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)
有效推进社会慈善资源融入基层社会治理******
【深入学习宣传贯彻党的二十大精神】
作者:胡彬彬(贵州民族大学社会学院副教授)
慈善事业是社会文明进步的重要标志。习近平总书记在党的二十大报告中强调,要“引导、支持有意愿有能力的企业、社会组织和个人积极参与公益慈善事业”“发展壮大群防群治力量”“建设人人有责、人人尽责、人人享有的社会治理共同体”。早在2002年8月22日,时任福建省省长的习近平同志在福建省慈善总会第一次代表大会上就指出,“协助政府发展慈善公益事业,更好地推进社会保障化,维护社会的稳定”。2006年12月12日,时任浙江省委书记的习近平同志在浙江慈善大会上强调:“在构建社会主义和谐社会中,必须把发展慈善事业作为一件大事来抓,真正确立慈善事业在经济社会发展中的地位。”党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央高度重视慈善事业在加强基层治理体系和治理能力现代化建设中的作用。2021年4月,中共中央、国务院印发《关于加强基层治理体系和治理能力现代化建设的意见》强调,要“完善社会力量参与基层治理激励政策,创新社区与社会组织、社会工作者、社区志愿者、社会慈善资源的联动机制”。慈善事业是推进基层社会治理的重要力量,要加强基层治理体系和治理能力现代化建设,必须以习近平总书记关于慈善事业的重要论述为指导,有效推进社会慈善资源融入基层社会治理。
社会慈善资源是慈善事业持续发展的基石,也是基层社会治理有效推进的活力源泉。所谓社会慈善资源,是指社会公众在自愿基础上以募集、捐赠、资助等方式进行分配的资源。它既包括善款、善物等有形资源,也包括服务、爱心等无形资源。社会慈善资源是实现基层社会治理目标的重要手段。作为一种社会公益资源,社会慈善资源本身是社会协同的重要力量,相对于政府制度化资源的供给方式而言,社会慈善资源具有更高的自主性、灵活性与便捷性。这就意味着,社会慈善资源可以弥补城乡社区在资源供给上的不足。要有效推进社会慈善资源融入基层社会治理,必须做到以下“三个注重”:
一是要注重创新融入理念。理念是行动的航标,推进社会慈善资源融入基层社会治理,必须创新融入理念。首先,树立主动融入理念。慈善事业是一项全民的事业,必须充分激发全民的爱心、调动全社会的热情,使全社会共同关心、支持和参与慈善事业,所有个人和组织都不应该是慈善事业的“局外人”或“旁观者”,而应当以主人翁的姿态主动激活社会慈善资源,并使之服务于基层社会治理。其次,树立全域融入理念。社会慈善资源富藏于社会生活的各个领域。其中,既有公共生活领域,又有私人生活领域。要推动社会慈善资源融入基层社会治理,就必须树立全域融入理念,探索建立“慈善+党建”“慈善+金融”“慈善+教育”“慈善+救助”等实践模式,形成全域慈善生态链,并使之助力于基层社会治理。最后,树立协同融入理念。推动社会慈善资源融入基层社会治理是一项社会系统工程,它涉及基层党组织、基层政权组织、经济组织、自治组织、群团组织、社会组织等多元行动主体。基层党组织要充分发挥战斗堡垒作用,全面提高凝聚力和战斗力,加强指导和管理,使各类基层组织按需设置、按职履责、有人办事、有章理事,既种好自留地、管好责任田,又唱好群英会、打好合力牌。
二是要注重健全融入机制。机制是行动的保障,推进社会慈善资源融入基层社会治理,必须健全融入机制。一方面要健全党建引领机制。党建引领是推进社会慈善资源融入基层社会治理的政治保证。城乡基层党组织必须把推进社会慈善资源融入基层社会治理作为党建工作的一项重要任务来抓。积极创新激活社会慈善资源的组织化形式,探索激活社会慈善资源的方式方法,广泛凝聚社会贤达人士、民营企业、社会组织、社会工作者、社区志愿者等多方面力量,形成推进社会慈善资源融入基层社会治理的强大合力。同时,充分发挥党组织的战斗堡垒作用和党员先锋模范作用,强化组织引领,强化行为示范,强化慈善监督,为激活社会慈善资源保驾护航。另一方面要健全慈善激励机制。慈善是一种自愿性的公益行为。从组织行为学来看,慈善行为得以强化的社会心理机制在于激励。要充分发挥基层政府的主责作用,积极创新慈善行为的激励方式,让慈善行为主体“慈有所乐”。推进慈善公益组织与媒体平台的合作,充分发挥主流媒体的舆论“风向标”作用,大力开展慈善标杆企业、慈善知名人士的舆论宣传,真正弘扬社会正能量。同时,健全激励制度,探索慈善积分奖励、慈善时间银行等多样化激励机制,让善行得以“储存”,让善举得以“升值”。只有这样,才能使慈善行为得到最大的正向激励。
三是要注重拓展融入路径。路径是行动的航线,推进社会慈善资源融入基层社会治理,必须拓展融入路径。一是以社区为主体创建融入场域。作为基层社会治理的基本单元,社区既是一个具有共同价值取向的情感共同体,又是推进社会慈善资源融入基层社会治理的行动主体。城乡社区建设应当以增强居民的“社区共同体”意识为目标,积极开展“社区慈善日”等活动,努力打造“慈善标杆社区”,从而提升社区的凝聚力,为社会慈善资源融入基层社会治理营造良好的环境氛围。二是以社会力量为依托拓宽融入渠道。社会组织、社会工作者、社区志愿者是基层社会治理的重要社会力量。整合资源是社会组织的一个基本职能。社会组织要注重提升资源整合能力,利用自身的组织优势,加强资源整合平台建设,最大限度地整合社会慈善资源,并使之服务于基层社会治理。嫁接资源是社会工作者的一种基本能力。社会工作者要真正践行“助人自助”的价值理念,注重提升自身的资源嫁接能力,努力成为激活社会慈善资源的专业能手。链接资源是社区志愿者的一个行动目标。社区志愿者要真正践行“奉献、友爱、互助、进步”的志愿服务精神,注重提升自身的资源链接能力,努力凝聚盘活社会慈善资源的强大正能量。
(本文系国家社科基金青年项目“民族互嵌式社区治理共同体的理论建构与实践路径研究”〔20CSH004〕的阶段性成果)
《光明日报》( 2022年12月29日 06版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)