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)
以中国式现代化引领酒店业高质量发展******
党的二十大报告指出,新时代新征程中国共产党的中心任务是以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴。这一重要论述为我国酒店业实现现代化和高质量发展指明了方向。尽管我国酒店业遭受了新冠肺炎疫情的巨大冲击,但在不断克服困难和转型升级中培育了韧性。在产业复苏和发展过程中,应深入研究中国式现代化的五个特征对中国酒店业高质量发展的引领作用,践行酒店业的中国式现代化发展理念,实现酒店业的中国式现代化目标。
一、住宿需求与劳动力市场规模巨大的现代化
人口规模巨大的现代化体现在我国酒店业,是我国拥有体量巨大的住宿需求市场和劳动力市场。
人的现代化是中国式现代化的逻辑起点和实践主线,充分体现了人民性。一方面,我国是超大规模经济体,是全球最大的单一消费市场。酒店业所面向的需求市场人口规模巨大,既有传统的、主流的观光旅游、商务、度假休闲人群,也包括异地考试、看病、办事、移动办公等更加多元化人群,疫情影响下也开始出现本地居民、社区等对酒店服务有需求的群体。我国酒店业的消费市场层级丰富、梯度化特征明显,为多元化产业业态发展提供了充分的市场条件。当然,也存在不均衡的问题,例如有北上广深等超大城市的住宿需求,有成都、杭州等新一线城市的新兴住宿需求,近几年也出现四五线城市、县级市的下沉市场以及中西部地区待开发的市场。
另一方面,我国酒店业的劳动力供给市场体量巨大。酒店业的劳动力规模大、密度大且层级丰富。根据相关报告进行初步匡算,全国酒店业拥有从业人员约300万人,加之民宿业从业人员约200万,整个住宿业劳动力约500万人,既包括庞大的投资人、创业业主,也包括众多的职业经理人,更有面向广大人民群众的基层一线员工,这为发挥旅游带动就业作用奠定了坚实基础。
巨大的市场规模必将孕育出体量巨大的酒店产业和酒店企业。事实上,截至2021年底,我国住宿业拥有36万多家酒店、1400多万间客房,已经是世界上规模最大的酒店产业。与此同时,我国酒店企业(集团)及未来形成的酒店生态系统的体量规模也将是巨大的,截至2021年,已有7家本土酒店集团进入全球前20强,3家进入前10强,产业质量和国际竞争力在我国产业谱系中名列前茅。
二、追求民生福祉和美好生活的现代化
全体人民共同富裕的现代化体现在我国酒店业,是在追求民生福祉、美好生活方面实现现代化。
酒店业是典型的民生行业、重要的生活服务业。与人民群众所拥有的旅游权利一样,全体人民也拥有去酒店消费的权利,这是大众旅游时代最为核心的特征,也是人民群众追求美好生活的必然要求。我国酒店业的发展能够加速城市化进程,对城市更新和改造起到重要的推动作用,为城乡人民群众追求美好生活创造更多条件和机会。例如,一些废旧厂房、办公楼等物业改造为新兴酒店,从而带动城市更新,拉动城市居民和旅游者的消费,为本地居民和外来人员创造就业岗位和创业机会。此外,我国酒店业发展也能够进一步推进乡村振兴工作,大量精品民宿、民宿集群、精品酒店、露营地、目的地酒店等建设运营,使得我国乡村旅游发展进入新阶段,能够壮大乡村集体经济,改善乡村人民生活水平,助力美丽乡村建设,实现乡村地区共同富裕。
我国酒店业已开始布局规模巨大的下沉市场,包括三四线城市、重点县级市和乡村,从而进一步改善我国劳动力在城乡分布、地域分布的不均衡状况,在产业结构优化的同时优化劳动力结构。此外,酒店业能够吸纳大量劳动力,尤其是大中型连锁酒店、高端酒店等,能够为农民工进城提供就业通道,并在持续的工作和培训中提升劳动力素质。
三、物质文明和精神文明相协调的现代化
物质文明与精神文明相协调的现代化体现在我国酒店业,是在追求硬件技术和软件服务的协调融合中迈向现代化。
硬件技术方面,物业集成化改造和模块化装修装饰技术使得酒店硬件产品生产技术真正实现工业化、标准化、定制化,酒店建筑施工及装修的工程技术效率得到极大提高。同时,酒店业作为新的生活方式的引领行业,在吃、住、用、娱等要素领域的创新是社会物质文明进步的风向标。此外,包括大数据、人工智能、物联网、元宇宙等新兴科技全面渗透和应用到酒店的运营、管理和服务各方面,为我国科技创新提供了充分的应用场景。可以说,得益于技术进步,我国酒店业实现了“硬件革命”、弯道超车,在硬件技术方面初步实现现代化,促进了我国物质文明建设。
软件服务方面,我国酒店业也开始高度重视,注重先进理念的借鉴与中国服务的打造。一方面,在文旅融合背景下大力推动有中国文化特色的生活方式酒店、文化主题酒店、文化遗产酒店等发展,促进中国文旅融合服务模式的全面推广、走向世界,从而促进精神文明建设,并提高国人的文化自信。另一方面,在全球化背景下借鉴各国优秀理念,通过中外合资和合作的模式,引入和打造更加多元化、全球本土化(glocalizaiton)的酒店品牌,例如,首旅与凯悦打造的逸扉、锦江和希尔顿打造的欢朋等,从生活方式、文化底蕴、管理模式等方面提升了我国酒店业的国际影响力。
四、人与自然和谐共生的现代化
人与自然和谐共生的现代化体现在我国酒店业,是在“两山”理念、双碳目标指引下追求绿色发展和低碳环保的现代化。
我国酒店业始终坚持走绿色发展道路,在旅游星级饭店评定、绿色饭店评定等国家标准中充分体现绿色发展要求,坚持低碳环保理念,倡导绿色消费行为,坚定实施绿色战略与管理,如绿色建筑、绿色环保设备设施、绿色产品和服务、绿色运营管理体系等。此外,头部酒店集团及上市公司,如锦江、首旅、华住、君亭等,开始发布国际ESG评价体系报告及企业社会责任报告,采取负责任的绿色环保行为,努力践行企业社会责任,体现大国大企责任担当,为我国酒店业实现全面绿色发展、可持续发展起到了引领作用。
特别值得关注的是,我国很多自然生态环境优美但需要特别注重环境保护的地区,往往是远离城区的郊区、乡村地区,因为发展旅游和休闲度假等活动需要建设大量住宿设施。这些地区的住宿设施建设,如度假酒店、会议酒店、精品民宿、房车营地等,要坚守生态保护的底线和红线,坚持与当地自然生态、社会环境相融合,通过打造生态酒店、环保酒店、健康养生酒店等,实现酒店与自然的和谐共生。
五、走和平发展道路的现代化
走和平发展道路的现代化体现在我国酒店业,是在双循环格局下展示中国服务文化、倡导中国式生活美学以及促进中外人文交流的现代化。
我国酒店业中很多高端酒店是一个地区的地标性建筑,是该地区举办高端国际性会议和大型节事活动的重要场所,是一个城市的“会客厅”和文化名片,是对外展现中国发展成就、中国文明风尚和中国优秀文化的重要窗口。当前很多本土酒店在探索中国式接待服务模式,如首旅诺金酒店、白天鹅宾馆、海景花园大酒店、碧水湾温泉酒店等,用有温度的服务体现殷勤好客、无微不至、充满亲情的中国文化,很多酒店的服务在海外都有较高知名度。
我国很多本土酒店也是中国文化展示和传播的舞台、中外人文交流和文明对话的平台。例如,依托中华饮食文化进行餐饮创新,让宾客体验“舌尖上的中国”;依托中华养生文化,为顾客提供中国式健康生活方式体验;从中华优秀传统文化中发现中国式生活美学的真谛,让宾客在入住期间的日常起居和衣食住行中就能够深入了解中国文化。这些实践是新时代我国酒店业为加强中外人文交流、促进世界和平发展给出的中国模式、中国风格和中国方案。
(李彬 谷慧敏 作者单位:北京第二外国语学院旅游科学学院)