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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）

农业强国建设之路，如何行稳致远？******

　　【思想茶座】

　　编者按

　　全面推进乡村振兴、加快建设农业强国，是以习近平同志为核心的党中央着眼全面建成社会主义现代化强国作出的重要战略部署。近日，习近平总书记在中央农村工作会议上发表重要讲话，系统阐述建设农业强国、加快推进农业农村现代化、全面推进乡村振兴的一系列重大问题，为新征程上做好“三农”工作指明了前进方向。

　　今年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年，做好“三农”工作意义重大。如何认识农业强国的深远意义，怎样建设农业强国？光明智库特邀专家学者就此对话。

　　本期嘉宾：

　　张琦 北京师范大学中国乡村振兴与发展研究中心主任、北京师范大学中国扶贫研究院院长

　　仇焕广 中国人民大学农业与农村发展学院院长

　　钟钰 中国农业科学院农业经济与发展研究所产业经济研究室主任

　　司伟 中国农业大学经济管理学院院长

　　主持人：

　　本报记者 张胜

　　1.既是全局支撑，也是关键环节

　　光明智库：强国必先强农，农强方能国强。农业强国在社会主义现代化全局中的地位是怎样的？

　　张琦：农业强国既是整个社会主义现代化的全局支撑，也是关键环节。首先，农业是强国之基，是关乎百姓饭碗和农民生计的基础性产业。只有把饭碗牢牢端在自己手中，稳住“三农”基础，才能在现代化强国之路上行稳致远。其次，加快建设农业强国是提高我国农业竞争力的必然要求。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央始终坚持把解决好“三农”问题作为全党工作的重中之重，推动农业农村发展取得历史性成就。与此同时，我国农业农村仍然存在短板弱项，农业竞争力相较于发达国家而言仍有较大提升空间。

　　钟钰：农业是关系一个国家人民生命安全和生存安全的重要部门，正如习近平总书记强调的，“保障粮食和重要农产品稳定安全供给始终是建设农业强国的头等大事”。对于我们这样一个人口大国来说，加快农业强国建设将使粮食安全之路越走越稳健。在建设农业强国进程中，重头戏是提升农业核心竞争力。

　　仇焕广：农业强国是社会主义现代化强国体系不可或缺的重要组成，农业强国建设的质量决定了全面建设社会主义现代化国家的成色。只有把提高农业综合生产能力放在更加突出的位置，全方位夯实粮食安全根基，才能为全面建设社会主义现代化国家提供更加坚实的保障；只有坚持农业农村优先发展，补齐农业农村发展短板，扎实推动乡村产业、人才、文化、生态、组织全面振兴，才能尽快实现新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化“四化”同步发展。

　　司伟：需要看到，农业部门与国民经济联系越来越紧密，也比以往更容易受贸易、汇率、利率等宏观经济波动的影响。面对世界百年未有之大变局，只有依靠自己力量端牢饭碗，“手中有粮”才能“心中不慌”，从而更好应对外部挑战，为实现第二个百年奋斗目标奠定坚实基础。

　　2.走具有中国特色的农业强国建设之路

　　光明智库：建设农业强国为何要体现中国特色？农业强国应该强在哪些方面？

　　仇焕广：首先，中国农业资源禀赋丰富，但人均资源短缺，人多地少的基本国情要求我们在建设农业强国过程中始终把保障粮食和重要农产品稳定安全供给作为头等大事，必须走保量、保质、保生态的道路。其次，中国农耕文明源远流长、博大精深，建设农业强国必须赓续农耕文明，继承和弘扬中华优秀传统文化。最后，中国具有鲜明的“大国小农”特征，“人均一亩三分地、户均不过十亩田”的小农生产方式长期存在，推动小农户与现代农业有效衔接是建设农业强国的必经之路。

　　钟钰：走具有中国特色的农业强国之路，既要尊重国际上农业强国建设的一般规律，又必须立足自身实际，体现千年的农耕文明特质和中国制度优势，找准突破重点。一是确保供给保障能力强，必须坚持立足国内，守住粮食等重要农产品稳产保供底线；二是确保科技装备强，依靠科技进步推动农业劳动生产率和土地生产率提升，依托生物技术、装备技术、数字技术、绿色技术等赋能农业高质量发展；三是确保经营体系强，走多样化差异化的经营发展道路；四是确保产业韧性强，提升产业链供应链的抗风险能力及稳定性，筑牢农产品有效供给“防御系统”。

　　张琦：建设农业强国，必须实现供给保障强、科技装备强、经营体系强、产业韧性强和竞争能力强，特别是要依靠科技和改革“双轮驱动”。一方面，必须加快实现高水平农业科技自立自强，加强农业关键核心技术攻关，支持农业领域重大创新平台建设，强化农业科技人才队伍建设。另一方面，必须持续深化农村改革，巩固和完善农村基本经营制度，创新农业经营形式、经营主体等，为农业强国建设注入更强动力。

　　司伟：由于国情不同，建设农业强国没有现成的答案和可供全盘模仿的对象，需要我们不断探索。首先，依托发达科技提高农业生产率，形成强大的农产品供给能力，保障国家食物安全和居民营养健康需要；其次，有良好的农业基础设施、完善的农业支持政策，以应对农业经营的自然风险和经济风险；再次，注重发展可持续农业，提升农产品的品质和价值；最后，打造在全球农产品市场上有影响力和话语权的跨国农业企业。

　　3.依靠自己力量“端牢饭碗”是关键

　　光明智库：保障粮食和重要农产品稳定安全供给始终是建设农业强国的头等大事。需要在哪些方面着力？

　　钟钰：一是要树立和践行大食物观，构建多元食物供给体系，满足多样化品质化食物消费需求。二是要持续提升农业综合生产能力，扭住耕地和种子两个要害，坚决守住18亿亩耕地红线，逐步把永久基本农田全部建成高标准农田，把种业振兴行动切实抓出成效，把关键品种牢牢攥在自己手中。扎实推进新一轮千亿斤粮食产能提升行动，确保国家粮食安全基础更加稳固。三是要健全种粮农民收益保障机制，让农民从现代经营方式变革中获得更大增效，用政策补贴等方式让种粮农民增加转移性收入。四是要在增产和减损两端同时发力，坚持开源与节流并重，深入推进产运储加消全链条节粮减损，强化粮食安全教育，反对食物浪费。五是要坚持开放合作，一方面，遵循“适度进口”的国家粮食安全战略，持续优化粮食贸易结构与进口节奏；另一方面，推动全球农业贸易体系的韧性与稳定性建设，为国内食物生产转型与调整营造宽松的外部环境。

　　张琦：要依靠自己力量端牢饭碗。始终坚持以我为主、立足国内、确保产能、适度进口、科技支撑的粮食安全方针，深入实施“藏粮于地、藏粮于技”战略，持续提升粮食和重要农产品供给能力。健全种粮农民收益保障机制和主产区利益补偿机制，调动地方政府重农抓粮、农民务农种粮的积极性；同时，统筹利用国内国际两个市场、两种资源，掌握粮食进口的主动权，主动融入全球粮食供应链，推动大型农业企业走出去，深度参与国际农产品产业链分工，提高粮食国际供应链的安全性和稳定性。

　　司伟：完善“价格、补贴、保险”三位一体的农业支持政策体系，健全粮农收益保障机制，稳定农民种植收益；健全主产区利益补偿机制，严格考核粮食安全党政同责，督促各地真正扛起粮食安全责任；落实最严格的耕地保护制度，强化农田基础设施建设，提高水土资源利用效率；依靠科技提高玉米、大豆两个品种的单产水平与自给率。

　　4.解决加快农业强国建设的动力问题

　　光明智库：依靠科技和改革双轮驱动加快建设农业强国，应当如何做？

　　司伟：农业强国必是农业科技创新强国。总体上看，我国农业科技创新整体水平已经迈入世界第一方阵，继续为全面推动乡村振兴、加快农业农村现代化提供强有力的科技支撑，要从技术创新源头和产业链条发力，协同推进科技创新和制度创新。一是夯实基础，持续完善与农业强国建设相适应的科技投入体系，引导农业系统转型升级。二是补足短板，继续推进制约农业强国建设的关键核心技术攻关，实现成果转化效率和成果应用成功率双提升。三是建立优势，加快培育壮大适应农业强国建设的新产业新业态，拓展农业产业链价值链。四是营造环境，从推动动力、成果转化、技术应用和技术提升等方面着手，为农业科技创新提供制度保障。

　　钟钰：一方面，要依靠科技进步转变农业生产方式，加快提升农业科技自立自强研发创新能力，尽快突破关键领域“卡脖子”难题；另一方面，要把处理好农民与土地的关系作为主线，在尊重农民意愿、保障农民权益的基础上，设置多种差异化的退地补偿方案，逐步完善城市和农村社会保障制度，保障农户进城后的长远生计。

　　仇焕广：在科技方面，要发挥新型举国体制优势，推动科企深度合作，鼓励企业通过多种方式集聚资本，引导发展潜力大的农业企业实现产品互补和规模经济，大力提升我国农业科技水平。在改革方面，要扎实做好第二轮土地承包到期后再延长三十年工作，确保大多数农户原有承包权保持稳定、顺利延包，维护广大农户的承包权益，稳慎推进农村宅基地制度改革试点，让广大农民在土地制度改革中分享更多成果。

　　张琦：一方面，要持续推进农业科技创新，推动农业科技装备全领域突破。发挥新型举国体制优势，构建梯次分明、分工协作、适度竞争的农业科技创新体系，全面提升创新体系整体效能。另一方面，围绕重点领域和关键环节，深入推进农村改革和制度创新，将强化集体所有制根基、保障和实现农民集体成员权利同激活资源要素相统一，破除妨碍城乡要素平等交换、双向流动的制度壁垒，激发农业农村发展潜力。

　　5.坚持系统观念，高质量全面推进乡村振兴

　　光明智库：全面推进乡村振兴是新时代建设农业强国的重要任务。如何全面推进产业、人才、文化、生态、组织“五个振兴”？

　　钟钰：在“五大振兴”目标任务中，产业振兴是龙头、人才振兴是支撑、文化振兴是内蕴、生态振兴是要求、组织振兴是保障，要统筹部署、协同推进。其中，产业振兴是重中之重。要立足农业产业特征，做好“土特产”文章，有效开发农业多种功能、乡村多元价值。同时，着力推进农村一、二、三产业深度融合发展，不断延伸和升级农业产业链、价值链，提高农业综合效益和竞争力，助推农业高质量发展。

　　仇焕广：乡村人才振兴既要培养本土人才，又要吸引各界人才。比如，加快培育家庭农场经营者、农民合作社带头人等农业生产经营型人才；加快培育农村创业创新带头人、农村电商人才、乡村工匠等农村二、三产业发展人才；加快培育农业农村高科技领军人才、科技推广人才、科技特派员等农业农村科技人才。

　　乡村文化振兴要重点发展文化产业，加强文化遗产的保护利用，并将其与美丽乡村建设、农耕文化保护相结合。

　　乡村生态振兴要着力建设宜居宜业和美乡村。加大对农村人居环境的整治力度，推进农村改厕、农村生活污水治理与生活垃圾分类减量，深入实施村庄清洁行动和绿化美化行动，实现乡村由表及里、形神兼备的全面提升。

　　张琦：全面推进乡村振兴必须坚持系统观念。要坚持和加强党对“三农”工作的全面领导，确保乡村振兴高质量有效推进。同时，必须把保障粮食安全放在重要战略地位，牢牢守住粮食安全底线；必须坚持广大农民主体地位，维护好农民的根本利益；必须扎实稳妥推进乡村建设行动，建设宜居宜业和美乡村；必须用好深化改革这一法宝，充分激发农业农村发展潜力。

　　6.以人才引擎助力农业强国建设

　　光明智库：如何打造一支政治过硬、适应新时代要求、具有符合农业强国建设要求的“三农”干部队伍，用好用足各类人才？

　　仇焕广：坚持和加强党对乡村人才工作的全面领导，加强乡镇领导班子及干部队伍、村“两委”班子等农村基层组织负责人队伍的建设。健全从乡镇事业人员、优秀村党组织书记、到村任职过的选调生、驻村第一书记、驻村工作队员中选拔乡镇领导干部常态化机制。选拔懂发展、善治理、有干劲、甘于奉献、能够带领群众推进乡村振兴的致富能手、外出务工经商返乡人员、本乡本土大学毕业生等优秀人才进入村“两委”班子。开展针对农村基层组织负责人的乡村振兴主题培训，提升其集体经济发展和乡村治理能力。

　　应大力培养本土人才，引导城市人才下乡，推动专业人才服务乡村。加快培养农业农村科技人才，引导科研院所、高等学校开展专家服务基层活动，继续推广研究生长期派驻农业生产一线的“科技小院”培养模式。完善科技特派员工作机制，解决科研和农业生产“两张皮”问题。

　　钟钰：当前，需要多策并举优化基层干部队伍结构。通过强化选拔、教育培训、考评监督等方式选优配强村党组织带头人，进一步完善村干部的培养管理和待遇保障，为广大驻村干部、大学生村官等搭平台、给荣誉、创机会，让他们“沉得下，留得住，能干事，愿干事”。同时，打通内部培育和外部引进两大人才培养渠道，积极挖掘“村创客”“土专家”“田秀才”“新农人”，通过平台搭建、成果转化、人才奖补、情感联结等方式鼓励城市人才返乡就业创业。完善乡土人才认定标准，建立乡土人才信息库，以“人才引擎”助力农业强国建设。

　　张琦：首先，完善“三农”干部队伍选拔任用机制。坚持德才兼备、任人唯贤，健全培养选拔优秀年轻干部常态化工作机制，把“懂农业、爱农村、爱农民”的优秀年轻干部及时发现出来、科学培育起来、合理使用起来。其次，建立健全“三农”干部队伍培训学习机制，不断提高干部队伍综合素质。最后，建立健全乡村振兴责任制，引导干部队伍树立强烈的责任意识，形成能者上、优者奖、庸者下、劣者汰的良好局面。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）