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)
中央农村工作会议系列解读②加强乡村人才队伍建设 做好乡村人才振兴文章******
作者:朱宁 中国农业科学院农业经济与发展研究所
习近平总书记在中央农村工作会议上强调“要坚持本土培养和外部引进相结合,重点加强村党组织书记和新型农业经营主体带头人培训,全面提升农民素质素养,育好用好乡土人才;要引进一批人才,有序引导大学毕业生到乡、能人回乡、农民工返乡、企业家入乡,帮助他们解决后顾之忧,让其留得下、能创业”。
关于乡村振兴,习近平总书记擘画了五个振兴,其中人才振兴非常关键。人才是全面推进乡村振兴、加快建设农业强国的动力保障。习近平总书记在中央农村工作会议上的讲话,为全方位培养、引进和用好人才指明了方向、提供了基本遵循。
一、乡村人才培养和引进的主要成效
乡村人才的培养和引进是一项系统工程,近年来,有关部门在乡村人才培养、引进以及配套政策等方面推出了系列举措,为全面脱贫攻坚战取得全面胜利,推进乡村振兴、加快农业农村现代化提供了强有力的支撑和保障。
人才培养提升本土人才能力素质。通过相继推出的针对村党组织书记和新型农业经营主体带头人等本土人才的培训计划、项目、行动等,为乡村本土人才的培养提供了平台。
具有代表性的有:农村实用人才带头人和大学生村官示范培训计划重点遴选了农村基层组织负责人、新型农业经营和服务主体带头人等作为培训对象,提升了各类人才的乡村治理能力和脱贫致富带动能力,截至2021年,累计举办示范培训班1800余期,培训18万余人;农村基层干部乡村振兴主题培训计划突出政治引领,提升集体经济发展和乡村治理等能力,对基层组织负责人开展轮训;乡村产业振兴带头人培育“头雁”项目着力提高带头人的能力素质,自2022年起每年为每个县培育10名左右“头雁”,用5年时间培育一支乡村产业振兴带头人“头雁”队伍,带动全国新型农业经营主体形成“雁阵”。
人才引进为乡村人才队伍注入活力。通过不断加强乡村人才引进力度,返乡入乡创业人员超过了1100万人。各级政府部门为入乡人才提供了多种政策支持。一是给予就业创业扶持,通过就业创业服务补助、培训补贴、以工代训补贴、一次性创业补贴、乡村公益性岗位等政策,支持高校毕业生、农民工、脱贫人口等重点群体就业创业。二是优化农村创业环境,国务院以及相关部门相继出台了一系列财政税收、创业补贴、金融保险、用地用电、人才保障、创业服务、园区建设等扶持政策,明确各地要加大对返乡入乡创业人员从事新产业新业态发展用地的支持,帮助各类人才返乡入乡投资兴业。三是做好规划引领。2021年,农业农村部印发《“十四五”农业农村人才队伍建设发展规划》,做好顶层设计,明确提出“健全人才引进政策体系”,引导各类人才返乡入乡兴乡。
优化环境改善乡村人才工作与生活条件。通过不断优化提升创业就业环境,为乡村人才提供精准化的工作与生活条件支持。制定税费减免政策,对符合条件的返乡创业企业可享受减征企业所得税以及免征增值税、营业税、教育费附加、地方教育附加等税费减免政策。利用中华农业英才奖、全国农业劳模和先进工作者以及全国十佳农民等评选表彰,提升了乡村人才干事创业、奋发作为的积极性。利用“银保担”合作、供应链金融、设立绿色通道等方式,为返乡入乡创业企业提供优质金融服务。利用农村人居环境整治整县推进项目以及农村厕所革命整村推进奖补政策,持续提升农村人居环境,改善了乡村人才的生活环境。
二、乡村人才培养和引进待化解的难题
目前来看,乡村人才培养和引进仍然面临一些困难和问题急需解决:一是人才结构不优。从乡村人才个体特征看,年龄偏老、学历和职称偏低。从乡村人才分布情况看,多集中在经济较强、交通便利的乡村,偏远乡村人才相对较少。二是人才吸引力不强。农村资源要素活力不足,人才成长空间小、待遇低,医疗、教育、交通等方面条件相对落后,难与经济条件较好的城市相比,乡村对人才的吸引力、吸附力不够,造成外地人才引不进、本地人才留不住。三是人才扶持仍不够。在乡村人才培训及基地建设方面资金投入不足,且乡村人才发展所需的扶持政策、激励保障政策力度仍然不够,影响了引进人才和留住人才,也影响了乡村人才示范引领作用的有效发挥。
三、创新人才政策,开创人才振兴新局面
针对乡村人才发展难题,需要在目前政策的基础上,持续创新人才培养、引进、使用以及扶持激励保障政策,进一步激励引导各类人才在乡村振兴的广阔天地担使命显身手,打造乡村振兴新引擎,做好“育引留用”文章,切实开创乡村人才振兴新局面。
创新培养政策,“育得出”人才。乡村振兴对人才的需求明显增加,需要持续加强乡村人才培养工作,为乡村振兴提供一批高素质、高质量乡村人才。切实提高全面性,乡村人才类型多、涵盖广,要细分人才类别,坚持分类施策,全面提升乡村人才队伍的综合素质和带动能力。
切实提高针对性,找准人才培养的关键点和主攻方向,建立健全符合乡村人才队伍建设规律和发展特点的培养体制机制,瞄准抓数量、抓质量、抓多样,综合采取短期培训、职业教育、学历教育、持续提升等多种培养方式。切实提高系统性,中央层面加大对乡村人才培养重大工程统筹设计力度,各省负责组织实施人才培养重大工程,并量身定制本省乡村人才培训计划和方案。市县层面负责乡村人才推荐、参训选调、日常跟踪服务、支持扶持政策落实等工作。
创新引进政策,“引得来”人才。乡村人才振兴不仅要依靠本土人才,而且还要有引进人才的补充,重点有序引导大学毕业生到乡、能人回乡、农民工返乡、企业家入乡,鼓励城市人才下乡服务,实施“一村多名大学生”计划等引才计划、行动等,出台适应农村发展、农村特色的引才政策,提供符合规定的福利待遇以及良好的生活条件,在人才子女教育、养老保险、医疗保险等方面提供保障,建立政府引导、基层组织与企业等主体参与的乡村人才引进机制,吸引各类优秀人才下沉服务乡村、干事创业。
创新扶持激励保障政策,“留得住”人才。建立产业政策与人才政策统筹谋划机制,坚持管产业与管人才并重,探索在各类涉农项目资金中设定一定比例人才发展资金,将项目带动人才发展情况列入项目验收考核指标,将产业的政策、项目、资金与人才政策一起研究、一并实施,为人才在乡村干事创业提供培训、项目、资金、金融、园区、物流、土地等系统性支持服务。
营造良好发展环境,开展优秀人才评选、职业技能竞赛等典型选树活动,激发下乡返乡人才留在乡村发展的动力。为人才打破乡村与城市在教育医疗、社会保障、公共服务等方面的政策壁垒,在医疗、子女入学、档案托管、证件申请等方面实施最优惠政策,提供“一站式”服务,构建有利于人才在乡村发展的保障体系。
创新使用政策,“用得好”人才。打破身份、体制和编制等限制,专门制定乡村人才职务晋升、职业资格认定、职业等级评定以及职称审定等措施,并赋予相应的待遇,为优秀乡村人才提供更宽广的晋升渠道和发展空间。鼓励乡村人才创建农民专业合作社联合社、家庭农场发展创业联盟、新型职业农民协会、高素质农民协会等合作共赢平台,推动实现乡村人才之间优势互补、合作共赢,引导平台发挥帮助农民、服务农民、富裕农民的作用,同时,对合作共赢平台开展联农带农富农进行监督评价,提升规范发展水平。
(本文是中国农业科学院科技创新工程“乡村治理与发展团队”(10-IAED-06-2023)的阶段性成果)