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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）

2023，出国留学新趋势******

　　新的一年到来，随着国内出入境政策的变化、新冠疫情对出国留学的影响降低，中国留学生出国学习更加方便。2023年留学申请趋势有哪些？中国留学生的求学之路如何规划？

　　交叉专业受青睐

　　卢晓安本科在国内学习计算机科学，不久前他成功申请到了英国伦敦国王学院的计算机金融专业硕士项目，这是一门计算机科学与金融的交叉学科。

　　近年来，交叉学科专业正受到越来越多关注。交叉学科指两个或多个不同专业交融，比如计算机金融、生物统计、文化产业管理等。大部分交叉学科专业应社会不断变化的就业需求而生，着力培养学生的复合技能，拓宽学生的就业范围和求职竞争力。

　　根据新东方《2022中国留学白皮书》显示，留学生在选择专业时考虑前三位的因素分别是“自己感兴趣的”“就业前景好的”和“适合自己教育背景的”。受就业压力的影响，不少学生在选择专业时将求职前景纳入考虑。

　　“我认为学习计算机金融交叉专业能在就业时具备更强的竞争力。”卢晓安说，“据我所知，金融行业逐渐实现数字化转型，加大了对技术领域的投入。以量化交易员招聘为例，应聘者既要对计算机科学有一定的理解，还要了解量化投资的知识。”

　　据2022年《美国门户开放报告》显示，2021-2022学年中国内地留美学生排名前三的专业分别是“数学和计算机类专业”“工程类”“商科和管理类”，STEM专业（科学、技术、工程和数学教育）、商科、人文社科仍为主流。目前，海外许多院校开设的跨学科专业以数学、计算机、商科等专业结合其他专业为主，正受到越来越多中国学生的青睐。

　　升学规划更多样

　　日前，启德教育发布《中国留学市场2022年盘点与2023年展望》报告。报告数据显示，由于海外院校申请门槛提高，申请结果不确定性增加，近3年本硕留学申请中多国联申的占比呈小幅上涨趋势。其中，赴美国、澳大利亚本硕留学的学生联申英国的占比达50%左右。

　　“今年，我申请了美国和英国几所不同高校的商科专业，希望能提高申请成功率。”李明洋是一名正在经历申请季的大四学生，他说：“美国和英国有不少世界排名靠前的学校，据我所知，申请同学中不乏学术能力和语言成绩都很突出的‘学霸’，竞争非常激烈。我想多申请几个学校，有更多被录取的可能，从而顺利读研。”

　　此外，启德教育北京分公司副总经理贾鸿岩表示，中国学生的高考成绩正被越来越多的海外高校认可和接受，许多家庭开始做两手准备，考虑留学与高考双轨并行的方案，以做全面的升学规划。

　　以英国为例，包括剑桥大学、伯明翰大学等在内的近50所高校认可中国高考成绩。德国则从2020年起允许中国高中毕业生凭高考成绩直接申请德国大学的本科专业，启德教育一组数据显示，2022年申请德国本科的学生人数相对于前一年上升了5个百分点。

　　《2022中国留学白皮书》显示，2022年留学人群的学业规划更加多样化，同时关注多种升学途径、做好两手准备的群体占比超四成。在申请本科及以上阶段意向群体中，不少人还会考虑中外合作办学、海外高校在国内分校的项目，以期找到适合自己的发展方向。

　　回国就业意愿强

　　2022年9月，教育部发布数据显示，2012年以来，我国各类出国留学人员中超过八成完成学业后选择回国发展。根据领英发布的《2022中国留学生归国求职洞察报告》显示，2020年中国留学生学成回国人数同比增长33.9%，且在2021年持续保持增长态势，中国留学生回国意向增强。

　　领英相关负责人表示，互联网及金融行业因发展态势较好，近年来吸引了不少留学生。在城市选择上，不少需要国际人才的公司将总部、分支机构、联动办公区域设于一线或新一线城市，并积极解决户口、住房、员工子女入学等问题，因此吸引了不少海归人才。以上海为例，对毕业于世界排名前50名院校的留学回国人员，取消社保缴费基数和缴费时间要求，全职来上海工作后即可直接落户；毕业于世界排名51-100名院校的，全职来上海工作并缴纳社保满6个月后可申办落户。

　　此外，留学经历也成了学子求职时的加分项。“外资企业和具有全球化背景的企业比较青睐中国留学生，他们很看重留学生的语言优势、综合素养以及全球化视野。”领英中国产品运营总监陈怡静说。

　　赵栩2022年从荷兰瓦赫宁根大学城市环境管理专业毕业后回国参加了秋招，对企业招聘留学生的相关要求深有体会。她说：“留学生应聘有外语要求的岗位时具备优势，部分岗位要求学生提供雅思或托福成绩，我在申请出国时就有所准备。此外，一些工作内容需要熟练掌握英语，比如我应聘过的一个研究所岗位，日常需要筹备国际会议、翻译图书信息、撰写外语宣传内容等，这对应聘者的英语水平、跨文化沟通能力有一定要求，留学生可以充分展现出自己的竞争力。”（本报记者 周姝芸）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）