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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）

新时代高校美育的价值意蕴与实践路径******

　　作者：高金勇（南京师范大学）

　　“十四五”规划实施以来，高等教育进入高质量发展新阶段，逐步形成立德树人、“五育”融合的育人新格局。美育作为五育必不可少的重要环节，在促进学生德智体美劳全面发展，培养学生各种能力，落实立德树人、实现培根铸魂方面发挥着重要作用，在高等教育高质量发展过程中扮演的角色也越来越重要。

　　高校美育思想的历史传承与时代创新

　　我国自古就非常重视美育。孔子提出对人的教育应“兴于诗，立于礼，成于乐”，乐教在儒家思想体系中有着举足轻重的地位。《孟子》谈到子贡问乐，有“闻其乐而知其德”之言，也表明“乐”对个人教化、改善气质德行的重要作用。

　　中国近代的一些教育家同样重视美育。梁启超倡导趣味教育与情感教育，体现出积极的人生态度和情感。蔡元培提出“以美育代宗教”，强调国人应该远离宗教的刺激及影响，借用艺术的熏陶满足人性发展的内在需求，达到“真”的境地。陶行知强调“以诗的真善美来办教育”，认为教育资源应该源自生活，借助生活中蕴含的各种审美要素，实现人的审美化提升，最终指向人的完善。

　　进入中国特色社会主义新时代，坚持内涵式发展成为高等教育的基本方针。美育作为实现高校内涵式发展的实施途径，一直备受国家及教育工作者的关注。2020年10月，中共中央办公厅、国务院办公厅发布《关于全面加强和改进新时代学校美育工作的意见》，明确指出“美育是审美教育、情操教育、心灵教育，也是丰富想象力和培养创新意识的教育，能提升审美素养、陶冶情操、温润心灵、激发创新创造活力”。新时代高校美育工作必须坚持以人为本，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。

　　新时代高校美育的价值意蕴

　　在新时代高校教育高质量发展过程中关注美育的意义和方法，对把握新时代教育发展规律，促进学生全面发展具有促进作用。

　　一是要坚持高校美育的主体性价值。所谓主体性，就是人作为主体的规定性。康德曾说过：“人，总之一切理性动物，是作为目的的本身而存在的。”因此，一种好的教育方式，必须体现个体的主体性价值，即能够充分尊重人的独立自主、自觉能动的本质特征，使个体达到“真善美”的境地。美育的根本目标是培养全面发展的人，美育的内容具有丰富性、包容性，美育的过程充满感情体验，体现出开放、自由的特征。这种特征为激发学生潜能、促进学生多元化地发挥能动性获取知识提供有利条件。由此可见，美育通过唤醒个体的精神自觉充分发挥其主体性价值，加强学生主体自我意识和自我运用，实现个人的自由人格的发展。

　　二是坚守高校美育的公共性价值。马克思认为，人是一切社会关系的总和。首先，美育以艺术为介质体现其公共性价值。美育在社会生活中呈现出视觉化、图形化、泛审美化等特征，这对个体在社会影响下掌握社会经验、规范，形成社会化具有促进作用。也正是因为美育具象的显著特征，其公共性价值才更容易显现出来。其次，从根本上讲，美育活动在本质上可以归属为具有教育性的审美活动。在这个过程中，美育能够通过审美认同和情理共在孕育公共精神，公共精神的成长依赖于美育公共性价值的认可。

　　三是凸显高校美育的实践性价值。实践是认识世界、改造世界的手段。美育通过实践对艺术的介质进行加工、改造，就实现了教育的职能。一方面，体现为教师的主导实践价值。陶行知提到，“教师的生活是艺术生活”。他认为教师应该将教育艺术化，将教育过程变成审美过程，引导学生构建“人格长城”，培育生活审美价值的内生动力。另一方面，体现为学习者主动学习的实践价值。学生作为审美主体，通过对艺术客体的审美认知，发现潜在的真理，实现个人成长、情感升华。

　　新时代高校美育的实践路径

　　在教育过程中，应以系统化和整体化的思维对美育的体制机制、介质载体、创新实践等方面进行探索，切实提高学生的审美素养和能力水平。

　　首先，要构建管理机制，提供高校美育发展制度保障。管理机制是保证学校内部主要工作目标有效运行的基本程序和手段，建立科学有效的管理机制是高校美育与大学生人格培养得以有效开展的基础性工程。第一，美育要落实立德树人根本任务目标，结合美育特点，构建新时代学校美育目标体系。第二，要充分发挥教育评价的激励和导向作用，采用发展性评价、多元化评价等综合评价方式，建立以美育为基础、遵循教育发展规律的评价体系。第三，由于美育具有社会性特征，须充分借助开放的、立体化的社会资源，构建社会、家庭、学校一体化的美育实施机制。

　　其次，要开拓社会资源，挖掘高校美育发展媒介载体。美育具有形象性、普遍性、自由性等特征，因此在做好美育课程建设的同时，应充分挖掘美育媒介载体。一要借助形象生动的多媒体手段，促进课程知识的吸收掌握，提升学生对知识的掌握程度。二要利用重要纪念日等活动，引进社会剧院、高雅艺术等社会资源，增强学生文化自信；三要创新网络载体，充分发挥网络、新媒体等优势，加强学生课程外美育的有效提升，增强对学生的环境熏陶。

　　最后，要提高艺术技能，实现高校美育发展“知行合一”。马克思曾指出过两种不同的掌握世界的方式，即科学的、理论思维的掌握方式与艺术的、实践—精神的掌握方式。在他看来，掌握世界就是要一方面认识世界，另一方面又要依据人的目的改造世界。美育并不仅限于理论知识的学习和吸收，美育知识的创造和表现，必然依托美育知识的实践得以实现。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）