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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）
气候江湖的小气候与大格局******
着急的古铁雷斯
即便是联合国秘书长古铁雷斯亲自上阵，敦促各方在马德里达成全面气候治理方案，但这种毕其功于一役的想法，显然是过于着急了。
既要就《巴黎协定》第6条实施细则(通过市场机制降低减排成本、提高力度的制度安排)进行谈判，又要对2020年前实施和力度情况进行盘点，还要开展“华沙损失与损害国际机制”评审，同时要解决气候资金这个老大难问题。多目标、无重点的齐头并进，使谈判进一步复杂化。
图片来源：联合国气候大会官网而没有经验的大会主席施密特，因身体原因无暇他顾的执行秘书埃斯皮诺萨，没有担当的美国，缺少建设性的欧盟，灵活性不足的巴西……诉求的高度多元和“大佬”的缺乏，让气候的江湖在马德里陷入僵局。
延期40多个小时后，2019年联合国气候大会15日在西班牙马德里落下帷幕。最漫长的气候谈判记录，没能换来满意的会议成果。
虽然以多边主义推进气候谈判得以坚持，“智利-马德里行动时刻”及其他30多项决议被大会收入囊中，但关键的《巴黎协定》第6条实施细则未达共识，碳交易机制未取得实质成果。
主要议题的流产，使得成果清单缩水。这份有限协议，辜负了各方的期待。
意料之外，意料之中
事实上，这个结果也不意外。每年年末的这场近200个国家的集结，不过是国际气候谈判多边进程的一个缩影。
无论是“大年”还是“小年”，谈判延时似乎是不确定的气候谈判中最确定的事。由于纷争而导致无法达成各方满意的成果或留待下年继续讨论的例子比比皆是。
但这就是多边机制——需要谈判各方达成一致，才能通过相关决议，最终实现“人人都不满意，个个都能接受”的结果。看上去低效，却又难以找到替代方案。
用“灾难性的”“极度平庸”等情绪化的词语，来给马德里气候大会盖棺定论，似乎有失公允。
不如让我们拉长时间和空间的维度，来看看全球气候治理这个江湖。
《巴黎协定》的政治遗产
自1992年以来，从《联合国气候变化框架公约》到《京都议定书》再到《巴黎协定》，一条不变的主线，是围绕“共同但有区别的责任”原则，以及与之密切相关的资金和技术解决方案。
近些年气候谈判经常陷于焦灼，一个重要原因便是“共同的责任”被过度强调，而“有区别的责任”被选择性忽视。
当然，也有不断变化的趋势，我们不妨称之为“巴黎协定遗产”。
这个遗产之一，便是谈判成果的达成从自上而下的约束性减排目标规定(如《京都议定书》对公约附件一缔约方的定期量化减排要求)，逐步转为自下而上的国家自主贡献(《巴黎协定》的国家自主贡献NDCs)。
在这个进程中，虽然“共同但有区别”的原则依然体现在目标、资金、技术等各个方面，但国家作用及其区别责任在弱化，非国家主体(如省州、城市)的作用在提高，全球气候治理结构正在起变化。
形成新的治理体系和秩序需要制度、规则、程序等的全面构建，以及相应时间的调校与和适应。未来的全球气候治理到底是什么样的模式，眼下似乎并不清晰，但多元共治应当是基本共识。
气候领导力下降
美国退出《巴黎协定》后，反对力量影响增加，气候领导力在降低。
在多边机制中，需要各方共识才能达成一致，反对力量历来扮演重要角色，气候江湖里的攻守是常态。
在《巴黎协定》的谈判过程中，用“双边”促“多边”既是鲜明的特色，也是基于实际的策略选择。
中国、美国以及欧盟、基础四国、“77+中国”等主要利益集团，通过各种双边磋商优先达成共识和协议，从而为进一步的多边谈判奠定基础，继而以相关的协议框架促成多边成果的达成。
这是《巴黎协定》谈判的重要遗产。
然而，随着美国宣布退出《巴黎协定》，强化了自身及与其立场相近国家的反对势力，其影响日益显著，加之全球经济下行压力加大和众多国家主要谈判代表更迭，增加了未来气候政治和谈判的不确定性。
“国家利益至上”与“同一个地球”的气候观迥然不同，单边主义、民粹主义的回潮对《巴黎协定》落实形成巨大阻力。
发展新背景不容忽视
应对气候变化关乎人类生存和发展，而气候变化谈判的实质是发展权问题。实现发展与保护气候的微妙平衡，是多边机制达成的关键。
发展问题就在眼前，制约发展的因素愈发凸显，发展中国家的发展诉求十分迫切，发达国家民众对福利的减损也非常敏感。
随着全球经济进入平台期，人口老龄化问题日益突出，以发展平滑经济社会变化恰恰与应对气候变化出现方向上的不一致。
与此相对，气候变化问题是基于科学的研判，其应对不同于一般常规污染控制，是一项极其复杂的系统工程和全球性议题。
需要充分考量经济社会的结构性变化，需要转变生产、消费和贸易方式，建立低碳、循环、可持续的新发展方式，以及与之相适应的产业结构、能源结构、交通和基础设施结构、土地使用等方面的一系列变革，并且需要全球范围有机协调的一致行动。
在应对气候变化的谈判中，参与方的利益一致性是难以解决的多元方程式，即期发展权被置于放大镜下，远期权益却浓缩成远处地平线的若干个小点，前者是国家利益主张，后者是全球共同关注，二者博弈的力度显然不对等。
对于发展中国家而言，一方面其社会经济发展与能源消费直接关联，或者说是与对应的化石能源消费所产生的碳排放并没有脱钩，发展方式决定了大幅度降低排放即便有理论上的可能性，实践中需要做出的牺牲之大无法忽视。
另一方面，发展中国家还要承接发达国家转移出来的资源能源消耗大、污染相对严重的产业，在缺少必要资金技术支持条件下，实现绿色发展困难重重。
与此同时，经济下行压力加大、保护主义抬头、民粹主义盛行，及其引发的贫富分化、产业链断裂或重置、能源安全、消费降级等问题，都在影响着绿色低碳转型的进程。
探索改革和创新模式
应对气候变化是个世界性大命题。硬币的一面是全球变暖、生态恶化等危机；硬币的另一面是人的需求，尤其是发展需求的不断提高。
解决大命题，需要政治意愿，需要一往无前，需要改革创新，需要着眼大局。但最需要的，或许是跳出气候江湖的小气候。
从全球社会经济的转型发展入手，促进全球及各利益相关方的发展与保护共赢，创造能源低碳转型和气候韧性发展的新格局和新路径，才是解决气候问题的正道。
在探讨责任机制的同时，首先需要解决参与方的利益，利益平衡是责任落实的前提。
强化利益分享不是“诗与远方”的愿景勾勒，而是“从现在做起”“从我做起”的实际担当，且发达国家要率先垂范。
发展中国家的民生问题如何能在应对气候变化的国际协调机制中得到有效保护，如何让先发展的国家给迫切需要发展的国家腾挪出必要的“气候预算”，以及新能源如何在成本上和能效上优于化石能源等，都是日程表上的优先事项。
近年来绿色气候融资的发展、气候治理结构的转变、商业及投资模式的创新，以及技术进步，给全球气候治理带来新机遇。
此次气候大会期间，欧盟委员会提出的《欧洲绿色新政》也让我们看到了一丝希望：他们许下了让欧洲成为世界上“第一个实现碳中和大陆”的承诺。
而中国的改革发展、能源转型、生态文明建设以及在全球治理中的作用和领导力也令世界充满期待。
中国正在加速推进的绿色转型，将为中国乃至世界的能源革命、气候韧性发展以及可持续发展，提供有益的探索和经验。
期待格拉斯哥
马德里气候大会已成过去。气候的江湖依然喧嚣。
马德里不相信眼泪。气候的江湖要形成大气候，需要政治雄心，需要全面行动，更需要合理机制的保障。
格拉斯哥期待奇迹。因为我们相信，气候的江湖是个大江湖，也是一盘事关人类未来和文明重塑的大棋。(俞岚)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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