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)
东西问丨钱锁桥:林语堂如何“两脚踏东西文化”?******
中新社福建漳州12月7日电 题:林语堂如何“两脚踏东西文化”?
——专访英国纽卡斯尔大学教授钱锁桥
中新社记者 张金川
“两脚踏东西文化,一心评宇宙文章。”这是对中国现代著名作家、学者、翻译家林语堂的最好概括。
林语堂,1895年10月10日出生于福建省漳州市平和县坂仔镇,早年留学美国、德国,回国后在清华大学、北京大学、厦门大学任教,曾获诺贝尔文学奖提名,著有《京华烟云》《吾国与吾民》《生活的艺术》《老子的智慧》等。他是第一位以英文书写扬名海外的中国作家,将孔孟老庄哲学和陶渊明、李白、苏东坡、曹雪芹等人的文学作品英译推介海外,成为东西文化交流使者。
林语堂如何“两脚踏东西文化”?英国纽卡斯尔大学教授钱锁桥近日接受中新社“东西问”独家专访,对此作答。
现将访谈实录摘要如下:
中新社记者:为什么说林语堂是近现代向西方介绍中华文化最成功的中国学人之一?他怎样做到的?
钱锁桥:中西方文化交汇以来很长一段时间里,主导交流的都是西方人,主要是传教士,像利玛窦、理雅各等。他们不只把基督教传到中国,还引介西方世俗文化即所谓“新知识”,同时把中国文化介绍给西方。欧洲启蒙运动兴起就和耶稣会士大量报道中国文化有关。
1840年后,中国学人也开始加入中西文化交流,但是绝大部分做的都是“进口生意”——把西方文化(其实是比较狭隘的、以严复所译为主的“进步文化”)引介至中国,而做“出口生意”的中国学人寥寥无几。林语堂是近现代向西方介绍中华文化最成功的中国学人,还没有谁能超越。
福建漳州林语堂纪念馆。张金川 摄为什么这么说呢?当然是看作品影响力。在1949年前的中国,英文媒体和中文媒体可以说是旗鼓相当,而且是先有前者后有后者。如果在中国英文媒体上做人物搜索,以二十世纪二十年代为界限,之前出镜率最高的中国学人是辜鸿铭,而之后二十世纪三十年代出镜率最高的便是林语堂。
林语堂的出镜率不只在中国英文媒体高,如果在英美报刊做人物搜索,从二十世纪三十年代至今,林语堂仍是出镜率最高的中国学人,可见林氏曾经达到的高度。尽管林语堂的名字在当今西方已处于边缘。
林语堂是个文人,传播中华文化主要是写作出版作品如自著、译著、编著等,以及亲身参与社交活动、做演讲。他的著述能受到广大读者喜爱,有内外两重因素:外因是当时中美文化交流氛围很好。文化交流如果没有积极向善、互通有无的政治大环境,是无法做好的。内因,就是林语堂的语言艺术。
林语堂讲中华文化,不是说教,而是聊天;不着重逻辑一致,前后论述有不一致也没关系;讲的内容也不是四书五经、二十四史等大话题,而是让大家围着火炉,把西装领带卸了,上壶茶,开聊,就聊这个品茗,或养花、读书、女人、如何买牙刷、洋泾浜英语、美国独立宣言、政治病等等。总之,都是从具体生活出发,讲中国人怎样生活。这和西人很相通,因为华人西人都是人,都要吃喝拉撒,都有喜怒哀乐;又有很多不同,不同没关系,或许正是互相吸引点。
林语堂论述最看重的是“要你上钩”,即对中华文化产生兴趣。中西文化交流,如果你没有兴趣,一切免谈。
福建漳州林语堂纪念馆内展示林语堂相关图片资料。张金川 摄中新社记者:林语堂被称为“幽默大师”,对中国幽默文学的异军突起起了作用。他的散文创作是如何融汇东西方智慧的幽默情味的?
钱锁桥:林语堂既做“出口生意”,把中华文化介绍给西方,也做“进口生意”,把“幽默”引进中国,使幽默文学在现代中国文坛独树一帜。
现代中文(白话文)的兴起过程中大量吸收外来词,主要通过日文转接。绝大部分外来词已没法锁定具体的发明者或翻译者,而“幽默”一词,林语堂却享有发明专利。早期中国留学生,只要在西方生活一段时间,便会发现西方普遍的幽默文化在中华文化里很缺乏,英文的《中国留学生月刊》上有专门文章讨论过。林语堂在上海圣约翰大学时阅览大量英文书籍,留学经历则加强了切身体验。后留学回国就提倡推广幽默,到二十世纪三十年代在《论语》杂志上讨论幽默文学,把“幽默”一词永久注入了现代汉语。
海外华文媒体代表参访位于漳州市平和县坂仔镇的林语堂文学馆。张金川 摄最近,杨柳博士给我寄来一篇文章,要我看看是不是林语堂作品。该文题为“Herbert Giles in Heaven”,刊登于1935年英文《中国评论周报》,无署名,但注明“作者为国际知名中国作家,但是愿以匿名方式出版该文”。我认定此文99%出自林语堂之手。当时和《中国评论周报》有渊源的“国际知名中国作家”只有林语堂,且文章的格调,那种幽默情调以及渗透的东西方智慧,非他莫属。要回答“林语堂的散文创作是如何融汇东西方智慧的幽默情味的”,这篇文章便是最佳范文。文章构想著名汉学家翟理斯去世,到天堂碰到庄子、屈原、杜甫、莎士比亚等一大批中西文人,一起喝酒聊天问答,还有上帝在场。文中句句透露出机智、幽默。
天宝林语堂故居内展示物品。张金川 摄中新社记者:林语堂的小说,作为一种跨语言、跨文化、跨时空的比较文学现象,如何表现中西合璧的审美观?
钱锁桥:现在有一种受西方影响的严重偏见,认为文学就是小说,非小说就不是文学。中国几千年的文学长河,诗文并举,小说很晚才出现。我认为,林语堂最擅长也最成功的是文,即“散文”。他在美国写的“大部头”,其实都是散文为基础。
前几年我回国上课问大学生,他们说是通过《京华烟云》电视剧知道有林语堂。《京华烟云》是林语堂用英文创作、献给“英勇的抗战将士”、写给英文读者的小说,如果他得知现已有多个中译版本并改编成影视剧风靡两岸,应感欣慰。小说试图以《红楼梦》为模板,通过大量女性形象的描述,为“现代中国”绘制一幅画面。这就是一个中西合璧的画,因为中国现代性就是中西合璧。中国人当今生活的方方面面都是中西合璧。就中国女性的现代化来说,林语堂认为理想形态应是姚木兰那样的女性。这一点似乎已得到时间检验,至今仍得到社会普遍的关注,才会有那么多影视剧对小说不断改编、持续解读。
福建漳州林语堂纪念馆内展示林语堂相关图片资料。张金川 摄中新社记者:以细腻的东方情调观照竞争残酷、节奏飞快的西方现代生活,被认为是林语堂翻译的一个特点。您是怎样理解的?
钱锁桥:1942年,林语堂在其纽约豪宅给Who杂志做了一个专访。当时他连续出版几本畅销书《吾国吾民》《生活的艺术》等,声誉如日中天。这些书有一个主题,就是“以细腻的东方情调去观照竞争残酷、节奏飞快的西方现代生活”。采访中,他调侃道:美国人可能都想象我是位长着络腮胡子、身穿长袍、年迈的“东方智者”,你看,我西装革履,才四十来岁,整天忙得一塌糊涂,各处演讲请求都给我推了,我的写作计划排得满满的。要在现代生活中融入细腻的东方情调,谈何容易。
“细腻的东方情调”是中国文化固有的,林语堂跨文化实践最主要的贡献之一便是总结归纳了主要由晚明性灵派文人倡导的一整套生活美学,并在世界推广。
中国人紧追西方现代生活一百多年,当下中国人的生活节奏恐怕比西方还要快,有过之而无不及。是时候停一下,想想生活的意义到底在哪里。其实,林语堂再忙,他都很会生活的,比如晚年住美国,每年都要去欧洲度假。
福建漳州林语堂纪念馆内展示林语堂相关图片资料。张金川 摄中新社记者:林语堂“两脚踏东西文化”,对当下促进中西文明交流互鉴有何启示?
钱锁桥:中西文明交流互鉴需要有积极、健康的大环境。如果要搞冷战,那交流互鉴便无从谈起。
另外,在促进中西文明交流互鉴方面,当下中国还鲜有人能超越林语堂,其中一点原因是知识结构、教育背景和林语堂相差甚远。林语堂在国内上大学,毕业时中西方文化方面的训练已相当了得。他在自己主编的圣约翰大学学生刊物《约翰声》上已发表21篇中英文作品,其中19篇英文,另外一篇英译中、一篇中文原作都以文言文写就。
航拍位于福建省漳州市香蕉海的林语堂纪念馆。张金川 摄所以,林语堂“两脚踏东西文化”的启示,首先是要让我们认识到自己的不足。知之为知之,不知为不知。知道自己之不知,也许是第一步。(完)
受访者简介:
钱锁桥,美国加州大学伯克利分校比较文学博士,英国纽卡斯尔大学汉学讲座教授。专治中西文学文化研究,编著中、英文作品多部,包括《小评论:林语堂双语文集》《林语堂传:中国文化重生之道》等。
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |