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66购彩2023-01-31 16:05

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)

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《中国奇谭》:神仙审美携奇境 入你我之梦******

  《中国奇谭》:神仙审美携奇境 入你我之梦【中国动画新百年开启】

刚刚过去的2022年,恰是中国动画诞生100周年。

  1922年,万氏兄弟在上海制作第一部动画广告片《舒振东华文打字机》,拉开中国动画百年发展序幕。1957年,上海美术电影制片厂(以下简称“上美影”)成立,首任厂长特伟提出了“探民族风格之路”的理念。在该理念的指引下,上美影打造了《小蝌蚪找妈妈》《大闹天宫》《九色鹿》《天书奇谭》《黑猫警长》等优秀作品,成为一代代观众童年时代珍贵的光影记忆。

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  中国动画进入新百年,上美影送上第一份大礼。2023年元旦,上美影和B站联合出品的动画短片集《中国奇谭》上线,迅速引发观剧热潮,豆瓣开分高达9.5分。

  《中国奇谭》系列由《小妖怪的夏天》《鹅鹅鹅》《林林》等8个短片组成。一个个根植于传统文化的故事,以雄奇想象缔造出“奇境入梦,我在其中”的氛围。

  如果脱离“主角团”视角、换一个角度重看《西游记》故事,也许你会遇见敬业“打工人”小猪妖,它弱小、迷茫而又努力、温暖,它对外人称赞的齐天大圣心驰神往;如果你在水墨画般的意境中,悠悠沉浸于经典志怪小说《鹅笼书生》的情节,会发觉古人的哲思置于当下亦有令人深刻思考的价值。

  网友评价,这是“刻进DNA的审美”“童年暑假回来了”。《中国奇谭》多位主创人员接受中青报·中青网记者专访时提到,他们尝试把都市寓言融入到传统神话,进行属于当下的故事新编。

  刻进中国人DNA的审美

  《中国奇谭》总导演陈廖宇说,神话可以是古代的,也可以是今天和未来的。“神话其实是人类对未知东西的想象或者对自己内心愿望的投射,甚至神话中的形象就是人或人性某一面的具象化表达”。

  第一个“神话”故事,就打响了口碑。一只小猪妖,戳中了无数网友内心柔软的角落。

  电视剧《西游记》和上美影的动画片《大闹天宫》,一直是B站网友“N刷”的经典。《小妖怪的夏天》从妖怪的角度重新想象了“西游记世界”:无人在意的小猪妖,遵从想吃唐僧肉的老板的吩咐,完成做弓箭、刷锅、收集柴火等难度系数很大的KPI。在此过程中,这只具有独立意志的小猪妖,打听到唐僧师徒4人是民间赞颂的英雄,它的梦想被点燃了。

  《小妖怪的夏天》导演於水指出,很多人一提起《西游记》会想到师徒4人面对的大妖怪,但是底层的每个小妖怪也有自己的“人生”。观众会因此共情:其实我们每个人都是那个普通的小妖怪。

  小猪妖就是现实生活中平凡“我们”的缩影:它想去外面的世界闯一闯,而妈妈最关心自己葫芦里有没有装满水,身体是否健康;面对“人生”选择题时踌躇无措,但依然为了心中的正义感,义无反顾地提醒唐僧师徒有埋伏。

  影片结尾,小猪妖的善良得到了齐天大圣的肯定,还幸运得到偶像送的“周边”。网友评价:“悟空终是一颗佛心”“小时候以为自己会变成齐天大圣,其实是个连大王都接触不到的小妖怪。”

  相较于小猪妖故事的“接地气”,由胡睿执导的第二集《鹅鹅鹅》则带有更浓郁的东方奇幻美学和志怪传统。《鹅鹅鹅》取材于南朝梁吴均的中国神话小说集《续齐谐记》中的《鹅笼书生》,蒲松龄就曾将该故事引用于诗句中:“世态渔洋已道尽,人间何事不鹅笼。”

  《鹅鹅鹅》中,货郎在阴森诡异的鹅山偶遇瘸腿的狐狸公子,欲望破而复立,发现一切看似荒诞都不过是个“鹅笼”。

  这个微言大义的故事,胡睿最早是十几年前留学德国时,从随身带的《太平广记》里读到的。“中国古代志怪小说居然有这么符合戏剧规律的创作!而且这故事非常高级,点出了人生的一种规律,但又不是简单地讽刺或进行道德评判,这是最高明的。”

  胡睿创作时力求让故事面貌回归《鹅笼书生》“原生态”,改编之处则是将当代人的情感折射进故事里,并在塑造狐狸形象时致敬了《天书奇谭》中的“阿拐”。

  《鹅鹅鹅》从古典志怪小说中继承的“引而不发”的朦胧情感,带给观众哲思与美学想象。纵然故事不直白,网友们却相当热情踊跃地表达自己的解读,胡睿说有的评论或“二创”绘画令他深受感动。

  《中国奇谭》总监制朱贝宁笑言,其实很多人都是有意思的“矛盾体”,虽然身体过着现代化的生活,但精神上无法与上千年的传统文化“切割”开来,还是很怀旧。这种“文化基因”潜移默化的影响,同样会体现在动画导演的创作中,他们塑造出的角色形象,自然是“刻进中国人DNA的审美”,因而很容易被观众接受。

  “神仙审美”的动画能住进心里

  此次《中国奇谭》系列召集了11位导演创作8个故事,多少有点“神仙打架”的意味。每一位“下一个交作业”的导演接受记者采访时,都会不约而同地说一句“压力好大”。

  《中国奇谭》总制片人李早说,该项目经历两年多时间,最早是上美影给导演们出了一道与志怪相关的“半命题”式作文题,题材和方向不限,核心表达出中国文化底蕴和“中式想象力”,“我们希望立足时代讲好中国故事,呈现中国美学。同时也希望在如今相对商业化的环境里,把上美影的IP发扬光大”。

  李早感慨,这次创作氛围和上美影过往的创作环境有几分相似。

  “过去上美影厂里的导演们平时就生活在一起,有很好的合作氛围。我记得上美影60周年拍纪录片的时候,就体现了导演们平时相互扶持帮助,同时也相互竞争——竞争就是如何让自己的作品做得更好。这次创作《中国奇谭》,我觉得也充分体现了这一点。”李早说。

  她透露,上美影前期会和8个团队单独交流,但项目进展到一定阶段,他们会组织导演坐在一起看其他人拍的片子,“导演一方面纷纷对别人的项目献计献策;另外一方面,有些导演回去之后就暗暗想着别人做得真好,自己的作品还得再改一改,还得更好一点。所以是一个特别良性的氛围”。

  胡睿直言,会召集一批导演做这件事的,放眼全国似乎也只有上美影,“为什么呢?因为在动画短片创作领域,上美影是唯一触碰到那个最高境界的。就像王安石写的‘不畏浮云遮望眼,自缘身在最高层’”。

  胡睿回忆,上美影动画短片《骄傲的将军》是住进自己内心的故事,是无法替代的“小宇宙”。

  “《骄傲的将军》不算特别叫座的短片,但我认为它是中国短片创作中的一座高峰,有不可方物的美。它展现出一个人物命运的大开大合、大起大落,还传递出一种时空感。我始终都能从这个故事里获得享受,假如心情烦闷了,我能随时偷偷溜进《骄傲的将军》这个小宇宙。”

  胡睿说,他之所以选择《鹅笼书生》这么“小众”主题故事来创作《鹅鹅鹅》,原因也是被该文本艺术性深深折服,“应当有后辈来表达敬意”。

  在现代技术里诠释出中国意境

  除了主题各异,《中国奇谭》展现了“花式技能点”,例如三维动画、剪纸定格动画、偶片定格动画、三渲二动画等。

  由杨木执导的三维动画《林林》聚焦“身份认同”的主题,讲述了狼女林林自我觉醒的历程。生活在林海雪原中的林林,因为孤独而涉足人类世界。为了被人类孩子认同,林林不断背离自己作为狼的身份,在苦难中迎来成人礼。

  通过CG技术,《林林》对于人物细微的表情变化、动物栩栩如生的毛发、层层叠叠的森林、随风摇曳的枝桠等做到鲜活生动的呈现。

  作为《中国奇谭》系列唯一使用CG技术的作品,杨木谈及对“技术”的理解。他说,上美影老一辈的创作宗旨是“不模仿别人,不重复自己”。而观众已然对三维动画审美有一个相对统一的趋向。虽使用新技术,但主创团队避免“照相式、素描式的真实”,力求增加写意的东方美感,在三维里诠释出中国意境。

  “我们不把《林林》故事起承转合做得那么明显,而是处理得像一篇散文一样。”杨木说。

  胡睿告诉记者,这8个片子无一不是“爆肝”改到最后一刻,“是非常熬人的工作,所以大家都尽自己最大的心力,尽可能地不辜负这份信任。毕竟那么多年,我们都信任和热爱上美影,所以希望给它加分,不能减分”。

  但胡睿坦言,热度过后,他们又会继续安静“沉浸”一段时间,“也许突然有一天,再以一个特别新奇的方式跳出来给大家带来小小的惊喜,这特别快乐”。

  朱贝宁也提到,作品火了,大家给予肯定与鼓励,也抱有更多的期待,给今天的国产动画创作一点耐心和空间,看看更多元的内容风格与创新表达,国产动画内容肯定还会继续拔节生长,创造更让人惊喜的作品。

  李早表示,站在中国动画新百年的开端,《中国奇谭》主创团队希望通过创作这些有意思的作品,重现美术片“百花齐放”的面貌。

  中青报·中青网记者 沈杰群 来源:中国青年报

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