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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）

见证与死神搏斗瞬间 直击郑州ICU十二时辰******

　　2022年12月中下旬以来，河南各医院陆续迎来新冠患者重症救治高峰。

　　□大河报·豫视频记者 郑超 魏浩 李彬 任倩倩 龚振 林辉 文 医院供图

　　连轴转抢救病人、满负荷运转、千方百计扩充重症床位……2022年12月中下旬以来，河南各医院陆续迎来新冠患者重症救治高峰。据省卫健委最新数据，全省二级以上医院ICU重症床位从13635张扩充到21771张。

　　医疗机构内其他科室医务人员在进行培训后，支援呼吸科、感染科、重症科，重症救治医护人员数从26134人增加到33171人。重症高峰已至，医护人员迎来“防重症”的关键时期。ICU，如同一道生死之门，见证着一个又一个医患人员迎难而上、与死神搏斗的瞬间。在ICU的十二时辰，有哪些揪心时刻？又有哪些值得记录的画面？

　　子时23:00-01:00

　　“医护轻伤不下火线，病床也是一分钟不停歇地连轴转。”

　　河南省人民医院重症医学科总护士长朱世超说，从2022年12月中下旬开始，原本已接近满负荷运转的河南省人民医院中心ICU迎来了病人高峰，每个病区的床位数迅速扩充，又增设ICU六病区，医护人员争分夺秒与死神赛跑，抢救患者的生命。

　　丑时01:00-03:00

　　凌晨2点多，河南省人民医院重症医学科内暗化环境，关闭不需要的灯光，而值班的医护仍不能停下忙碌的脚步，彻夜不眠守护患者健康。

　　寅时3:00-05:00

　　凌晨3点半，河南省直第三人民医院急重症医学中心东院区ICU，一直在忙的医护人员才有空停下来歇一歇。

　　卯时05:00-07:00

　　清晨的阳光洒进病房，郑州大学第二附属医院ICU护士正在登记病人信息。该院从2022年12月初就迎来重症救治高峰，最多一天有15个病人入住，目前有69个患者在救治。

　　辰时07:00-09:00

　　8点，河南省直第三人民医院急重症医学中心东院区ICU，当班护士在给一名新冠感染重症患者喂饭。最近河南省中医院收治的病人，基本都是新冠感染的重症和危重症病人，70岁以上的占80%以上，大部分合并有糖尿病、高血压、冠心病、肾功能不全等基础病。

　　近期每天新入科4—6个病人，在院病人数24—29人，河南省中医院核定床位数24张，2022年12月上旬刚调整疫情防控措施的那段时间，每天新收治病患数量在10人左右。

　　巳时09:00-11:00

　　在郑州市中心医院ICU，6名医务人员齐力帮助俯卧位患者通气。

　　河南省人民医院重症医学科二病区护士王鲁在值夜班时，还收到一名94岁高龄的老奶奶赠予的诗词。这位老奶奶转出ICU的当天，再次赋诗一首向主管医生朱宁、病区护士长夏明以及全体医护人员表达感激之情——“行走如飞，来去匆匆。救死扶伤，大道通行。老树枯枝，借力更新。人才济济，祝我脱困。滴水之恩，涌泉相报。活着出去，设宴酬宾。”

　　郑州市心血管病医院（郑州市第七人民医院）综合重症监护室的医生，正在对患者进行床旁超声检查。临床医师通过该项检查快速、及时地监测病人病情的发展，进而指导患者的诊断和治疗。

　　10点，郑州市第一人民医院SICU主任孟鹏飞、护士长陈亚君及相关人员正在查房，针对每一名患者的病情，专家们都充分讨论，并制定精准的治疗方案。

　　午时11:00-13:00

　　河南省胸科医院呼吸病医院呼吸重症监护病房（RICU）主治医师庞晓倩，怀孕9个月了，仍然坚持在一线。

　　中午，她匆匆吃了碗泡面，又投入到新冠感染患者的救治中。河南省胸科医院呼吸病医院呼吸重症监护病房（RICU），另一位医生正准备吃个泡面凑合一下，结果突发抢救，紧急开展工作，没顾上吃泡面。

　　护士们忙碌地为患者吸痰、翻身、导尿以及配合各项抢救……

　　自2022年10月以来，郑州市第二人民医院重症医学科全体医护人员紧绷一根弦，时刻冲锋在一线。尤其是面对新冠感染患者的重症监护治疗，医护人员克服人员紧缺、各项任务繁重等困难，不分昼夜用实际行动守护患者生命健康。

　　11点多，郑州颐和医院ICU，护士为患者刮胡子。

　　未时13:00-15:00

　　郑州市中心医院ICU医生连续工作6个小时，忘记及时订饭，同事把自己的午饭给她分了点。

　　28岁的郑州仁济医院ICU护士张逸民，怀孕8个月仍在坚守。

　　申时15:00-17:00

　　“爸，每天早上护士都有给我们说您的恢复情况，也看到给您录的视频啦！您要加油啊！”

　　1月9日下午，河南省肿瘤医院重症医学科主管护师杜瑞云帮助患者通过手机视频和亲属“见面”。

　　在工作高饱和状态下，医护人员对患者无微不至的照护仍丝毫未减，每天都会为患者修剪指甲，为病情条件允许的患者洗头、刮胡子、修剪头发等。

　　“即使再忙，我们也尽量把人文关怀、护理细节做到极致，让患者在住院期间留下温暖的回忆。”河南省肿瘤医院重症医学科护士长尚晓辉说。

　　酉时17:00-15:00

　　18时，河南省中医院ICU，一名新冠感染重症老人大便干结，出现了腹痛腹胀的症状，护士正在用手帮助老人排便。

　　戌时19:00-21:00

　　郑州仁济医院ICU护士王卫红，连续工作20多个小时，因为常错过饭点，加上劳累，突发胃疼，不得不临时输液治疗。

　　亥时21:00-23:00

　　在黄河科技学院附属医院ICU，护士正在为新冠患者进行俯卧位通气和叩背排痰治疗。

　　深夜，ICU的患者已沉沉睡去，黄河科技学院附属医院ICU病区内的护士，正在密切观察患者病情和生命体征变化，并实时记录护理特护单。

　　感谢河南省胸科医院、河南省人民医院、河南省肿瘤医院、郑州市中心医院、郑州市第七人民医院、郑州市第二人民医院、黄河科技学院附属医院、河南省直第三人民医院、河南省中医院、郑州市第一人民医院、郑州大学第二附属医院、郑州仁济医院、郑州颐和医院为本次采访提供的宝贵素材。为了生命坚守ICU的每一个你，都值得拥有最热烈的赞美！

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）