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）

用活用好奥运遗产 冬奥场馆华美转身******

　　本报记者 韩秉志

　　奥运场馆赛后利用是一道国际公认难题。时值北京冬奥会和冬残奥会成功举办一周年，北京各冬奥场馆目前运营情况如何？人气怎样？今后发展重点何在？记者对此进行了走访调查。

　　场馆人气旺盛

　　春节期间，各地群众参与冰雪运动热情高涨。冬奥场馆成为公众畅享冰雪运动魅力、感受冬奥文化的最佳目的地。

　　位于北京市延庆区奥林匹克园区的国家高山滑雪中心“雪飞燕”有着国内最高等级的高山滑雪赛道，北京冬奥会、冬残奥会期间，来自全世界的顶级滑雪运动员在这里驰骋竞技。如今，作为冬奥遗产的雪道，经过改造已面向社会公众开放。对于广大滑雪爱好者来说，来这座专业场地打个卡，在2198米的山巅追逐冬奥健儿们的足迹，成了这个冰雪季的重要活动安排之一。

　　“我们专程从北京市区驱车2小时，来到延庆奥林匹克园区打卡。这里还有亲子戏雪乐园，无论是孩子还是大人，都能尽兴而归。”北京游客赵明生说，无论是高水平的滑雪爱好者，抑或是初级入门的滑雪新手，都可在此练习滑雪技能，享受雪上运动乐趣。

　　不光是“雪飞燕”客流不断，国家雪车雪橇中心“雪游龙”里也人流如织。其冬奥赛道体验项目正式开售，不少游客前来体验“冰上F1”的速度与激情，游客还可以乘摆渡车参观游览“雪游龙”，到达观景台，就能一览冬奥村全貌。

　　在刚刚过去的春节假期，延庆共接待游客75.8万人次，占北京市乡村游接待游客总数的57%。冬奥会带来的持续冰雪热成为其吸引游客的重要原因。与此同时，延庆区多款文旅产品于春节假期首发，吸引了众多游客。比如，八达岭夜长城首次在春节假期开放，夜幕下化身璀璨巨龙的长城引得游客连连惊叹。

　　冬奥魅力不减

　　除了“雪飞燕”“雪游龙”转身为公众参与冰雪运动的绝佳场地，国家速滑馆“冰丝带”、国家游泳中心“冰立方”，以及曾为运动员提供赛前热身与训练服务的五棵松冰上运动中心等冬奥场馆也面向公众开放。

　　走进国家速滑馆，场馆大屏幕上正播放着荷兰选手在速度滑冰女子1500米决赛勇夺金牌并打破奥运纪录的精彩瞬间。冬奥赛时，中外健儿在国家速滑馆速度滑冰赛道上接连打破纪录。目前，这块“最快的冰”继续使用二氧化碳先进环保制冰技术运营维护，滑起来又快又韧。今年春节期间，冰丝带、鸟巢、水立方首发三馆参观联票，让游客尽情感受奥运场馆魅力。

　　拥有两块标准冰球场地的五棵松冰上运动中心，北京冬奥会时曾为运动员提供赛前热身与训练服务。现在，这块场地面向公众举办冰球和花滑课教学。据现场工作人员介绍，许多家长之所以来这里报课，就是看中了“冬奥同款”。

　　既有设施创新利用，又有精彩纷呈的文化活动。在首钢滑雪大跳台，赛时临时设施变成票务用房，大跳台落地区巧妙降低坡度，成为“雪圈冲浪”网红体验地。作为世界唯一的“双奥”开闭幕式场馆，国家体育场“鸟巢”北侧运动场变身3.4万平方米的冰雪乐园，春节期间还推出“到鸟巢过大年”文化体育休闲活动。五棵松冰上运动中心也结合商圈特色举办了丰富多彩的冰雪嘉年华活动，吸引游客参与体验冰雪活动。

　　记者发现，近一段时间以来，一些场馆在常态化保留奥运元素供游客参观体验的同时，还开辟或预留专门区域满足多样化培训需求。如北京国资公司与世界壶联在“冰立方”冰上运动中心合作设立“世界冰壶学院培训中心”，以促进冰壶运动在国内加速发展；国家速滑馆作为国际滑联卓越中心，创新合作模式，以“最快的冰”为基础搭建冰上培训平台，引进国内高水平培训机构，助力培养优秀冰雪运动后备人才。

　　助力协同发展

　　树立奥运场馆赛后利用国际典范，高水平建设国际滑雪度假旅游胜地，打造体育文化旅游融合发展样板……2022年1月29日，国家体育总局等三部委联合印发的《京张体育文化旅游带建设规划》，为“加快建设京张体育文化旅游带”落地绘就蓝图。《规划》发布一年以来，延庆统筹推进冬奥会筹办举办、冬奥遗产后续利用和区域协同发展。立足于生态涵养区的定位，国家高山滑雪中心、国家雪车雪橇中心、延庆冬奥村在内的“两馆一村”已完成从赛区向景区的转化，成为一个以滑雪为特色的旅游度假区。

　　从赛区到景区变化的背后，彰显的是创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。一方面，延庆区深化文旅体商农深度融合，推动自然资源、文旅资源与冰雪运动、度假休闲有机结合，举办“春来延庆城·花开漫延庆”“点亮北京·消夏延庆”“乐享金秋·悦游延庆”等品牌活动，推出20余处网红打卡地、30条精品旅游线路、300余项“+旅游”产品，持续培育露营、骑游、夜游、户外运动、会奖旅游等新业态项目，助推京张文化旅游带建设。另一方面，通过打通冬奥场馆、世园公园和长城景区等地理空间，延庆区共包装策划国家级滑雪旅游度假地建设基础设施提升项目、冬奥后续利用项目等重大投资项目12个，资金总额24.7亿元，以项目支撑京张体育文化旅游带建设。

　　在京张体育文化旅游带建设上，冰雪体育仍是最璀璨的光环。围绕中关村延庆园“一核四区”科技创新布局，延庆加快冰雪体育产业发展，推进中关村(延庆)体育科技前沿技术创新中心建设，目前已吸引386家体育企业入驻。万科石京龙和八达岭滑雪场合计34.5万平方米、19条雪道完成升级改造，建成北京冰上项目训练中心和引进梦起源公司建设室内冰场，夯实冰雪产业发展基础。按照“一轴两翼”冰雪体育产业布局，冰雪体育同培训、旅游、科技、赛事等板块联动互促，初步形成“冰雪体育+”的发展模式。

　　“下一步，将持续强化延庆作为京张体育文化旅游带建设的主力军、推动者的角色定位，与张家口、乌兰察布等地区加强合作、互相借力、共赢发展，扎实做好后冬奥、后世园文章，进一步探索赛后场馆利用新方式，创新体育文化旅游融合发展新模式。”北京市延庆区文化和旅游局党组书记、局长洪炜说。