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)
体检机构抢推“阳康体检套餐” 是否值得购买?******
体检机构抢推“阳康体检套餐”
近期,由于不少新冠病毒感染者担心出现白肺、心肌炎等新冠病毒感染以后的后遗症,包括肺部CT检测的“阳康”体检业务备受关注。有线上平台数据显示,近七日含肺部CT的体检套餐环比上周成交额增长了70%。
对此,包括爱康国宾、美年健康,数字健康企业善诊等多家体检机构、线上平台争相推出了针对预防新冠后遗症的“阳康体检套餐”。记者注意到,“阳康体检套餐”中,除肺部CT检查,还包含多项科室检查、心肌酶等实验室检查、医技检查等,价格从几百元到几千元不等。若要打印结果胶片还需另外付费。
记者了解到,广州市某三甲医院做肺部CT检查费用为472元,加上急诊诊查费21元,合共493元,若是医保定点该医院,个人缴纳金额为177.30元(医保卡)。体检机构客服回应称,机构只做体检,若查出肺炎等情况,需要去医院进行治疗。
文、图、表/广州日报全媒体记者 赵方圆 文静 涂端玉
有机构推出一款“阳康体检套餐”显示卖出19万件
近日,记者登录爱康国宾健康服务小程序看到,该机构推出了多个预防新冠后遗症体检套餐,产品介绍称,可用于评估新型冠状病毒感染和康复人群的身体健康状况;发现新冠感染对于心肺等重要器官的影响;评估感染和康复人群的免疫力恢复情况;对心肺等突发疾病进行预警。
记者注意到,一款预防新冠后遗症体检套餐的基础价格为1261元,包含科室检查、实验室检查(血常规、肝功三项、肾功三项、心肌酶三项、超敏C反应蛋白、血沉、免疫球蛋白四项、艾纳-细胞免疫力检测)、医技检查(腹部彩超、心脏彩超、胸部(CT)-PJ、心功能检测及其他。与此同时,推出了售价759元的肺部深度专项筛查、售价2298元的“预防新冠后遗症专项检查 深度免疫力检测”、售价3545元的中老年鸿福VIP体检等。还能在套餐基础上根据自身需求,自愿选择加项,包括心脑血管深度检测、新冠康复后专项检测、肺部深度检测等数十项检测,价格在几十元、上百元、上千元不等。
记者致电爱康国宾,客服又向记者推荐了几款广州地区内购的阳康体检套餐,“两款套餐价格分别是666元、1480元,单项肺部CT价格为299元,目前还能预约。”
随后,记者登录美年大健康官网看到,该机构推出两款主打的“阳康安心检——新冠后身体机能评估系列套餐”,到手价分别为529元、599元。其中529元的标准款为新冠后身体机能评估套餐,显示已售出193595件;599元特定款显示已售20887件。
医药电商平台推出单独肺部CT检测 价格千元以内
线上方面,医药电商平台的商家近期亦纷纷上线“阳康体检套餐”、单独的肺部CT检测。据电商平台上某商家页面,旗下“阳康体检套餐”重点项目包含了胸部CT、心肌酶检测、血清肌酸激酶同工酶,售价为529元,据页面显示,这款体检套餐的月销量超过100件。记者随机浏览发现,目前电商平台上“阳康体检套餐”的价格在300多元至600元之间。
有部分商家则推出单独的肺部CT专项检测,售价有的是280元,有的是299元,有的售价是343元,有的是316元……不同商家的肺部CT专项体检售价不同,价差约在20元至100元之间。
善诊医学专家表示,胸部CT是评估肺部受累的重要检查手段,高分辨率CT影像能将患者肺部细微病变状况排查出来,更有助于医生根据检查结果对患者开展针对性治疗。除此之外,胸部CT检查还能对患者感染病症的反应状况及具体进展加以评估,通过对患者病变部位变化状况的检测,对治疗方案进行合理调整,进而为判断患者预后提供重要参考。专家提醒,全面体检可以考虑针对重点部位,如心脏深度筛查、免疫力检查、肝胆肾脏检查等应格外重视,及时发现健康问题,尽早查漏补缺。
线下门店次日预约率高达92% 打印胶片需另收费50元-80元
记者注意到,由于不少新冠病毒感染者担心出现白肺、心肌炎或其他新冠后遗症,包括肺部CT检测的“阳康”体检业务受消费者关注。据京东健康数据显示,近七日含肺部CT的体检套餐环比上周成交额增长了70%。
与此同时,不少体检机构提示称,建议提前3-5天预约体检,如未预约,婉谢体检。记者进入爱康国宾预防新冠后遗症体检套餐的预约界面看到,广州三家线下门店次日(1月10日)的预约率在74%至92%。
爱康国宾客服表示,进行预防新冠后遗症体检需要阳性转阴后再去做,“您在家中测抗原显示阴性就可以,建议最好转阴后休息几天再来体检。一般建议提前5-7天预约会比较好。”查出肺炎是否有相关治疗服务?客服回应称,机构只做体检,若查出肺炎等情况,需要去医院进行治疗,“一般医院还会针对体检报告,再做进一步的检查”。
根据美年大健康官方2022年12月30日发布的信息显示,2022年12月28日、29日、30日,美年健康集团肺部CT检查分别达到1.8万多、2.3万多、2.8万多人次。此外,体检中心线下门店还开辟了抗原产品销售业务。12月27日,美年健康在投资者互动平台回复时表示,热景生物是公司的战略合作伙伴,公司通过具备相应资质的线上商城结合线下体检中心针对客户需求对热景生物的新冠抗原检测产品进行销售。
记者发现,虽然个别肺部CT的检查费用较便宜,但如果需要打印结果胶片仍需另外收费。以某线上医药平台商家为例,打印胶片需另外加50元费用。美年健康客服也表示,如果有肺炎等病症要去医院进一步诊断,机构只出具体检报告,打印片子需要另外收费80元。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)