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)
《平原上的摩西》:成功的改编 全新的创作******
根据双雪涛的中篇小说《平原上的摩西》改编的同名迷你剧在迷雾剧场首播时,确认入围今年柏林影展的剧集单元。这个展映单元的设立以及选片原则,是为了呈现多种放映平台上的当代电影怎样展开“长故事”的叙述。就这一点而言,《平原上的摩西》脱离了观众司空见惯的悬疑连续剧的模式,它更适宜被当作一部7小时的长片。
双雪涛写作《平原上的摩西》,明显地致敬福克纳,借鉴《我弥留之际》的叙事手法,以多视角多声道的独白的混响,拼贴出一段从1990年代到本世纪第一个十年间的东北往事。导演张大磊在改编和拍摄中,把故事的背景转移到同时期的呼和浩特,剥除了原作中“铁西区”“艳粉街”等具有强烈辨识度的地域和时代符号。这并不折损小说文本提供的阐释空间,导演把小说当作一个特别的起点,由此展开了属于他的全新创作。
生活场景中的阴郁抒情
小说以多角色的回忆展开,时间轴是滑动的,不断地从“此刻”回溯到过往的某一刻。最先出场的是男主角庄树的父亲庄德增,他从1990年代初国企改革前夜的“下海”决定讲起,钩沉与庄树母亲傅东心在1980年前后的相亲、成家。剧集回避了这种张扬叙事技巧的跳跃时间线,按部就班地细说从头,开始于傅东心坐公交车去公园赴约,街景不断向她身后退去,不知哪里的喇叭,传出罗马尼亚电影《沸腾的生活》主题曲。即便不知道这支曲子的来历,以沉稳的节奏流过画面的细节,构成了直观的“沸腾生活”。视与听制造的第一印象,让人想起本雅明的这段话:历史是被建构的,建构的重点不是空虚的时间,而是具体的时代,具体的工作,具体的生活。
抱着对“悬疑”的期待打开这部剧集的观众,很可能是失望的,除了第二集和第六集的结尾,剧中没有明确的事件正面爆发,没有戏剧化的冲突,在出场人物身上,很难找到清晰的意志,更没有剧情片常规的“行动”。十多年时光流逝,国营工厂改制,工人新村拆迁,连环杀人案爆发,便衣警察在平安夜横尸贫民窟……本该倾覆生活的剧变和惊人事件,被生活的无数微小尘埃覆盖了。导演把更多的耐心交付给家庭和邻里的生活场景实录:女婿陪丈人喝酒,女儿和父亲商量买什么雪糕,老师带着孩子读《卡拉马佐夫兄弟》。甚至,当大案发生以后,警员们熬夜查卷宗、私服暗访等情节,没有被浓墨重彩地渲染,他们的生活和工作捆绑了,而观众更多看到他们在工作的同时,和普通人一样喝酒、泡澡、吃夜宵。摄影机成了显微镜,镜头前展开了微观的、具体的生活环境,以及活动在这环境里的人们。
剧中屡次引用《卡拉马佐夫兄弟》,整体的剧作气质却多少有些切近契诃夫的意境。年复一年,一代接一代,那么多的欺瞒、背叛和暴力发生过,都是在看不见的“暗场”。创作者搁置了事件和行动,超越社会语境而深入日常生活的内涵,把重心转向刻画人的生存状态,更进一步,深入他们捉摸不定的精神世界,寻找他们隐藏于内心的波动。
小说中,傅东心像是承载了若干现象的容器,起初是委曲求全的知识分子,后来得到“先富起来”的红利,是自我放逐的文艺阔太。剧集最大胆的改编是一开始就用高光照亮了这个和环境格格不入的人。即便海清的表演存在争议,剧作呈现的傅东心也是当下影视剧中的稀缺形象。她不是错生在特殊年代的林黛玉,也不是被糙汉丈夫庇护的女版堂吉诃德。她更多集中了契诃夫笔下一部分角色的特质,既是没有扣动扳机的特里普列夫(《海鸥》),也是下沉得更彻底的柳苞芙(《樱桃园》),她在无法摆脱的环境里因为抱有理想而格外痛苦。傅东心以“熬下去”的状态度过了她的大半生,自甘游荡于“正常生活”的边缘,她的大半生汇聚成一种阴郁的抒情,这也塑造了整部剧集的精神底色。
湖水、平原和枪声
从对“傅东心”的刻画到作品整体的气质,相比小说的冷冽干脆,剧集平添了怀疑和哀怨,这就注定了女主角李斐的结局是两条不同的“路”。
小说尾声,浑然不知李斐惨烈经历的庄树心存幻想,以为童年往事的回忆能把湖水变成平原。最后一句话陡然宕开现实,展开青春尽头的冷酷仙境:“北方午后的微风吹着她,向着岸边走去。”这则结尾,和《刺杀小说家》意趣相通,“信念”介入且暂时地战胜了现实。
而在剧中,李斐把枪口对准自己,虽然这个画面没有正面出现,但她的死是确定的,她的悲剧也是确定的。这个改写,并不是影像用形而下的结论对峙文本形而上的憧憬。一声沉闷的枪响,宛如同时砸在观众大脑和内心的重锤,提醒人们之前看到的“万家灯火”里潜伏着可怕的危机,甚至是能把人摧毁的。
一种彻底的悲剧精神流淌在整部剧集:蒋不凡是个正直的警察,但他在“准时破案”的压力下做出严重错判,最终赔付自己的性命;庄树渴望查清陈年血案,但真相把多灾多难的李斐推入更深的深渊;李斐是最无辜的,12岁的她为了在平安夜见到庄树而对父亲撒谎,这个谎言让他们坐上伪装成出租车司机的蒋不凡的车,引发了蝴蝶效应般的惨剧。他们的生活支离破碎甚至万劫不复,每个人都要为自己的悲剧承担一部分责任,但没有谁应该承担全责——他们面对命运随心所欲的拨弄和玩笑,无可奈何。
导演以耐心的视听节奏铺陈具体的人间悲喜的点点滴滴,诚实地面对人性和人的存在,一旦创作者抒情地陈述具体的人的卑微和局限,以及因此而无法幸免的道德困境,真正的悲剧诞生了。这里没有“我命由我不由天”的豪情,没有摩西在平原上分开湖水,李斐和庄树的命运都脱离了他们的意愿。
卧倒在船上的李斐像死去的天鹅,庄树在染血的湖面上回忆他和李斐共度的童年夏日,比起小说轻灵浪漫的余韵,剧集结束于哀怜的凝视,也是这份“怨而不颂”的哀怜姿态,成就了影像表达中不多见的美学调性。(本报记者 柳青)
(来源:文汇报 2023年2月3日 第6版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)