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）

【网络强国这十年】白帽黑客创业记：“面对安全威胁，不做无动于衷的人”******

　　【网络强国这十年——创业故事篇】

　　在大众眼中，“黑客”一词常常与“病毒”和“破坏”划等号。传统概念中的“黑客”会攻击存在漏洞的系统，而“白帽黑客”则是致力于发现系统漏洞的人，他们使网络系统、软件系统更趋完善，减少网络攻击可能带来的损失。

　　在我国网络安全领域，知道创宇便是一个有代表性的团队，他们是一群网络攻击赛跑的“白帽黑客”。创业15年来，知道创宇的历程也是我国网络安全行业发展的缩影。

　　近日，中国网络空间安全协会理事、中国民间著名白帽黑客团队“安全焦点”核心成员、知道创宇CTO&COO杨冀龙做客光明网“网络强国这十年”专栏，畅谈创业经历，讲述创业初心与机遇，并对当下网络安全行业创业者的发展方向给出建议。

　　怀大情怀创业，“微助力”社会发展

　　当时创业，我与安全爱好者朋友聊起来，觉得安全技术还不错，怎么才能产生更大的社会价值？当时我们就提到一句话，还是挺激励我们两个人的，就是爱因斯坦说的，“这个社会是邪恶的，不是因为那些邪恶的人，而是因为那些无动于衷的人”。

　　我们是知道所有黑客的行动、行为和技术、手段、方法的人，我们无动于衷的话，那这个社会就越来越黑暗了。

　　尤其当时，我爸的电脑被各种流氓软件、黑客软件入侵，计算机都没法开机，开机一查病毒，一下十几款，而且很多杀毒软件都杀不了。

　　我们觉得，我们学了这么多网络安全的本事，还是得保护像我爸这样的老百姓。同时，中国要伟大复兴，需要很强的安全技术能力做保障。所以当时就决定创立知道创宇，初心就是为国为民，做一家真安全的、能实际保护整个网络的公司。

　　人工智能时代，做网络安全医院运营商

　　知道创宇应该说从创立的时候定位就是想做一个真安全的公司，或者说一个实战安全公司。因为安全其实分很多品类，比如说有服务类、有设备类，还有运营类，像国外很多都已经走到运营这个阶段了。

　　我们当时创业的时候就发现，中国很多安全厂商是做安全设备，安全设备可以理解为一家医院的医疗设备，已经有这么多优秀的网络设备了，我们再做几个设备，可能有出路，但是也不能解决很大的问题。社会上其实不太需要那么多安全设备，或者说不太需要那么多一个个的技术点，而是需要有人把他们串起来、运营起来，这个是更急迫的问题。

　　由此我们就决定创建一家网络安全“医院”，在医院里有各种各样的设备，有各种各样的器材，但更重要的是里面有大量的“医生”——安全专业人员，帮客户看看这个问题到底怎么回事，需要什么设备我们再上什么设备，这样处理每一个安全问题的成本就降低了，并且效果更好了。

　　而且随着一家网络医院的运行时间越来越长，它会积攒很多很多病例，即积攒很多大数据，有了这些大数据和样本之后，就可以启动AI，用人工智能学习做人工辅助，这个时候我们做很多对症下药、处理问题起来会更加准确，而且会更加快捷方便。

　　所以知道创宇的定位就是做一家网络安全的运营商，做一家类似于医院的运营商，而不是仅仅做一个网络安全设备的提供商，所以这是一个非常大的区别，这么多年，知道创宇其实也一直在这条道路上向前走，也获得了很多客户的信赖。

　　网络安全服务商将成为行业新方向

　　现在中国的网络安全市场是一个“垂直化+纵深化”的市场，怎么说呢？就是中国有很多企业是垂直管理的，它的分支机构遍布全国各地；各地方也有很多安全需求，包括很多厂商、各种政府、各种机构的需求，所以中国的市场是“井”字格形的。

　　安全需要快速应急，甚至安全人员马上就要到现场，如果一家安全公司总部在北京，会发现各地可能就难以覆盖，所以这个时候就会遇到很多安全服务的机会，每一个“井”字格的地方，其实都需要一个小的服务公司或者服务团队，能够迅速到场或者迅速解决问题。所以我认为，未来安全服务商是一个很大的机会，因为毕竟中国有众多城市，还有这么多垂直行业，这么多央企、政府、部委，垂直到每个地方，都有很多安全服务的机会。

　　而安全服务的机会就意味着，创业的小团队需要把客户现有用到的安全产品和设备用得非常好，加上自己的安全功底，把它真正地发挥起来，我认为这是一个很大的市场。

　　第二个市场就是，安全毕竟现在还是在不断发展中，比如现在有些大的行业发展，比如IoT、5G、居家办公等，催生了很多新的安全技术变革，或新的安全条例发布后，很多新的安全设备、安全工具就会有很多新的机会。如果一些公司技术特别好，他们也可以来开发这些技术，或者开发一个个产品工具，这样也能催生一系列的更加专业化的垂直公司的出现。

　　监制：张宁、李政葳

　　采访：孔繁鑫

　　拍摄：雷渺鑫

　　后期：雷渺鑫、孔繁鑫