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)
@劳动者 岁末年初求职换岗须慧眼辨“坑”******
@劳动者 求职换岗须慧眼辨“坑”
岁末年初,不少劳动者开始谋划新一年的工作,互联网招聘网站浏览量也开始增多。“保障就业”“高薪就业”的承诺可信吗?“工资没发,先交了一堆‘工杂费’”这事儿靠谱吗?招聘广告上的工资数额与实发工资不一样怎么办?近日,北京市第二中级人民法院发布典型案例,提醒劳动者求职应聘时,小心入坑。
岗前培训变成“培训贷”
徐某利用其经营的某软件公司、某信息公司,虚构招聘员工事实,在多个互联网招聘网站上发布招聘信息,主动邀请求职者进行面试,并虚假承诺高薪,后提出需要岗前培训,诱骗求职者签署培训协议,收取培训费用。徐某以保障就业为诱饵,使用签订培训及安置上岗协议的手段,诱骗应聘者贷款参加其公司的有偿培训,骗取应聘者贷款共600余万元。徐某因犯合同诈骗罪,被法院判处有期徒刑12年。
实践中,个别不法分子通过公司化运作、采用“招转培”模式等虚构招聘事实,诱骗劳动者贷款参加所谓的培训,骗取求职者缴纳手续费、培训费、违约金等费用。法官提醒,劳动者应理性对待用人单位招聘过程中的承诺,慎重对待各类“培训贷”。在发现被骗后,应第一时间报警,通过法律途径维护自身合法权益。
未上岗先交钱
2019年5月至7月间,邱某伙同刘某、张某等人,在北京市丰台区某大厦租用办公室,通过招聘网站以“某某集团”名义发布虚假招聘信息,诱骗应聘者来公司面试、签订试用期劳动合同,通过设置考试、考核等环节“刷人”,以收取被害人培训费、服装费、门禁卡费、违约金、烟钱等理由骗取应聘者钱财涉案金额8万余元。邱某等人以非法占有为目的,以虚假招工的方式,多次骗取他人财物,数额巨大,已构成诈骗罪,最后被法院以诈骗罪判处二年有期徒刑,并处罚金。
劳动合同法第九条规定,用人单位招用劳动者,不得扣押劳动者的居民身份证和其他证件,不得要求劳动者提供担保或者以其他名义向劳动者收取财物。第八十四条规定,用人单位违反本法规定,以担保或者其他名义向劳动者收取财物的,由劳动行政部门责令限期退还劳动者本人,并以每人500元以上2000元以下的标准处以罚款;给劳动者造成损害的,应当承担赔偿责任。
实践中,一些用人单位以各种名义向劳动者收取一定数额的钱款或财物,损害劳动者的合法权益。法官提示,劳动者需擦亮双眼,对用人单位巧立名目收取费用的行为勇敢说“不”,并可向人社部门投诉。遇不法分子以非法占有为目的、通过虚假招工方式骗取财物的,应及时向公安机关举报。
招聘广告不等于劳动合同
杨某自2019年9月2日入职某石化公司工作,其间某石化公司未为杨某缴纳社会保险。2020年3月11日,杨某以某石化公司未缴纳社会保险、未及时足额支付劳动报酬为由提出辞职。杨某申请劳动仲裁,要求某石化公司支付劳动报酬差额37800.95元、解除劳动合同应支付的经济补偿金10400.47元等。劳动仲裁部分支持其诉求后,杨某不服起诉到法院。
双方争议焦点为杨某的月工资收入。某石化公司提交2019年9月2日的劳动合同一份,其上约定月工资为3500元,杨某对该劳动合同的真实性不认可,主张其月工资为8500元,并提交招工简章原件及网站截图予以证实。某石化公司对上述证据的真实性不认可,认为无用人单位公章及相关负责人的签字,系单方证据,薪资待遇应按双方劳动合同的约定。
法院经审理认为,涉案劳动合同加盖某石化公司的公章,并有杨某的签字手印。经法院释明,杨某不申请笔迹鉴定,也未就该合同存在欺诈提供证据予以证实。用人单位的招聘广告在法律上只是一种要约邀请,并不具有劳动合同的法律效力,故杨某主张以月工资8500元的标准计算工资差额及经济补偿金,法院不予支持。法院最终按照3500元的标准判决某石化公司支付杨某解除劳动合同经济补偿。
民法典第四百七十三条规定,要约邀请是希望他人向自己发出要约的意思表示。拍卖公告、招标公告、招股说明书、债券募集办法、基金募集说明书、商业广告和宣传、寄送的价目表等为要约邀请。商业广告和宣传等为要约邀请。如其内容符合要约条件的,可以构成要约。
法官介绍,劳动者若要用人单位兑现招聘广告中的承诺,应该要求用人单位将招聘广告中的内容写入劳动合同中,以便维权时提供相应依据。在劳动合同履行过程中,劳动者应关注薪酬发放、社保缴纳等涉及自身重大利益的事项,是否与用人单位最初承诺一致,如不一致应及时与用人单位交涉,并注意保存相关证据,通过法律手段及时维权。
周倩
(文图:赵筱尘 巫邓炎)