、老党员、年轻人的作用,成立乡贤会、老村干部会与乡村振兴先锋队,使其与党员大会形成联动,提升村民的主人翁意识与责任感。”张明忠说,干工作首先要抓人心,只有大家心往一处想、劲往一处使,工作才能顺利开展起来。
在党建引领下,张明忠带领全村党员干部在脱贫攻坚、疫情防控、乡村振兴等“大考”中凝心聚力、真抓实干,切实为村民办实事、解难题,仙人溪村逐渐呈现经济向好、积极向上的景象,干群关系也大为改善。
“老百姓的眼睛是雪亮的,谁为他们谋福利,他们就支持谁。”湖南省外事办驻仙人溪村乡村振兴工作队队员刘牧说,如今的仙人溪村,已从“上访村”成为永定区党建工作免检村,张明忠还高票当选为永定区第八届区人大代表。
仙人溪村党员参加主题党日活动。 受访者供图抓基础改善投资环境
从张家界永定城区驱车前往仙人溪村,沿着平整的山路蜿蜒而上,40多分钟后就到达仙人溪村部。
一路看看车窗外的风光,车程十分轻松。但在三年前,基础设施落后还是制约仙人溪村发展的重要因素之一。“要想富,先修路。”自2020年初起,张明忠就通过多方筹集资金,带领村班子成员、村民,全力投入到通组公路的建设上。
“以前这里只能走土路进出,年年整路年年冲损。”张明忠指着连接犀牛潭片与仙人溪片的通组道路说,道路没硬化前,稍重的车辆经过就会在路面留下大坑,遇上雨天更是泥泞难行。他上任后还专门聘请附近的一位村民每日对路面进行清理、修整。但这种方法治标不治本,吃力不讨好。
为彻底解决这些“肠梗阻”道路,村里2020年初首先硬化了仙人溪片1.78公里的通村主干道,2020年底又硬化了熊壁岩片的2.1公里通组公路,2022年又重新启动涉及四个村民小组400多人、长2.8公里的省级扶贫道路硬化项目,共筹措资金460余万元。
随着“肠梗阻”道路打通,仙人溪村未经雕琢的美丽风光让越来越多的游客“不请自来”。2022年夏日,仙人溪村日均游客上千人,虽暂无门票收入,但庞大的人流仍给村里带来可观的消费收入。
为改善村民饮水难题,2022年张明忠充分利用省级乡村振兴重点帮扶村驻仙人溪村这一资源,多次与湖南省外事办驻村干部对接水池建设项目,使困扰村民多年的饮水问题得到解决。
仙人溪村熊壁岩海拔高、气温低,加之山顶地势较平坦,土层肥沃,村支两委因地制宜,在此大力发展高山反季节蔬菜。为拉长产业链,增加附加值,实现三产融合,张明忠积极争取省级驻村工作队帮扶和支持,与步步高集团签订战略合作协议,并多方争取资金在杆子坪易地扶贫安置点修建面积达700平方米的综合服务大楼,用以建立蔬菜分拣中心和综合服务超市,纳入村集体统一管理。
“现在交通便利了,综合服务大楼建成后,不仅可以保护熊壁岩高山反季节蔬菜的销路和价格,还能带动周边村镇民众种植蔬菜。”张明忠说,该项目投产后,仅分拣中心就可以解决30人以上的就业,带动间接就业200多人。
仙人溪境内的小天门景观。 张雪盈 摄抓资源激活产业发展
仙人溪村境内的大峡谷奇峰兀立、山清水秀,其标志性景观——小天门令文人墨客流连忘返;熊壁岩山顶海拔超1300米,四周悬崖绝壁,其山体与天门山、七星山合称张家界三大绝壁高山。
“仙人溪村环境优美,植被覆盖率达98%,且处在张家界市1小时生活圈内,发展旅游大有可为。”一次偶然的机会,张明忠发现两名美术爱好者石给给、李嗯嗯在仙人溪村长住写生,其作品精良、笔触细腻,在社交平台反响热烈。为让两人安心在此创作,张明忠自掏腰包为其改善居住环境;同时思考该如何利用村里的自然生态资源,发展产业经济。
好消息来得猝不及防。专心从事艺术创作的石给给和李嗯嗯精品不断,很快便引起一位上海投资人的关注。后者决定与两人合作,在仙人溪村建设一期投资6000万元的“失落山谷”项目。该项目计划打造一个集文化、艺术、创意、旅游、健康、民宿等于一体的产业基地,吸引艺术家和高阶人群来此创作、休闲,再通过他们的作品持续向外推介“失落山谷”和仙人溪村。
在张明忠看来,仙人溪村山美水好,其上游地段属一级饮用水源保护区,发展产业需慎之又慎。“失落山谷”项目不在水源保护区内,又能践行“绿水青山就是金山银山”的理念,与村里的发展思路十分吻合。
“产业兴旺是乡村振兴的重要基础。”张明忠介绍说,湖南省委外事办驻村工作队和村支两委都十分重视产业发展,除“失落山谷”项目外,近两年来还签约了博落回中草药种植项目、仙人溪村国际艺术村项目、仙人溪村农业文化旅游综合产业园等,既增加了村集体经济收入,又解决了村民务工难的问题,村民收入随之得到成倍增加。
目前,仙人溪村支两委与湖南省委外事办派驻工作队共同拟定了《仙人溪村乡村振兴产业发展规划》,有序推进农村资源变资产、资金变股金、农民变股东,积极促进各项产业发展。
张明忠及村“两委”班子成员三年的奋斗换来了丰硕回报。2022年,仙人溪村村集体经济收入预计可达70万元。“这里面有部分是爱心企业的捐赠,但随着‘失落山谷’等项目陆续建成投产,未来两到三年内村集体经济还将继续增长,可为村民做更多实事。”张明忠说,去年村里有9个孩子被大学录取,是近年来成绩最好的一年。村里不仅召开了优秀学子表彰大会,还为他们颁发了村级奖学金,勉励他们将来更好地回报社会、回报家乡。他上任前村里欠下的旧债也在陆续偿还,预计未来两年内能全部结清。
看着仙人溪村蒸蒸日上的发展态势,张明忠的“共富梦”更加明晰:加快乡村振兴步伐,让更多年轻人看见家乡的发展机会,吸引他们返乡创业、就业,为仙人溪村的后续发展注入源源不断的活力。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |