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)
汇丰中国王云峰:全球企业依然看好中国市场的机遇******
【跨国企业在中国】
编者按:
走进在华跨国企业,听外企老总谈“中国式现代化机遇”、释“经济全球化之道”。
中新网10月29日电 题:汇丰中国王云峰:全球企业依然看好中国市场的机遇
中新财经记者 谢艺观
“金融开放的不断深化不仅令中国市场对国际投资者的吸引力越来越大,也为外资金融机构在华发展创造了重要的战略机遇期。”汇丰银行(中国)有限公司行长兼行政总裁王云峰接受中新财经专访时表示。
王云峰称,汇丰连续五年参展进博会,每年都会面向海外企业进行问卷调查,今年的结果显示,全球企业依然看好中国市场的机遇。
访谈实录摘要如下:
中新财经:过去十年,中国金融市场开放持续推进,金融支持政策精准发力,给跨国企业带来了哪些机遇?汇丰由此取得了哪些成绩?
王云峰:从2007年首批外资法人银行获批成立至今,外资银行在中国市场的发展经历了前所未有的新阶段,成为中国金融业对外开放的一个缩影。最近十年,金融领域的开放步伐不断提速,政策红利集中释放,外资银行在市场准入、持股比例和业务范围等多个层面享受到“国民待遇”,并深度融入中国金融市场。
金融开放的不断深化不仅令中国市场对国际投资者的吸引力越来越大,也为外资金融机构在华发展创造了重要的战略机遇期。过去十年,在华外资银行资本和资产增长超过50%;境外主体持有境内人民币金融资产增加了2.4倍。
中国市场是汇丰集团全球重要的战略性市场之一,汇丰集团长期致力于在中国与世界的经贸往来之间搭建金融桥梁。改革开放以来,我们持续加大对中国市场的投入,业务板块不仅涵盖银行、保险、基金、证券、金融科技等各个领域,而且还是唯一的通过村镇银行持续服务中国农村金融市场的国际性银行。
从商业银行领域来说,过去的十年也是汇丰银行(中国)有限公司在中国发展的黄金十年,我们的业务规模和服务范围持续拓展,资产总额和员工规模接近翻番,持续保持盈利,成为了内地规模最大的外资银行。
中新财经:当前国际局势复杂多变,全球经济发展的不确定性增加,这给汇丰全球业务带来哪些影响?跨国金融企业需如何应对当前新变化带来的挑战和考验?
王云峰:从全球来看,受地缘政治和新冠肺炎疫情等多重因素影响,大宗商品和能源价格走高,导致通胀升温;加上全球多个市场的货币和财政政策调整节奏加快,全球经济前景的不确定性也随之增加。这些宏观环境的变化给企业和金融机构都带来了新的挑战。当然,全球利率上升也带动了金融机构净利息收益的增长。
作为一家拥有150多年经验的国际银行,汇丰经历了多轮全球经济周期和金融震荡,拥有丰富的应对经验。我们一方面专注自身的优势领域和具备高潜力的市场,另一方面通过提升数字化服务水平进一步提高运营效率,凭借我们的跨境联动优势,协助全球企业拓展业务,管理风险。
作为一家高度国际化的机构,跨境联动始终是汇丰的优势和业务侧重所在。汇丰集团超过四分之三的对公客户收入源自与我们国际网络相关的活动,将近一半的对公客户经营跨国业务。去年,汇丰集团宣布将在亚洲市场投资约60亿美元,加大对中国等亚洲重点市场的业务布局。例如,在集团重点发展的25个投资和贸易走廊中,几乎一半都与中国有关。
中新财经:根据汇丰业务情况,从全球视野看,塑造世界经济发展新动能新优势,有哪些新领域新赛道值得关注并布局?
王云峰:近年来,中国在全球经济版图中的地位持续提升,国际影响力与日俱增,经济总量占世界经济占比已经超过18%。2013年至2021年,中国对世界经济增长的平均贡献率超过30%,居世界第一,中国已经成为了全球经济增长的重要引擎。
创新驱动发展战略正在为中国经济的高质量发展,进一步开辟新领域、新赛道。尤其是新经济产业作为中国经济的新生力量,正不断推动创新与变革。汇丰中国长期关注和支持新经济企业的发展。我最近拜访了不少新能源、人工智能、医药健康等行业客户,真切地感受到新经济行业朝气蓬勃,方兴未艾。
为了更加精准地支持新兴产业的发展,我们最近推出了外资行首个“专精特新”企业专项支持计划,未来两年将提供总计人民币30亿元的信贷及金融支持,支持中小企业以创新驱动产业升级和发展。
不仅如此,汇丰围绕科技创新型企业不断加大融资支持力度,已经推出大湾区科技信贷基金、大湾区医疗信贷基金和中小微企业专项基金等多项计划,还设立了专门的服务团队,重点服务科技、医疗等新兴行业。希望通过多方位的举措,支持新兴产业的自主创新和制造业的集群发展,协助中国企业在世界的“新赛道”上发挥竞争优势。
中新财经:中国正加快发展方式绿色转型,实施全面节约战略,发展绿色低碳产业,倡导绿色消费,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。汇丰积累了丰富的绿色金融服务经验,会如何发挥这一优势服务于中国金融市场?
王云峰:中共二十大报告中特别强调了发展绿色低碳产业。近几年,中国的清洁能源、节能环保、生态环境、新能源汽车等绿色产业蓬勃发展,成为了推动低碳转型和可持续发展的新生力量。
汇丰致力成为推动绿色可持续发展业务的国际领先银行。在中国内地,我们持续加大对绿色金融领域的支持力度,不仅在资产组合中增加了绿色产业的客户比重,还从资金支持上进行倾斜,满足绿色低碳产业的融资需求。
今年5月,汇丰推出了市场上首个“大湾区可持续发展信贷基金”,为区内企业的低碳转型,提供50亿美元的融资支持。目前,信贷额度的使用情况进展良好,已经为吉利汽车、广州地铁等多家企业的新能源业务、低碳减排项目提供了资金支持。
此外,我们还通过对绿色金融服务和产品的创新,与客户、行业一起,共同推动国家“双碳”目标的实现。去年6月,汇丰在国内推出了外资银行中首个面向企业客户的绿色存款计划,帮助企业将盈余资金投放于绿色低碳项目。
中新财经:中共二十大报告提出,“加快构建新发展格局,着力推动高质量发展”“推进高水平对外开放。稳步扩大规则、规制、管理、标准等制度型开放。” 对此,您怎么看,预计将给跨国企业带来哪些新市场机遇?
王云峰:中共二十大报告中强调,坚持把发展经济的着力点放在实体经济上;坚持推动高质量发展;坚持高水平对外开放,加快构建新发展格局。这些国家未来发展的大方向,将继续为跨国企业和外资金融机构在中国的业务发展带来新的机遇。
中国国家统计局最新数据显示,2022前三季度GDP同比增长3.0%,其中第三季度GDP同比增长3.9%。中国经济克服多重超预期冲击的不利影响,主要指标恢复回稳。在我们看来,中国经济韧性强、潜力足,长期向好的基本面没有改变。汇丰连续五年参展进博会,每年都会面向海外企业进行问卷调查,今年的结果显示,全球企业依然看好中国市场的机遇。
一方面,中国拥有超大规模的国内市场、不断提升的科技创新能力、完整的产业体系、持续扩大的财富管理需求,这些增长动能,将持续支持中国经济的高质量发展。另一方面,绿色发展、区域协调发展、大湾区建设、“一带一路”、资本市场开放、制造业升级等发展战略,正在吸引更多的跨国企业参与国内大循环,同时带动本地企业参与到国际循环中,这也为外资银行更充分地发挥国际网络优势提供了广阔空间。
汇丰对在中国市场的长远发展充满信心。接下来,汇丰将继续投入和深耕中国市场,2020-2025年,汇丰集团在中国内地的新增投资有望超30亿元人民币。我们将发挥好作为国际银行的优势,继续担当好金融桥梁的作用,为支持高水平对外开放、实现高质量发展做出贡献。(完)
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