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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）

中国茶成功申遗 喝茶的好处，你了解多少？******

日前

“中国传统制茶技艺及其相关习俗”项目

正式列入

联合国教科文组织

人类非物质文化遗产代表作名录

　　作为最早发现和利用茶树的国家，从唐代茶圣陆羽撰《茶经》始，至清末程雨亭的《整饬皖茶文牍》止，我国古代诞生茶书超百种，种植、采收、烘焙、烹制、品鉴无所不研，形成了绵延千年、厚重博大的茶文化。

　　18世纪末，中国茶树在印度、斯里兰卡等地种植成功，迄今为止，全球种茶国家已达60多个，170多个国家和地区的20多亿人钟情于饮茶。中国茶，万里飘香。

位于云南省普洱市思茅区南屏镇整碗村的有机茶叶基地

无人机照片，5月13日 新华社记者江文耀 摄

　　茶叶的分类及功效

　　根据茶叶的制法以及品质特征可以将茶叶分为绿茶、红茶、白茶、黑茶、青茶、黄茶。

　　绿茶是未经发酵的茶（发酵度为零），保留了鲜叶的天然物质，性寒凉，有清热、利尿的作用。绿茶中含有的茶多酚、儿茶素、叶绿素、咖啡碱、氨基酸、维生素等营养成分也较多。绿茶中的这些天然营养成分对防衰老、防癌、抗癌、杀菌、消炎等具有特殊效果，是其他茶类所不及的。常喝绿茶可抗辐射，美白，保持肌肤细嫩，有助于醒脑提神。

　红茶是以茶青为原料经萎凋、揉捻、发酵、干燥等工序加工而成，属前发酵的全发酵茶。红茶性温，擅温中驱寒，非常暖胃，可以帮助体质寒凉的人来驱除寒气。此外，红茶中富含的黄酮类化合物能消除自由基，具有抗酸化作用，降低心梗的发病率。

　　白茶是从茶树摘取一芽一叶、大小均匀、芽叶成朵的鲜叶为原料，经萎凋、干燥工序加工而成，属轻微前发酵茶。白茶抗氧成分含量比绿茶高出3倍之多，能更有效中和游离基，至今仍被认为是自然界最强的抗氧化植物。白茶中含有较多茶氨酸、黄酮类物质，同时自由基含量低，是抗衰人士的首选。

　　黑茶一般是采摘一芽五、六叶较粗老的茶鲜叶为原料，经杀青、揉捻、渥堆发酵、干燥等主要工艺流程制作而成，属后发酵的全发酵茶。黑茶中最主要的是维生素和矿物质，另外还有磷脂、氨基酸、糖类等物质。这些对于帮助人体消化、调节脂肪代谢是非常有效果的。另外，黑茶还能改善肠道微生物环境，具有顺肠胃的功能。

黄茶是以茶青为原料经过杀青、揉捻、焖黄、干燥等工序加工而成，是轻发酵茶。由于黄茶在焖黄工艺中，产生了大量的消化酶，尤其对脾胃最有好处，因此是脾胃虚弱人士的最佳选择。黄茶中富含茶多酚、氨基酸、可溶糖、维生素等丰富营养物质，对防治食道癌也有明显功效。

青茶又称乌龙茶，是以茶青为原料经萎凋、做青、杀青、揉捻、干燥等工序加工而成，介于不发酵的绿茶和全发酵的红茶之间, 属前发酵的半发酵茶。青茶最突出的功效就是分解脂肪，因为茶中的主成分--单宁酸，证实与脂肪的代谢有密切的关系，而且实验结果也证实，青茶的确可以降低血液中的胆固醇含量，实在是不可多得的减肥茶。

　　适当喝茶，益处多多

　　喝茶有助于抗氧化。茶叶中的茶多酚有强大的抗氧化作用,是人体多余自由基的清除剂。研究表明，1毫克茶多酚清除人体有害的自由基效能,相当于9微克的超氧化物歧化酶,也就是SOD；而且,茶多酚抗氧化作用比维生素E强18倍。

　　喝茶可以提神醒脑,利尿解乏。茶叶中的咖啡因对人体有多方面的积极作用,它能增强大脑皮质的兴奋过程,使人精神振奋,增加思维和记忆能力。喝茶还会刺激肾脏,让尿液迅速排出体外，提高肾脏的滤出率,减少有害物质在肾脏的停留时间。

图源：摄图网

　　喝茶有助于降脂、消化和减肥。通俗地说,喝茶就是能“刮油”。茶叶中的咖啡因、维生素B1、维生素C都能提高胃液的分泌量,帮助消化。茶中含有的芳香族化合物也可以溶解脂肪，防止脂肪在体内积滞。

　　喝茶有助于预防和治疗辐射伤害。茶多酚及其氧化产物具有吸收放射性物质的能力。临床研究证实,对肿瘤患者在放射治疗的过程中引起的轻度放射病,茶叶提取物治疗的有效率在90%以上;对血细胞减少症,茶叶提取物治疗有效率达81.7%。

　　健康饮茶需要注意什么？

　　虽然喝茶的好处有很多，但并不是喝得越多越好，不当的喝茶方式还有可能会伤身，应该尽量避免。

　　尽量不要空腹喝浓茶。空腹饮浓茶时会抑制胃液分泌，妨碍消化，甚至引起心悸、头痛、胃部不适等“茶醉”现象。

　　不要喝太烫的茶。茶不能在过烫时饮用，否则可能烫伤口腔和食道黏膜，造成溃疡，增加食管癌、胃癌风险。

　　尽量避免在睡前和饮酒后喝茶。茶会使精神兴奋，可能影响睡眠。茶还有利尿作用，睡前饮茶容易夜间尿频，影响睡眠质量。茶叶有兴奋神经中枢和利尿作用，醉酒后喝浓茶会加重心脏和肾脏负担。

　　不要一把茶叶泡一天。茶叶冲泡时间过长，茶香和口感都打折扣，其中的营养成分也会丢失。搁置时间太久，还容易被污染，产生较多微生物。

　　来源：经济日报、新华社、北京健康教育、中国茶叶学会、生命时报、健康时报

　　整理：刘雪洁

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）