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)
深度 | 解读中国经济“成绩单”!预计四季度延续向好******
10月24日,中国国家统计局公布三季度国民经济运行情况。这是一份明显好于二季度的成绩单,折射出中国经济恢复向好势头。
初步核算,前三季度中国国内生产总值(GDP)同比增长3.0%,比上半年加快0.5个百分点。分季度看,一季度国内生产总值同比增长4.8%,二季度增长0.4%,三季度增长3.9%。从环比看,三季度国内生产总值增长3.9%。
中新社国是论坛在线举行“2022年三季度经济形势分析会”,邀请专家学者,对三季度国民经济运行情况进行解读。
经济实现“V”型反弹 预计四季度延续向好
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中国国务院参事室特约研究员、国家统计局原总经济师姚景源对中新社国是直通车表示,三季度3.9%的经济增长率来之不易,前三季度中国经济实现了“V”型反弹,预测四季度中国经济仍将保持平稳向好的基本状态。
姚景源表示,三季度中国经济遇到不少挑战。从外部来讲,美国、欧洲多国通货膨胀率达到40年来高点,美联储加息导致世界主要货币贬值,人民币也受到冲击。从内部来讲,8、9月份,长江流域一带高温干旱,也给整体经济运转带来一定困难。
“在这种情况下,3.9%的经济增长率来之不易,这是一系列稳经济大盘政策措施实施的重要成果。”
分季度看,一季度国内生产总值同比增长4.8%,二季度增长0.4%,三季度增长3.9%。从环比看,三季度国内生产总值增长3.9%。
姚景源指出,可以发现,二季度是今年经济低点,三季度明显回升,中国成功实现了“V”型反弹。三季度主要指标都在回升,按照这种趋势,预测四季度中国经济仍将保持平稳向好的基本态势。
谈及数据亮点,他指出,工业为整体经济回升作出了重要贡献。
一方面,从月度情况看,7、8、9月份工业增加值同比分别增长3.8%、4.2%、6.3%。可以很清晰地看到,这三个月工业数据逐月回升,呈加快恢复态势。
另一方面,分行业看,9月份,工业41个大类行业中有32个行业增加值保持同比增长,占比约78%,表明绝大多数行业都处在向好趋稳的状态。
前三季度,工业增加值同比增长3.7%,拉动经济增长1.2个百分点,其中制造业增加值同比增长3.2%,占GDP的比重为28.1%,较上年同期提高0.5个百分点。这表明,实体经济占整个国民经济的比重不仅“稳住了”,还略有回升。
姚景源分析,在工业增幅趋稳向好的同时,工业结构也在不断优化。高新技术产业发展迅速,例如新能源汽车,1-9月同比增长112.5%,“这是很重要的成绩”。
展望四季度,如何进一步稳住中国经济?姚景源认为,一方面要稳住就业,就业的增加意味着收入的增加,收入增加能够直接推动消费的增长。另一方面要激发企业活力,特别是中小微企业、民营经济的活力。
消费中长期看升级基础未动摇
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中国银行研究院副院长周景彤对中新社国是直通车表示,从中长期看,中国消费升级基础仍未动摇。
国家统计局24公布的数据显示,前三季度,中国社会消费品零售总额320305亿元,同比增长0.7%,比1-8月份加快0.2个百分点,上半年为同比下降0.7%。分季度看,三季度增长3.5%,二季度下降4.6%,一季度增长3.3%,三季度较二季度加快恢复。消费整体呈现恢复增长。
周景彤表示,三季度消费整体呈现恢复态势,但需求恢复相对较弱。疫情反复导致居民收入增速放缓,消费场景缺失,消费市场恢复缓慢。
周景彤表示,疫情暴发至今已经三年时间,疫情不仅通过影响就业和收入影响居民消费能力、消费倾向,还改变居民消费习惯,消费结构发生了较大变化,消费的结构变化呈现出一定消费降级倾向。
但2021年在疫情影响较小的情况下,服务消费回升态势良好,化妆品、文化办公用品、通讯器材等非必需品消费占比也均小幅回升,表明消费降级可能是疫情冲击下的短期现象。此外,尽管受疫情冲击,但一些领域的消费升级仍在持续,例如,2021年中国奢侈品消费高达4710 亿元,同比大增36%,预计到2025年,中国将成为全球最大的奢侈品消费市场。
“中长期来看,中国消费升级的基础仍未动摇。居民收入将随着经济总量同步增长,新型城镇化、乡村振兴、共同富裕等战略持续推进,有助于扩大中等收入群体,为未来消费升级奠定基础。此外,技术进步、产品创新也将进一步激发新的消费需求,推动升级型消费扩大。”周景彤说。
展望四季度及今年全年消费情况,周景彤认为,疫情影响仍将持续存在,消费将呈弱复苏趋势。
他表示,四季度,消费有望在政策持续支持下保持恢复趋势。一是疫情防控措施有望为服务消费、线下消费恢复创造条件。二是汽车消费有望继续成为支撑消费恢复的重要因素。三是上年同期基数较低。2021年四季度消费增速为3.5%,较上个季度放缓1.5个百分点。
“综合来看,预计四季度消费同比增长5.5%左右,全年增长2.2%左右。”周景彤建议,下一步稳消费的重点在于稳就业和稳预期。要更加注重发挥投资的托底作用。要规范零工市场,加大以工代赈力度,对失业者和毕业生群体提供过渡性工作岗位、开展职业技能培训。考虑提高个所税起征点,进一步让利于民。
居民收入前三季度“跑赢”国内生产总值得益于三方面因素
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根据中国官方24日披露的数据,前三季度居民收入增速“跑赢”国内生产总值(GDP)增速:按不变价格计算,前三季度GDP同比增长3.0%;而同期的全国居民人均可支配收入扣除价格因素,同比实际增长3.2%。
中国财政科学研究院研究员白景明对中新社国是直通车表示,人均收入的增速“跑赢”GDP增速,表明中国广大居民充分享受到了经济发展红利。在中国大多数年份的统计数据中,居民收入增长率都超过GDP增长率,这是中国经济的优势。
白景明分析称,今年前三季度,居民收入增速之所以跑赢GDP增速,这主要得益于三个因素:
一是近年来中国经济坚持高质量发展战略。从产业结构上看,高新技术产业逐步增加,比重逐步上升;数字经济规模亦持续扩大,这些都带来就业的扩张和居民收入的增长,毕竟居民收入增长的“大头”主要是靠工资性收入。
统计显示,按收入来源分,今年前三季度,全国居民人均工资性收入15678元,增长5.1%,占可支配收入的比重为56.7%。
二是中国经济坚持供给侧结构性改革。供给侧结构性改革有助于优化经济的供给端,优化相关产业链,为中国制造的更新换代、转型升级创造了条件,推动中国经济良性循环,带来了居民收入的稳健增长。
三是宏观政策的支持。首先,通过大规模减税来提高居民收入。包括减征个人所得税直接提高居民可支配收入,减免企业税收负担确保就业形势总体稳定,并为工资性收入增长创造有利条件。其次,通过有力的财政支出来增加居民收入。包括给农民提供种粮补助来帮助农民增收。
统计显示,前三季度,农村居民人均可支配收入名义增速和实际增速分别快于城镇居民2.1和2.0个百分点。具体而言,前三季度城镇居民人均可支配收入37482元(人民币,下同),名义增长4.3%,扣除价格因素,实际增长2.3%,名义增速和实际增速分别比上半年提高0.7和0.4个百分点;农村居民人均可支配收入14600元,名义增长6.4%,扣除价格因素,实际增长4.3%,名义增速和实际增速分别比上半年提高0.6和0.1个百分点。
当天发布的数据还显示,初步核算,前三季度国内生产总值870269亿元,按不变价格计算,同比增长3.0%,比上半年加快0.5个百分点。
对此,白景明表示,前三季度的经济数据显示我国经济处于稳中向好的态势。尽管受新冠肺炎疫情等因素影响,但三季度的经济增速仍比上半年有所提高,特别是实体经济的发展进一步稳固,表明我国经济增长潜势较大。相信只要统筹好疫情防控和经济社会发展,中国经济仍将保持良好发展态势。预计四季度中国经济仍将实现恢复性增长,且增长态势较前三季度将进一步扩大。
外贸前三季度增9.9% 中国经济最突出的亮点之一
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商务部国际贸易经济合作研究院学术委员会副主任张建平表示,前三季度中国经济遇到了很多新的挑战。分产业看,前三季度第一产业增加值同比增长4.2%;第二产业增加值增长3.9%;第三产业增加值增长2.3%。整体看,第一产业总体势头还是好的,但第三产业明显偏低。
具体来说,第三产业内部的房地产业、住宿和餐饮业都拖慢服务业和中国经济的增长。第三产业内部也有一些行业在加速崛起。比如信息传输、软件和信息技术服务业,前三季度增速达到8.8%。
在这种情况下,今后一方面应当出台更多扶持电子信息等新业态新动能的政策,来稳住第三产业增长;另一方面也必须进一步加强对疫情的精准防控,让旅游、住宿、餐饮等行业能尽快得到恢复和发展,为经济稳增长提供支撑。另外,对房地产也应该出台更有针对性的调控政策。
展望四季度,考虑到消费增长和消费预期都在恢复,这将对经济构成重要的拉动力量。另外国家也在推进地方专项债的投入力度,通过提振投资来拉动经济增长。此外,净出口对经济增长的贡献度也很高。因此,全年中国经济稳增长的任务还是可以完成的。
单就外贸来说,外贸增速是前三季度中国经济“成绩单”最突出的亮点之一。在乌克兰危机导致全球通货膨胀加剧,欧美等主要经济体市场需求收缩等不利因素叠加之际,中国进出口总值仍能取得9.9%的同比增长,这是一个令人欣慰的数据,表明中国外贸竞争力进一步增强。
不过,考虑到市场预期走弱,欧美等发达经济体经济陷入衰退的概率上升,四季度中国外贸单月同比增速有可能继续回落。其实从去年四季度起,就已经有了这种单月增速回落的苗头。官方的稳外贸政策已经发现了这个苗头,并且在及时调控了。今后要做的就是进一步抓好前期稳外贸政策落实,并根据市场需求及时调整策略。
增长失衡问题不容忽视 帮扶小微要实化细化
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国务院发展研究中心企业研究所副所长张文魁对中新社国是直通车指出,今年三季度经济增长3.9%,但是背后存在的增长失衡问题不容忽视。提高就业质量,重点之一是帮助中小微企业实现正常发展和循序渐进升级转型。
张文魁认为,三季度经济有所回暖,但还存比较明显的增长失衡问题,主要表现在以下几个方面:
一是工业与服务业之间的失衡。9月份,规模以上工业增加值同比增长6.3%,同期,服务业生产指数同比增长仅为1.3%。即使在服务业内部,增长也不平衡,譬如信息传输、软件和信息技术服务业,以及金融业,增加值增势较好,但是受疫情影响较大的零售、航空运输、住宿、餐饮、居民服务等接触型聚集型服务行业的商务活动指数有所回落。
二是工业内部之间存在的增长失衡问题,主要表现为大企业与小企业之间失衡。过去两三年,即使宏观经济受到疫情等因素的影响,许多企业经营比较困难,但工业部门的大企业比小企业的困难程度要低得多,从制造业分项PMI来看,大企业PMI多数月份高于50,而小企业恰恰相反,特别是最年春天一来,小企业PMI已经连续十七八个月低于50。PMI是环比概念,这反映失衡的严重性,也带来大量的就业问题。
三是消费与投资之间存在增长失衡。前三季度,全国固定资产投资(不含农户)421412亿元,同比增长5.9%。同期,社会消费品零售总额320305亿元,同比增长0.7%。增速相差5个百分点以上,失衡程度显而易见。
四是投资内部也存在增长失衡,即民间投资增长显著低于国有单位投资增长。前三季度,固定资产投资增速为5.9%,但国有和国有控股单位的投资增速在10%以上,而民间投资只增长2.0%。民间投资如果扣除价格因素,估计没有增长。
“这几方面失衡表现,影响了经济增长速度,也会影响就业问题”,张文魁说。
“二十大报告中提到完善重点群体就业支持体系。”他建议,包括大学毕业生群体在内的年轻群体,应该作为就业的重点支持群体之一;同时也应该帮助年轻群体提高就业质量。
张文魁强调,提高就业质量,就要促进就业群体向劳动生产率更高的部门就业,要采取政策措施,鼓励实现劳动生产率与薪酬水平同步提高的机制,这不但能在需求侧增加消费、提高生活质量,而且能带动供给侧的升级转型。
张文魁还强调,提高就业质量的重点之一,是帮助越来越多的中小微企业循序渐进地升级转型,这需要按照二十大提出的“支持中小微企业发展”这个要求,制定实化细化的具体措施,促进中小微企业提高经营稳健性、提高工艺水平和产品质量、提高基础管理意识和水平,当然要帮助它们进一步解决融资、技术服务、产品认证、政府采购、数字化管理等方面的问题。
工业、制造业成稳增长“压舱石”
![image](http://image.cns.com.cn/xinjiang_editor/transform/20221024/K3ig-hcfhiyy9440687.png)
仲量联行大中华区首席经济学家兼研究部总监庞溟表示,三季度数据体现了中国经济企稳回升的强劲势头,说明经济扭转下滑态势,恢复回稳、加速复苏,且持续复苏、长期向好的基本面和发展韧性均较强。
庞溟表示,主要经济指标均好于预期,反映出工业产出提振、消费企稳、投资发力和外贸拉动等诸多积极因素的正向叠加影响。
他注意到,前三季度工业增加值同比增长3.7%,拉动经济增长1.2个百分点,其中制造业增加值同比增长3.2%,占GDP的比重为28.1%,较上年同期提高0.5个百分点。“这说明工业、制造业已成为稳增长、调结构、补短板、促发展的‘定海神针’‘强心剂’‘压舱石’。”
此前受疫情冲击比较明显的消费亦出现好转。9月份,社会消费品零售总额同比增长2.5%,环比增长0.43%。
庞溟认为,这显示零售市场和消费在多重超预期因素冲击下依然企稳回升,消费者信心回暖,基本生活类商品销售相对较快。尤其餐饮收入从上半年同比下降7.7%改善为前三季同比下降4.6%,说明餐饮等服务消费明显改善,前期受疫情影响较大地区消费有望出现较快回升。
庞溟认为,提振消费是对冲经济下行压力的重要着力点,下一步应继续于稳预期、稳主体、稳就业,促进消费扩容提质,助力形成强大国内市场,从出台落地促进重点领域消费政策、促进和拉动大宗商品消费、刺激和鼓励服务消费、向低收入群体发放消费券和消费补贴等方面入手,保持居民收入增长、促进消费修复、拓展消费场景、呵护消费心理、稳定消费预期。
他相信,随着疫情防控形势向好,线下消费场景渐次复苏,加上促消费政策发力,消费有望继续恢复,特别是消费规模扩大,消费结构升级,消费模式创新的长期趋势不会改变。
![](http://image.cns.com.cn/xinjiang_editor/crawl/20221024/igi4-hcfhiyy9440659.jpg)
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