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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)

喝AD钙奶长大的90后,会为AD钙牙膏买单吗?******

  中新网1月13日电 (中新财经 左雨晴) AD钙奶曾是不少人童年时期的“快乐奶”,不过很少有人会想象,有一天会给自己的孩子用上AD钙牙膏,穿上印有AD钙奶图案的童装。

  近日,饮料行业巨头娃哈哈推出了日化、童装等一系列跨界产品,其中不少引入了AD钙奶元素打出“情怀牌”。

  娃哈哈卖童装和日化产品 消费者买账吗?

  去年年底,娃哈哈童装旗舰店分别在淘宝和抖音上线,并上架了新年系列和春季新品,首批童装服饰范围涵盖外套、卫衣、毛衣、裤装等多个品类,价格在119-559元不等。

  中新财经注意到,目前线上渠道的娃哈哈童装,其服装样式除加入了新春生肖“兔”元素外,还印有“AD钙奶”和“W1987”的标识,打出了“潮流怀旧”的情怀牌。

某电商平台的娃哈哈童装旗舰店。 截图自某电商平台。

  在罗永浩淘宝直播间推销、在抖音多次直播带货……娃哈哈童装在多个线上平台发力,那么近一个月以来,成交数据如何?记者查询发现,目前,其天猫旗舰店中商品月销量最高的不过数十件,有的商品的成交数量甚至为0,抖音爆款的销售量也未过百件。

  而在童装之前,娃哈哈还上线了日化产品,包括儿童牙膏、成人牙膏和洗衣凝珠系列。但从销量来看,也不算亮眼。

  早早布局 娃哈哈的跨界生意为何不顺?

  无论是日化产品还是童装,娃哈哈都并非首次跨界“出征”。

  1987年成立的娃哈哈,靠“娃哈哈儿童营养液”打响了品牌的第一枪,在饮料业站稳脚跟后,娃哈哈创始人宗庆后便迫不及待地开始描绘自己的“儿童王国”。

  据媒体报道,2002年,宗庆后向多元化进军,他以打造“全国第一童装品牌”为目标,雄心勃勃地计划进入童装市场。彼时,娃哈哈与香港达利集团达成合作,并以线下加盟的方式铺开店面。

  然而这次跨界的结果却是宗庆后“铩羽而归”,公开信息显示,2017年,“杭州娃哈哈童装有限公司”更名“杭州恒励饮料有限公司”;2021年,该公司彻底注销。

  娃哈哈跨界化妆品同样遭遇了窘境。2018年,宗庆后之女宗馥莉出任娃哈哈集团品牌公关部部长,推出了一系列营销活动。两款营养快线限量眼影盘成为了娃哈哈迈向IP创新的第一步。

2018年,宗庆后亲自为营养快线限量眼影盘助阵。 截图自微博。

  尽管宗庆后转发了活动微博为眼影助阵,但在短暂的营销过后,当时娃哈哈的美妆路线也浅尝辄止。

  遭遇“中年危机” 娃哈哈想要变“年轻”

  开发了奶粉品牌,研发过智能机器人,开过商场……此前涉足其他产业的尝试都难说成功,娃哈哈为何仍未放弃跨界生意?

  与所有老牌企业一样,娃哈哈在成立30多年后遭遇了“中年危机”。2021年,宗馥莉接替宗庆后掌舵,成为娃哈哈集团公司副董事长兼总经理,“年轻化”成为了娃哈哈寻求新增长点的必经之路。

娃哈哈推出的儿童牙膏。 截图自某电商平台。

  然而如今的饮料行业,已是风云变幻。在主营业务上,娃哈哈不敌农夫山泉,失去了瓶装水市场份额第一的位置;此外,面对层出不穷的网红品牌与爆款新品,娃哈哈始终未能再拿出像AD钙奶、营养快线那样的“超级大单品”。

  与此前的跨界相比,如今娃哈哈在跨界营销上似乎更注重IP打造,例如频繁出现的“AD钙奶”元素。然而“AD钙奶”能否成为娃哈哈的王牌IP,像当年俘获90后欢心一样,俘获90后们的下一代,仍需要时间去验证。(完)

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