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）
国是访问丨中国高水平对外开放“高”在何处？******
文/李晓喻
今年以来，中国再次释放出坚定不移推进高水平对外开放的明确信号。高水平对外开放，究竟将“高”在何处？哪些领域的开放措施值得期待？
针对这些问题，中国宏观经济研究院对外经济研究所研究员、综合研究室主任杨长湧近日接受了中新社国是直通车专访。
现将访谈实录摘要如下：
国是直通车：您如何评价中国当前对外开放所处的阶段和水平？对外开放的“高水平”应该体现在哪些方面？
杨长湧：中国对外开放经过40多年历程，已经迈向高水平阶段，这是与中国经济整体转向高质量发展阶段相适应的。在新形势下，中共二十大报告提出要“推进高水平对外开放”，我理解这种“高水平”可以概括为五个“更”。
——更大范围。当前，中国东部沿海和中西部地区在开放方面的差距仍比较大，开放不平衡、不协调问题依然存在。推进高水平对外开放，就要求推进更大范围开放，在巩固东部沿海地区开放先导地位的同时，通过共建“一带一路”，推动建设西部陆海新通道，打造国际运输和物流大通道，让中西部内陆沿边地区更多、更快、更好地融入对外开放大局。
——更宽领域。中国制造业已经基本实现了全方位开放，但服务业开放程度仍相对不足。因此，要继续合理缩减外资准入负面清单，在电信、互联网、教育、文化、医疗等服务业领域有序推进开放，应当成为下一步对外开放的重要方向之一。此外，大力发展数字贸易也是拓宽开放领域的一个重要内容。
——更深层次。核心就是要从商品和要素流动型开放转向规则、规制、管理、标准等制度型开放。目前国际新一轮经贸规则演进的一个重要趋势，就是从“边境上”向“边境后”推进。在此情况下，作为开放大国，中国“边境上”开放程度已经较高，下一步开放的重点就不再是削减关税和非关税壁垒，而是要顺应全球经贸规则演进趋势、产业链供应链调整趋势以及新一轮科技革命和产业革命发展趋势，把着力点放在规则、规制、管理、标准等制度型开放方面。
——更加主动。过去很长一段时间，中国开放都处在“顺风顺水”的国际环境中。但随着逆全球化加剧，保护主义、单边主义抬头，在这种情况下，中国对外开放需要更加主动，包括主动扩大“朋友圈”，主动推进共建“一带一路”高质量发展，主动适应全球经贸规则演进趋势等。
——更重安全。考虑到全球各种不确定不稳定因素增加，越是开放越要统筹好开放和安全的关系。
国是直通车：经济全球化进入深度调整，逆全球化思潮抬头。在这种情况下，中国强调推进高水平对外开放有何考虑和现实意义？
杨长湧：关于这个问题，我们需要理解经济全球化的大势。尽管当前逆全球化思潮抬头，但是从历史长周期来看，经济全球化是不可逆转的时代潮流。基于这个判断，中国坚持高水平开放，它的意义或者说原因主要体现在以下几个方面。
第一，当前逆全球化加剧的根源之一，是某些大国不去承担应尽的责任，而选择单边主义、保护主义。作为世界第二大经济体、第一大货物贸易国，中国高举开放旗帜，坚持合作共赢，以中国的新发展为全球提供新机遇，是给经济全球化和开放型世界经济注入“强心针”，也为构建人类命运共同体增添了新动力。
第二，高水平对外开放是中国自身经济高质量发展的必然要求。二十大报告明确，高质量发展是全面建设社会主义现代化国家的首要任务。要推进高质量发展，就必须加快构建新发展格局。这一新格局绝非封闭的国内大循环，而是开放的国内国际双循环。因此，高水平开放是高质量发展的重要路径和组成部分。
第三，高水平对外开放对构建高水平社会主义市场经济体制也有重要作用。当前经济体制改革仍有一些难啃的“硬骨头”，需要充分借鉴过去中国以开放促改革的宝贵经验，通过高水平开放推进经济体制改革，将为构建高水平社会主义市场经济体制贡献力量。
国是直通车：制度型开放对中国经济高质量发展会带来哪些作用？
杨长湧：现在中国推进制度型开放的两个重要载体，一个是海南自贸港，另一个是自贸试验区。
海南自贸港通过推动贸易、投资、人员进出、运输来往、跨境资金流动的自由便利，以及数据安全有序流动，将探索新路径、积累新经验，同时自贸试验区在投资、贸易、金融、政府治理等方面也会加大试验力度，这些都将有助于打造改革开放新高地，成为世界共享中国市场机遇的优良场所。
另外，在制度型开放指引下，今后中国将加快推进国际贸易“单一窗口”建设，推进内外贸易一体化，深入贯彻落实《外商投资法》，这将为中国企业和外国企业同台竞技提供良好舞台。现有的一些自贸协定谈判也会加快进度。
国是直通车：过去一段时间，中国都是以开放促改革，有人认为当前形势下，中国更应该以改革促开放，您对此怎么看？要推进高水平对外开放，哪些领域的改革需要加速推进？
杨长湧：中国的开放和改革一直是相互促进的关系。下一步要推进高水平对外开放，确实需要高水平社会主义市场经济体制这个制度环境来保障，而且随着开放从“边境上”深入到“边境后”，很多开放内容都涉及国内规则、规制、管理和标准，也需要强有力的改革作为支撑。
同时也要看到，以开放促改革的重要性并没有削弱，这也是中国积极推进加入CPTPP(全面与进步跨太平洋伙伴关系协定)、DEPA(数字经济伙伴关系协定)的重要原因。
关于下一步需要重点改革的领域，其实还是要紧紧扭住一个目标，就是加快构建新发展格局。在这个目标之下，很多改革的方向就比较明确了，比如推动内外贸一些法律法规、监管体系和标准相衔接，推动实施外资准入后国民待遇等。
国是直通车：在推进高水平开放的过程中，如何兼顾开放与国家经济安全？
杨长湧：我想应当是坚持问题导向。既要重视开放领域的一些传统安全问题，比如贸易摩擦、出口管制等，也要重视解决新形势下，特别是新的国际背景下出现的一些新安全问题，包括粮食安全、能源资源安全、产业链供应链安全等。要从过去的产业合作逐步转向产业链供应链合作的思路，通过国际合作以及一些机制安排，提高产业链供应链的韧性和安全水平。
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