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)
竭力奉献具有文化“原浆”意味的作品******
【从新年首期选刊看文学新气象】
竭力奉献具有文化“原浆”意味的作品
——从2023年第1期《小说选刊》看当下小说创作特色与趋向
作者:张学昕(辽宁师范大学文学院教授)
如果作家一味沉迷“个体经验”的发掘和张扬,那么呈现时代性的人文精神和超越现实的激情势必有所减弱,具有独特审美体验的叙事可能性也会渐显式微,文本叙述的故事、人物塑造、情感呈现的审美表现也将变得乏善可陈。也就是说,作家作为写作主体,倘若缺少属于自己对现实的“看法”和“识见”,将会导致作品的乏味。因为叙事一旦丧失对现实存在、经验的审美辨识度,就会成为对生活的简单描摹,其文字的生命力也就可想而知。令人惊喜和振奋的文学叙事,需要文学经验的鲜活度和叙事结构的个性品质。进一步讲,当代小说的叙事方向,以及它所承载的美学的、精神的使命,显然已不是简单地书写作家与大众相近的生活场景,而是超出一般经验的审美独创,去不断发现时代的人性、心理、精神和灵魂的真实状况。
现在,从《小说选刊》2023年第1期新刊,可以感受到新时代文学叙事的新气象、新风貌、新状态。作家正通过自己的新文本,沉浸于“简洁而浩瀚”的生活,勘察时代、社会生活、人性内部的细节真相,呈现着时代生活的波澜万状。在这样的审美诉求和前提下,充分审视当下小说创作的实绩、整体面貌和个性形态,并将其置入政治、经济、社会生活和文化发展的“新时代文学”范畴进行考量,在审美自觉的维度上梳理当下小说所取得的成就和写作新趋向,认真总结其价值、意义,是检验时代文学内在品质和发展的关键,更是对当代文学的期盼与召唤。
回到生活的原点
通读2023年第1期《小说选刊》可以看到,当代小说写作在主题、叙事气度、叙事方法、艺术表现力诸多层面,正在努力地摆脱域外小说经验和前辈作家母本的巨大影响和压力,作家们注重贴着生活写,追求文本的原创性,竭力奉献出具有文化“原浆”意味的作品,以此彰显精神价值和审美意义。特别是,作家凸显细部修辞的力量,力避浮泛的、矫情的叙事,选择自己发现、表现生活的角度。作家注重提升对现实生活的审美辨识度,让叙述穿透人的表层状态和行为,浸润到作为存在主体的人性、灵魂的肌理。因此,回到生活的原点就成为沉潜生活的重要路径。
沈念的短篇小说《金钉子》,以两位大学毕业后回乡创业的年轻公务员的视角,聚焦当代乡镇发展中的现实矛盾和境遇,表达出对乡土世界所面临问题的深层隐忧。小说着力书写乡镇干部石昱东带领农民发展村镇经济过程中,所承载的难以想象的压力和深陷的复杂处境。作品以写实的手法,描述夏甘午和施宗文面对镇长石昱东的“失踪”,发现、感受到乡镇发展的艰难,并认识到自身所应肩负的使命。
张鲁镭的《劝学外篇》讲述了四个陪读妈妈和孩子们的日常生活。为了让孩子们能够考上重点高中,四个妈妈“八仙过海,各显神通”,使出浑身解数。作品沉浸在日常生活的细节中,并不着意于情节的铺排、气氛的烘托,没有宏大的视界,也没有深邃的哲思,只是呈现出生活原有的样子。这正是张鲁镭写作一以贯之的“小日子”特色。
俞胜的《金猴青羊》同样让我们体会到这种朴素写实主义的力量。作品主要讲述两个家庭为孩子操办婚事,通过男女双方家长暗自较劲、一争高下的过程,从侧面勾勒出沈阳铁西区普通产业工人的人生轨迹和心理历程。从“父一代”到“子一代”的生活样态,让我们感受到东北老工业基地曾经的辉煌与落寞。从题材上来看,铁西区已经成为近年当代东北文学版图中的地标。没有悬疑叙事,没有传奇化的情节,而是以原生态的样貌,呈现出日常生活的真实底色,通过对细碎的日子的描摹,展现普通老百姓的情趣和情思,让艺术附着在生活的地平线上。
穿透现实的表层
透过《小说选刊》新年第1期刊载的作品,可以大致发现,当代作家善于将人性的探测仪深入人的灵魂,勘察当代人在个人欲望与灵魂构成的紧张关系中焦灼、怅然的内心困境,以及如何最终与环境、他人和自己达成某种平衡,进而建构生态和谐的社会景观。不过,人性如此深邃,小说家必须有自己倚仗的逻辑。作家可能不会按照生活的逻辑去“结构”生活,但是,他会有意打破我们通常的、惯性所引导的“常识”去认知和辨识。如何消解与社会、他人甚至自我内心形成的紧张关系?作家竭力给自己的主人公安排一条灵魂摆渡的通道,走出存在与灵魂的困境。
王凯《途中》里的营长在乘车途中与老首长唐风不期相遇,他们之间的抵触、尴尬、躲避甚至是恨意逐渐化解,敞开心扉,与自我纠结握手言和,踏上新的人生旅途。鲁敏在《知名不具》中将女强人梅楠的事业起落、情感沉浮设置为情节辅线,与“知名不具”对自己持久的隐秘关注的心理变化交织并行,最终在“知名不具”的死讯中,实现突破与跨越,将对“窗外风景”的眺望定格为生命中的永恒。作家选择呈现人在现实变迁背景下的遭遇、命运及人性的善恶,呈现出照亮现实的积极的价值取向,实现讲好中国故事的叙事诉求。卢一萍的《无名之地》描写的是遥远的边地背景下人性的状态,触及现实生活中人的行为方式、精神诉求与生存伦理、道德意识、法律冲突的边界。小说以此表达出即使在荒凉、芜杂的“无名之地”,依然存在强大的世道人心的伦理和法理,守卫灵魂的边地“兵站”何时何处都不会缺失。
徐皓峰的《门前宝地》讲述天津租界中武馆内部的矛盾、纷争及世事变迁背景下习武之人的道路分化。在这里,作者试图使用电影技术、武侠叙事的“密钥”,将武馆的兴衰恩怨拓展到社会的“江湖”。他将故事讲述得曲折离奇、悬疑重重、扣人心弦,充满传奇色彩。在“好看”的“剧本化”小说叙事中,诠释中华武德的精深奥义,弘扬其中蕴藏的传统文化精神和人文意义,展露出特殊生存环境里,大智勇者的胸怀、气度、从容的人生选择,叙事在历史打开中潜隐地回到现实,完成了对存在真意的洞见与抵达。
这些作品注重现实性、时代性,试图让读者谛听来自时代生活深处的真实声音,注重穿透现实的表层,洞悉到细节之下的本质,让小说这种具象的艺术,能够诗性表达生活的整体性和有机性。
凸显震撼心灵的力量
现在的小说,越来越致力于捕捉和发掘市井人生的沉郁、朴拙之气。作家在揭示生活表象背后人性的幽暗、人生的尴尬处境时,更加注意凸显叙事所具有的直击、震撼心灵的力量。
《小说选刊》新年第1期遴选出朱辉的短篇小说《玉兰花瓣》。这篇作品貌似写一个“人与狗”的故事,实则深刻地触及当代老龄社会普遍存在的生存困境问题。其中,世道人心、伦理、温情的真相之外,陡然滋生出许多人生苍凉,读来令人不胜唏嘘。失去老伴、晚年罹患绝症、得不到抱养女儿照料的莲香,长久以来只与“土狗”毛豆相依为伴。通人性的毛豆,总是口衔玉兰花陪伴她去墓地祭奠老伴。莲香离世后,毛豆每天坚持口衔玉兰花往返于玉兰树和墓地之间。莲香与毛豆之间人、犬相伴的故事,照见了世道人心的悖谬和伦理的塌陷。文本牵扯出老年处境的尴尬和精神“病理”,也深刻触及一个人内心最柔软、最脆弱也最执着地对自我尊严维护的念想。
黄昱宁的《离心力》,表面上书写几个年轻人有关租赁房屋的生活琐事,通过对生活可能性的“虚构”,凸显年轻一代价值观和伦理感的迥异,从另一种维度揭示生活表象背后人性、存在的尴尬,以及维系人的尊严的无奈感。在这里,我们可以感受到叙事对现实构成的强大的反思性和批判性力量。娜仁高娃的《瀑布》,选择两口子对远离尘嚣的山地的踏访,与年轻牧民巴格巴的邂逅,他们彼此唤醒的不仅是有关大自然、历史的玄想,还有各自关于情感、命运、尊严的生命记忆。津子围、颜洪斌的微小说《满绿》《城里有套房子》,以微小的体量,表现“简洁而浩瀚”的精神意蕴,凸现出作家对现实体验的抽象、概括的整饬力量。
文学作品是作家笔下文字与内在精神、审美文化的结晶体。作家叙事的天空,需要简洁、澄澈和深邃,需要具备人民性、时代性、人文关怀的精神格局和志向。这是我们对小说的期待,也是新的历史条件下小说努力的方向。
(本文系国家社科基金重大项目“中国当代作家写作发生与社会主义文学生产关系研究”〔22ZD273〕阶段性成果。)
《光明日报》( 2023年01月11日 14版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)