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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）

信息通信业（ICT）十大趋势发布******

　　2023年1月6日，中国信息通信研究院（以下简称“中国信通院”）主办的“2023中国信通院ICT＋深度观察报告会”主论坛在京举办，中国信通院副院长王志勤以《ICT产业体系高质量发展助推现代化建设开新局》为题发布了信息通信业（ICT）十大趋势。

　　近几年ICT产业发展持续向好，ICT产业的增加值及占GDP比重稳步提升，与此同时，ICT产业数智化赋能向深、向广、向新发展，ICT技术持续与传统产业融合，助推千行百业数字化转型升级。ICT产业高质量发展，将持续赋能实体经济，引导现代化产业体系加快构建。在ICT技术牵引下，5G技术、信息网络、先进计算、AI技术全面创新发展，赋能效应持续加深，数字化转型仍是产业主旋律，工业互联网成为关键路径，同时有了数据要素的加持，数字经济迈向量质齐升，数字治理和数字安全体系基本构建。在2023年，通过ICT高质量发展作为牵引，将带动数字经济健康繁荣发展。

　　信息通信业（ICT）十大趋势

　　一、 ICT技术红利持续释放，谋篇布局未来发展空间

　　二、个人行业应用双轮驱动，5G规模化发展加速推进

　　三、信息网络协同融合贯通，自智技术加快应用落地

　　四、先进计算创新模式升级，算力供给能力大幅提升

　　五、大模型驱动AI技术突破，应用能力边界不断拓展

　　六、智能制造向纵深发展，工业互联网成为关键路径

　　七、数据基础制度完善落地，数据要素市场建设提速

　　八、数字经济迈向量质齐升，构筑经济复苏中坚力量

　　九、数字治理体系基本形成，发展预期合作基础企稳

　　十、数字安全加速迭代升级，保障覆盖全过程全链条

　　更多精彩，敬请阅读解读PPT。

　　ICT产业今年呈现较快发展态势，面向未来，要加快关键技术自主创新突破，加快推进技术向产业端转化，加强与实体经济的深度融合。2023-2025年，我国ICT产业将保持持续增长态势，面向未来前沿技术我们加快相关布局，未来产业的培育将为ICT技术产业化开辟新的赛道。

　　在5G网络建设和应用发展过程中，推动5G规模化发展将成为今后一段时间的主要方向，需要从个人和行业两方面双驱动实现5G在实体经济中更广范围、更深层次、更高水平的深度融合。需要以终端和数字内容的发展创新来实现个人应用从量到质的变化。5G行业应用规模化发展将呈现梯次、阶段推进态势，在此过程中需要加强5G技术对行业应用的支持能力。

　　当前处于算网协同向算网融合发展的阶段，预计到2030年将实现设施、技术、运营、服务的体系化融合贯通。从算网协同到算网融合落地应用，再到最终算网一体将面临技术、产业等多重挑战。网络智能化水平不断提升，预计2025-2030年，网络自智能力将达到L4。从技术趋势看，下一步网络智能技术将向多源融合智能发展，支撑网络向更高等级自智能力发展。

　　当前，算力作为新生产力已成为普遍共识。先进计算通过系统化创新加速算力规模提升，极大提升了算力供给能力，性能更强、规模更大、功耗更低，同时能够实现低时延、高可靠性和精度更多的细分能力。先进计算在深度赋能各行各业数字化转型过程中正发挥重要作用，带动数字经济的发展。

　　从技术角度看，大模型将持续提升人工智能技术水平，推动人工智能从可用技术向好用的基础设施演变。同时，多模态、强算力和知识增强等技术将让大模型的性能得到进一步提升。从应用角度看，大模型的发展将进一步拓展人工智能应用的能力边界，不断催生新模式新业态。大模型将提升人工智能感知、认知和生成能力，并且有望在基础科学领域取得更多突破。

　　数字化转型保持高速发展态势，工业互联网作为数字化转型的关键支撑和路径，新技术应用、新产业培育日益活跃。5G+工业互联网作为我国重要推进方向，已初步实现规模化应用，工业互联网产业规模也由小到大，预计2025年将超过2万亿。智能制造作为制造业转型升级的主攻方向，全面向纵深发展，智能工厂建设走深扩宽，中小企业加速普及，数字化供应链也成为新的重要探索方向。

　　数据要素是数字化发展的基础，2022年12月通过的二十条构建了数字基础制度的相关意见，它的落地为数据要素市场建设奠定了基础。我们会继续加强对数据基础制度细化领域细则的制定，在数据产权、流通交易、收益分配、安全治理等方面进一步细化制度设计。随着数据制度的不断完善，我国数据要素市场建设将进一步提速。

　　数字经济迈向量质齐升。从国际来看，中美欧数字经济持续发展，新兴国家加速崛起，全球数字经济多极化发展格局将进一步凸显。从国内来看，数字经济正步入量质齐升的新十年，到2025年我国数字经济规模将超过60万亿元，数字经济投入产出的效率将提升至3.5。

　　我国与数字化发展相适应的数字治理制度体系框架基本形成。从法律、规划和政策层面，我国数字治理的顶层制度设计基本建立，治理体系建设方向、重点领域的治理要求基本明确。在此条件下，我们会继续努力提高它的预期性、操作性和协同性，进一步细化制度规则，使国家数字治理政策更加规范有序安全稳定，促进数字经济高质量发展。

　　数字化持续深入，驱动网络安全向数字安全发展演进，数字安全保障能力同步建设创新发展。安全保障需求从过去的线上网络空间安全可靠，拓展和延伸至线下物理空间的稳定运行。面向数字基础设施，数字安全进一步作用于信息通信安全、数据要素安全，以及网络物理融合安全。数字安全风险蔓延于数字化各环节各流程，数字技术、数字平台、数据要素及网络物理融合等成为安全保障重点。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）