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）

发挥好中医抗疫的作用******

　　核心阅读

　　不同的人感染上病毒以后，产生的临床表现是不一样的。中医就是根据这些表现再结合当时的气候、地域情况进行治疗，即“天地人”合参，所以中医不畏惧病毒变异。

　　当新冠感染患者转为危重症，中医药依然可以发力。这时候需要中西医联手，中西医结合，发挥出“1+1＞2”的效果。

　　我们前段时间在北京方舱治疗了1000多例轻型患者，用上中药后都取得了很好的效果，降低了转重率。

　　变异株XBB.1.5是否引起大范围腹泻还属未知。如果新变异株感染表现除呼吸系统外，还以腹泻为主，中医药治疗也会有办法。

　　当前，新冠病毒感染造成的疫情还在持续。到底该如何认识这轮疫情以及接下来的形势？人们在感染新冠病毒之后如果出现了比较严重的症状，该如何治疗？针对这些热点问题，本报记者专访了北京中医药大学东直门医院主任医师、北京中医药大学肝病研究院院长、原赴武汉国家中医医疗队领队叶永安，请他解疑释惑。

　　“天地人”合参，中医不畏惧病毒变异

　　记者：中医如何看待新冠病毒感染？中医药能否应对、如何应对？

　　叶永安：纵观中国历史，一部中医史就是一部抗疫史。3000多年来，发生的瘟疫就有500多次。随着病毒的变异，疫情的一波波涌现，我们还需要与新冠病毒继续作斗争。即使新冠病毒消失了，过些年新的病毒还会出现，这不以人类的意志为转移。

　　几千年来，中医一直庇护着中华民族。人类正是在长期与疾病（包括病毒）做斗争的过程中成长和壮大起来的。不同的人感染上病毒以后，产生的临床表现是不一样的。中医就是根据这些表现再结合当时的气候、地域情况进行治疗，即“天地人”合参，所以中医不畏惧病毒变异。

　　历史经验告诉我们，中医也是在不断与疾病尤其是与疫病（即传染病）做斗争的过程中形成经验而传承和发展下来的，说明面对病毒中医可以应对，也能够应对。武汉抗疫是中医及中西医结合抗击疫情的一次生动实践，已经过去近3年了，其中很多经验值得回顾与借鉴，当然，还要结合现在的“天地人”的变化而作相应的调整，这也是中医取得疗效的根本之所在。

　　若发病早期就用上中药，不少人可以避免白肺

　　记者：我们看到，有患者出现白肺现象，这是怎么造成的？中医药如何进行针对性治疗？很多人“阳康”之后产生乏力、咳嗽不断、睡眠差等症状，这是否是新冠感染的后遗症？该如何调理以防止后遗症的困扰？

　　叶永安：当肺部的炎症比较重，渗出比较多的时候，也就是肺的白色影像区域面积达到了70%、80%，在临床上俗称为白肺，一般高龄合并有严重基础疾病的患者可能会出现。如果在发病早期就用上中药，不少人是可以避免的，或者即使发生也会比较轻。关键是尽早发现，在医生的指导下及时准确用药。

　　实际上，从国家层面到各省市都有一些中医治疗的指导意见出台，是可以参照使用的，关键是患者与大夫的及时对接。处理好轻症居家、重症到医院的关系，既不要造成医疗资源挤兑，也不能耽误重症救治。

　　一些人“阳康”之后产生乏力、咳嗽不断、睡眠差等症状，这是病毒感染造成人体的伤害，有一个恢复的过程。做到起居有时、饮食有节、避免过劳，一般在短时间内能够恢复。症状偏重一点的，在确认肺部及其他脏器检查正常情况下，可以服一些中药帮助恢复。

　　基本病理机制不变，中医就可维持原治疗方案

　　记者：有患者在“阳康”一段时间后又“复阳”了，中医药有没有办法防止这种情况的出现？面对新冠病毒毒株不断变异的情况，中医药如何应对？怎样随时调整？“三药三方”是否还管用？能否对不同地区不同毒株混杂传播的局面来个“一揽子解决”？

　　叶永安：“复阳”指感染者症状基本消失，核酸或抗原检测阴性了之后，再次检测又发现阳性了。一般认为这时检出的是一些病毒的片段，并不是完整的病毒。一般的复阳都是发生在康复之后一个月内。如果已经超过一个月，核酸又呈阳性，再感染的可能性就比较大。如果是再感染了，中医药也可以治疗。前面说到中医治病是治疗感染病毒的人，不管病毒怎么变，中医都能辨证施治。

　　因时、因地、因人制宜，基本病理机制不变，中医就可以维持原治疗方案。若基本病理机制变了，就要因时因人而变。据此，“三药三方”可以继续使用，但对于一些重症患者要根据具体情况由医生来研判。依据这样的基本思路，对不同地区不同毒株混杂传播的局面应进行辨证施治。

　　老人一有发热咳嗽症状，要尽早用上中药

　　记者：目前的疫情给有基础病的老年人造成威胁。该如何保护这个脆弱的群体？

　　叶永安：我们看到目前的疫情给有基础病的老年人造成了威胁，尤其是未完成疫苗接种的人群。

　　对居家且有基础病的老年人，首先平时要控制好基础病，感染后要密切观察。因为老年人往往症状表现不明显，如发热不是很高，并不代表病情不重，一有发热咳嗽症状要尽早用上中药，同时密切跟踪患者病情变化，如果病情持续加重就要到医院救治。如果及时用药，属轻症的老年人不少是能够居家平稳渡过难关的，关键在一个“早”字。需要提醒的是，部分老年人病情刚恢复时，要注意避免劳累、保持好睡眠、注意营养，防止病还未痊愈，又合并其他感染而致病情突然加重，这也是近期一些老年人出现意外的原因之一。

　　遇到危重症患者，要发挥好中西医结合作用

　　记者：犹记得3年前武汉抗击疫情时，中医药发挥了重要作用。中医治疗还被引入了重症监护病房。当时的经验是在一个城市取得的，是否适用于更大范围感染的现实？如何让中医药发挥救治危重症患者的作用？

　　叶永安：三年前的武汉保卫战，中医药无论在轻型、普通型、重症还是危重症的治疗上都发挥了应有的作用，尽管当时的经验是在武汉这一个城市取得的，其基本思路和方法是能够应用到更大范围感染的现实中去。据我所知，参加武汉抗疫的医务人员在近3年的北京疫情防控中都发挥了骨干作用，其他地方也是这样。

　　武汉的经验告诉我们，当新冠病毒感染患者转为危重症，中医药依然可以发力。这时候需要中西医联手，中西医结合，发挥出“1+1＞2”的效果。

　　3年前，我们在武汉通过中西医联手抢救过来的危重症年逾80岁的患者，至今依然恢复良好。如果遇到危重症患者，中医药要积极参与，最大限度发挥好中医药这一民族瑰宝的作用，发挥出中医药治病救人的独特作用。

　　形成中西医结合的良好氛围，发挥出抗疫的中国特色

　　记者：中西医结合、中西药并用，是中国疫情防控的一大特点，也是中医药传承精华、守正创新的生动实践。在接下来的疫情防控中，如何进一步推进中西医结合、中西药并用？

　　叶永安：在接下来的疫情防控中，老年人和儿童的轻型患者是重点，要尽快用上中药，防止转成重症，将重症发生率尽可能降下来，从而进一步降低病亡率。我们前段时间在北京方舱治疗了1000多例轻型患者，用上中药后都取得了很好的效果，降低了转重率。

　　对于一些重症尤其是危重症患者，可采用中西医结合、中西药并用，最大限度去救治患者。武汉抗疫以及后来的多地抗疫应用中医药的经验，已充分说明中医药在疫情防控中的重要作用。

　　当前，进一步深化中西医结合“四有”机制，发挥出抗疫的中国特色。中医药人更要有使命担当的精神，勇于实践，更好地发挥出中医药的作用，为接下来的疫情防控作出应有的贡献。

　　面对奥密克戎变异株，中医药依然可以发挥作用

　　记者：新冠病毒奥密克戎的变异株（XBB.1.5）出现新的病患特点，中医有什么应对措施？

　　叶永安：我们前面提到，无论病毒怎么变异，中医药都有应对之策，重要的是我们要抓住新冠病毒感染人的核心病机予以施治。

　　实际上，3年来新冠病毒在中医主要表现以“湿毒”为主，不同的变异株在不同年份、不同季节及不同地域表现出兼夹“风、寒、燥”或者化热的不同特点，但其湿毒主要侵犯中医的肺、脾两脏，以肺为主，临床可表现为咳嗽、咽痛等呼吸系统症状外，还可以表现为恶心、腹泻等消化系统症状，不同的变异株表现特点会有所不同。尽管有报道称新冠病毒可以侵犯全身多个脏器，但还是以这两个系统表现为主。

　　变异株XBB.1.5是否引起大范围腹泻还属未知。如果新变异株感染表现除呼吸系统外，还以腹泻为主，中医药治疗也会有办法，如腹泻属外有表证、里有热邪的可选用“葛根芩连汤”、脾虚为主的可选用“参苓白术丸”，若外有寒邪、内有湿滞的也可选用“藿香正气”系列等。总之，只要在大夫指导下选择好用药，我们完全能够应对新的变异株。（记者 卫庶 熊建）