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）
奏响人与自然和谐共生新乐章——2023开年推进绿色发展一线观察******
2022年岁末，《国家公园空间布局方案》正式发布，遴选出49个国家公园候选区(含正式设立的5个国家公园)，到2035年我国将基本建成全世界最大的国家公园体系。
2023年开年之际，记者在采访中看到，鄱阳湖畔，数不清的候鸟在引吭高歌；华北平原，蓝天成为人们照片里最美的背景；巢湖岸边，农田里越冬的不是庄稼而是“草”……各地牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，着力推动绿色低碳发展，神州大地正在奏响人与自然和谐共生的新乐章。
视频：奏响人与自然和谐共生新乐章——2023开年推进绿色发展一线观察来源：新华社客户端
照片里记录变化：让环境更加优美
高耸入云的天津广播电视塔、变化起伏的城市天际线……寒冬时节，摄影爱好者孙涛登上位于天津市区的南翠屏公园山顶，用相机将冬日美景记录下来。
“以前想拍城市天际线可不容易，放眼望去灰蒙蒙一片，根本拍不到好照片。现在空气好了，天空蓝得通透，随手一按快门就能拍出‘大片’。”孙涛感慨道。
党的二十大报告要求，坚持精准治污、科学治污、依法治污，持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。
开年工作第一天，天津市生态环境局就在网站公布了《天津市减污降碳协同增效实施方案》，明确了未来几年污染防治和气候变化应对的重点任务。
天津市生态环境局大气环境处处长王文美介绍：“下一步，我们将持续做优企业环境绩效分级，助推产业提升，科学、精准地降低大气污染物排放强度。同时，进一步强化京津冀及周边地区大气污染联防联控，不断提升科技化指挥调度的能力水平，为老百姓换回更多蓝天。”
广袤乡村承载着人们对田园生活的向往，也是美丽中国建设的重要内容。随着污染防治攻坚战不断向纵深推进，各地着力解决农村的垃圾、污水、厕所等问题，为老百姓留住鸟语花香田园风光。
寒冬时节，记者来到河北省保定市涞水县赵各庄镇福山口村，眼前群山环绕，拒马河蜿蜒流淌。这条河，是福山口村村民、摄影爱好者许增利眼里的“宝地”。
相册里的一张张照片记录着当地生态环境的巨大变化。2022年，许增利拍到了国家一级保护动物——中华秋沙鸭，照片发到朋友圈后，收获了不少网友点赞。
“我拍到这些珍稀水鸟也就近几年的事儿。”许增利翻开一张前些年的旧照片，河岸边全是垃圾，“以前人们习惯把垃圾往河边倒，夏天污水横流、臭气熏天，到秋天大风一刮，垃圾四散。”
许增利往后翻着相册，看着一张文化广场的照片说：“这原来是村里堆垃圾的地方，现在建成了广场，有凉亭有花草，好多人喜欢坐在这看看山水。”随着保定市开展农村人居环境整治，福山口村也行动起来，治理垃圾污水，改善村容村貌。
保定市农业农村局副局长崔文宇表示，目前保定农村生活垃圾基本实现无害化处理，基本实现村庄干净、整洁、有序的目标。“农村人居环境实现‘质变’不容易，要想保持好成果还需要久久为功。”
账本上透视前景：让发展更加绿色
2022年12月21日，山东首单排污权交易在刚刚搭建完成的山东省排污权交易平台上竞价成交。山东三丰新材料有限公司每年7.81吨挥发性有机物排污权被两家企业买走。
“多余的排污权能换成真金白银，我们节能减排的积极性更高了！”公司的一位负责人惊喜地说。
卖方山东三丰新材料有限公司加大废水废气的处理力度，通过对产生的有机废气进行高温分解燃烧，实现废气达标排放，节省出了部分排放指标。买方两家公司需要排污权指标保障项目落地，最终分别以每吨1490元的价格竞得3.594吨、每吨1470元的价格竞得4.216吨排污权。
党的二十大报告提出，完善支持绿色发展的财税、金融、投资、价格政策和标准体系，发展绿色低碳产业，健全资源环境要素市场化配置体系，加快节能降碳先进技术研发和推广应用，倡导绿色消费，推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。
山东省生态环境厅总量处副处长苏波介绍，山东的排污权有偿使用和交易工作以东营、临沂为试点，开展市域内交易。下一步将探索扩增试点城市范围，并谋划研究全省统一的排污权交易政策体系，有效推动实现环境要素优化配置，为经济社会高质量发展做好支撑。
推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。农药化肥减量、畜禽粪污综合利用、耕地轮作休耕……如今，农业生产也正在悄然改变。
元旦前后，在安徽巢湖的一级保护区内，大片的农田里生长着正在越冬的紫云英，绿意盎然。
合肥市巢湖市烔炀镇的种粮大户张文建介绍，以前种地都是稻麦轮作或稻油轮作，土壤明显板结，作物产量也越来越低。“我们秋季在田里种植了紫云英，等到4月再翻入土中，能起到改良肥力、调节土壤酸碱度的效果。”
“以前种地至少打四五遍化学农药，现在就封闭除草期和孕穗期各打一遍生物制剂，其他都靠物理防控，稻米的品质更好，自然也不愁销路。”刚刚参加完中化现代农业安徽有限公司巢湖技术服务中心组织的绿色种植培训，张文建也积攒了不少经验。
中化现代农业安徽有限公司为巢湖一级保护区内近6000亩农田提供全产业链服务。公司业务运营部负责人李骏算了算账：“以绿色种植的方式种植优良品种，农民的水稻可以卖到每斤1.7元，加工出的巢湖大米更是卖到每斤7.5元，实现了绿色生态农产品卖出更优价格。”
笑容里展望未来：让人与自然更加和谐
冬日阳光下，鄱阳湖上的晨雾似一层薄纱，笼罩着鸟儿的啼鸣。
江西鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区管理局南山管理站站长李建新露出笑容：“这个冬天数十万只候鸟在湖区越冬。令人惊喜的是，一些珍稀候鸟特别是东方白鹳的数量明显增多了。”
“加快实施重要生态系统保护和修复重大工程”“实施生物多样性保护重大工程”“建立生态产品价值实现机制”……站在人与自然和谐共生的高度谋划发展，党的二十大报告作出一系列部署。2022年12月30日，新修订的野生动物保护法正式表决通过，法律将进一步加强对野生动物栖息地的保护，维护生物多样性和生态平衡。
鄱阳湖是亚洲最大的候鸟越冬地。就在几个月前，李建新他们还在为鸟儿们的越冬栖息忧心忡忡——受旱情影响，鄱阳湖水位明显下降。
保护区管理局会同保护区内的3个村委会、1个红石厂谋划实施“协议管湖”——由管理局提供经费，从退捕渔民中聘请管湖员，争分夺秒控水保水，为迁徙水鸟和原生物种提供优质栖息地。
李建新说：“未来一段时间，我们还要加大巡护力度，清理沉在湖底的废弃渔网渔线，让鸟儿们在鄱阳湖安全过冬。”
绿水青山就是金山银山。刚刚过去的元旦假期，不少游客登上重庆市开州区举子园内的文峰塔，将汉丰湖的一湖景色尽收眼底。正值三峡水库丰水期，偌大的汉丰湖上，不少浅滩已被淹没，形态、颜色各异的植物在水中挺立，形成一片片别具特色的水中林地。
汉丰湖是当地为治理消落带生态环境形成的一片人工湖。开州区在重庆汉丰湖国家湿地公园创新性实施集水质净化、景观美化、水土保持、生物多样性提升等功能于一体的鸟类庇护林、林泽、基塘、滩涂生态保育四级工程。
如今，汉丰湖不仅改善了生态环境，也繁荣了经济业态。依托生态优势，当地建成汉丰湖水上俱乐部等10余个文旅项目。据统计，2022年汉丰湖景区接待游客600余万人次。
“坐在汉丰湖边吹吹风、喝喝茶，惬意得很。”湖边一家农家乐的主人周波笑着告诉记者，他的农家乐观光季每天可接纳100多人，预计今年的生意一定会更红火。
人与青山两不负。新年伊始，神州大地生机勃发，亿万人民用勤劳的双手建设美丽家园，一幅人与自然和谐共生的画卷正在生动铺展。
文字记者：高敬、黄江林、高博、张武岳、水金辰、陈毓珊、李晓婷
视频记者：张南琦、张涛、岳文婷、苏凯洋、邹尚伯、张硕、余国庆、潘志伟、程济安、曹力、陶冶、李晓婷、何春好、毛俊、罗新才(摄制)、牛思佳(报道员)、李采霏(报道员)、罗翀(报道员)、杨成(报道员)、汪喜兵(报道员)、董立厚(报道员)、刘文化(报道员)、陈永松(报道员)、贺宝(报道员)、王磊(报道员)、李雪梅(报道员)、赵海涵(报道员)、关智文(报道员)
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新媒体编辑：姜子炜
(新华社)
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