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)
新时代,纪录电影大有可为******
新时代,纪录电影大有可为
——首届华语纪录电影大会侧记
光明日报记者 严圣禾
纪录电影是电影的一个重要门类,散发着独特的艺术魅力。它给人们提供了一个了解社会生活、时代印记并不断汲取进步动力的窗口。
日前,由中央新闻纪录电影制片厂(集团)、中共珠海市委宣传部、中国电影家协会共同主办,珠海传媒集团、中国电影家协会纪录电影工作委员会承办的首届华语纪录电影大会在广东珠海举行。为期三天的大会不仅是华人影像记忆的集中展示,更为纪录电影创作者、专家学者、发行放映机构负责人和媒体人搭建了共话发展、共享机遇、共创未来的广阔平台。
搭建平台,为华语纪录电影发展注入新动能
新时代,纪录电影大有可为,人们也越来越习惯通过纪实影像来触摸时代脉搏,感受时代温度。中国电影家协会副主席任仲伦在会上表示,党的十八大以来,广大纪录电影工作者用真实光影、真实故事书写下生生不息的人民史诗,一批优秀纪录电影作品成为讲述新时代中国故事、弘扬中国精神、彰显中国力量的重要载体,为聚人心、暖民心、强信心发挥了重要作用。
在谈到为什么要举办首届华语纪录电影大会时,中央新闻纪录电影制片厂(集团)党委书记、董事长,中国影协纪录电影工作委员会会长姜海清指出,举办此次大会是落实党的二十大精神的重要举措,目的在于团结和激励广大纪录电影工作者努力在新征程上谱写纪录电影繁荣发展的时代华章,为华语纪录电影攀登高峰注入新动能,为华语纪录电影人凝聚共识、交流合作拓展新空间,为中华文化与世界文化交流互鉴、相知相融创造新机遇。
文艺是时代的号角。华语纪录电影大会不仅能够搭建交流平台、集聚纪录资源、推动产业发展,还是展示城市形象的机会。中共珠海市委常委、宣传部部长谈静表示,将以此次大会为契机,全面加强与纪录电影领域的创作者、专家学者和制作发行机构的交流合作,打造更多生动记录时代、抒写人民的纪录片精品,讲好珠海故事、湾区故事、中国故事,传播好中国声音,向世界展示可信可爱可敬的中国形象。
尊重规律,努力创作既叫好又叫座的影片
随着互联网和通信技术的迅猛发展,在人人都是记录者的时代,如何创作出既叫好又叫座的优秀纪录电影呢?在“融媒体时代纪录电影发展的新路径”主题论坛上,原国家广电总局电影局局长刘建中指出,纪录电影首先要尊重规律,纪录电影在坚守职责使命的同时,要适应市场需求和观众喜好,充分了解院线观众的消费心理,在视觉效果、画面动感等技术条件方面向故事片甚至科幻大片靠拢,追求更好的可看性和观赏性。要把握不同媒介形式的传播特点和规律,在尊重的基础上探索,才能获得更好的发展。其次,纪录电影创作者一定要深入生活、观察生活、体验生活、融入生活,所有的艺术都源于生活,创作者要熟悉影片所表现的对象,进行扎实的调查研究,展现丰富却鲜为人知的生活细节,才能创作出观众真正喜爱的影片。
与会嘉宾认为,经历疫情冲击的中国电影市场,同时面对产业缓慢复苏和互联网新媒体冲击的双重压力。纪录电影资金投入量相对较小,契合受众现实关切,因而在面临影视行业重整与规范带来的契机时,可以积极主动寻找纪录电影与时代、与整个影视行业、与观众多元文化需求的契合点,探索差异化竞争策略,紧跟时代也紧跟市场。
例如中央新影集团导演徐洁勤就提出,纪录电影应该进行再定位,在选题、内容取舍、表达方式、拍摄手法、剪辑思路和宣推方案等方面进行全流程革新。她建议纪录电影应充分发挥与商业电影不同的价值诉求,在“泛娱乐化”环境中坚守对社会现实议题的关注,在信息洪流中作为“国家相册”“时代影集”进行表达革新。
讲好故事,做中华文化的记录者和传播者
“山再高,高不过登山的人;路再险,挡不住勇敢的心。”12月14日晚,纪录电影《无尽攀登》中的主人公夏伯渝在首届华语纪录电影大会“荣光大道”红毯仪式上如是说。1975年,夏伯渝挑战珠穆朗玛峰,在距离顶峰200米的地方遭遇暴风雪,不得不下撤。同伴丢了睡袋,不怕冷的夏伯渝号称“火神爷”,把自己的睡袋给了同伴,导致双脚冻伤,被迫截肢。2018年,失去双腿的夏伯渝以69岁高龄成为无腿登顶珠峰第一人。
凭借夏伯渝无腿登顶珠峰的感人故事和片中壮美的景色,《无尽攀登》在此次华语纪录电影征集推荐活动中获自然类推荐作品。全景式真实记录武汉抗疫历程的纪录电影《一起走过》则获特别推荐作品。此外,讲述抗美援朝老兵故事的《1950他们正年轻》获文献类推荐作品;记录叶嘉莹传奇人生的《掬水月在手》获文化类推荐作品;反映怒江大峡谷碧罗雪山深处沙瓦村“一步跨越千年”伟大脱贫攻坚历程的纪录电影《落地生根》获现实类推荐作品;真实还原泰坦尼克上华人幸存者的故事,在告慰那些辗转流徙的早期华人移民的同时,引发人们对人类迁徙和文明对话深层思考的《六人——泰坦尼克上的中国幸存者》获国际传播类推荐作品。
“真实是纪录电影这个片种的特性。在新时期、新的国际形势下,纪录电影承担着讲好中国故事、传播中国声音、展现中国形象,推动中华文化更好走向世界的使命。”中国电影基金理事会理事长张丕民表示,相信华语纪录电影大会一定会在粤港澳大湾区、东南亚乃至世界华人的心目中,成为一个非常响亮的品牌。
《光明日报》( 2022年12月16日 09版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)