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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）

如何激发高职生学习内生动力******

　　随着社会的不断发展，未来社会对于人才的要求越来越高，因此，步入社会的人才需要具备持续学习的能力，而持续学习的能力与学生自身的学习态度是分不开的。高职学生是未来企业的主力军，是“创造大国”和“中国智造”的建设者。研究高职学生学习态度不仅关乎高职学生自身的学习与生活状况，还会影响到我国高等教育人才综合素质的提高。教育部2021年全国教育事业发展统计公报显示，本科层次职业学校32所，在校生12.93万人。高职（专科）学校1486所，在校生1590.10万人。如此庞大的学生数量，需要教育部门与教育工作者和社会各界共同努力，激发他们学习的内生动力，在社会上激发出强大的学习力，提升高技能人才的综合素养，为经济社会发展作出更大贡献。

　　近期，一些学者的实证研究及我们的调查研究均发现，目前高职学生存在学习态度消极的现象，对职业教育相关政策及未来发展趋势了解不够深入，在一定程度上影响了高职学生的学习行为，主要表现为没有形成良好的学习习惯、自主学习能力有待提高、学习内在动力不足等，对人才培养质量造成消极影响，长此以往会影响职业教育的健康、长远发展。高职学生学习态度与学习行为受到多方面因素影响，需要多方协同努力。

　　教师要帮助高职学生养成良好学习习惯、提升内在动力。

　　首先，高职学生只有意识到学习习惯在成长过程中的巨大价值，才能从内心认同良好学习习惯的重要性。学习习惯是促使学生按计划、讲效率、动脑筋的一个自主行为，学习习惯与学习目的之间存在着某种关系，这就是自学的习惯。高职学生在自学的实践中，如果能体会到自身的价值和潜能，提升自学能力和自我内驱力，便可由从教师领路逐渐过渡为独立行走，真正做到自主学习，养成终身学习的良好习惯。高职学生的思想状态和人生目标处于相对上升期，学习习惯的培养涉及教师、学生和家长等多方面因素，需要学校家庭等共同引导和推动。

　　其次，教师要循循善诱，使学生培养良好学习习惯的意识内化于心。对学生的教育不能再聚焦于传统式的说教和灌输，而是要讲究方式方法。为了使高职学生能更好地接受和吸收知识，教师在教学过程中可以选择一些比较接近学生实际生活的例子，引起学生兴趣。此外，教师还可以将学习习惯的重要性进行量化展示，以直观的数据增强说服力，使学生认识到拥有良好的学习习惯是现代人必备的重要素养。很多高职生缺少对职业生涯的科学规划，在学习过程中存在盲目性。一方面，教师应多与学生进行沟通，知晓学生心理、思想；另一方面，教师应引导学生尽快确立发展方向，从自身专业入手，给学生普及专业未来的发展可能性。要让学生知道人生并不是一成不变的，可以从自身出发，逐渐积累和学习，当自身积累达到一定程度时，未来的道路就会逐渐清晰。教师应该不断向学生传播积极的学习理念并以身示范，让他们在求学生涯中逐渐形成自己的规划，并付诸行动。

　　学校要明确学校办学理念及定位。

　　高职院校肩负着为国家培养高素质技术技能人才的重任。首先，高职院校应该明确自己的办学理念及定位，明确高职院校培养目标和标准，加强创新型、应用型、技能型人才培养，实施知识更新工程、技能提升行动，努力为社会培养所需人才。其次，高职院校应该结合区域经济社会发展需要和产业行业对人才的需求，在课程设置方面和产业行业岗位相适应、相衔接，力促教育链、人才链、产业链、创新链有机衔接，为企业定向培养专业人才，与当地经济发展密切结合，服务区域经济社会发展。

　　对于职业教育的发展，不仅需要国家从外部给予政策支撑，更应从高职院校内部提高人才培养质量，尤其要加强内涵建设，把学校的重心放在提升办学质量上，在影响人才培养质量的关键要素上下功夫。在教学实践过程中，高职院校应该针对各个专业制定相应的教学大纲，并及时更新教学标准，将新的技术和工艺及时纳入教学内容。在部分实训技能的考核上，高职院校既要注重考查学生对理论知识的掌握程度，也要注重考查学生技能的运用能力。要在日常教学中加强实际操作，积极推行跟岗和顶岗等实习方式。学校要与企业同样重视毕业生的岗前培训。高职院校要鼓励学生打破传统被动接受的学习模式，以能力提升为首要目标进行学习，尤其是要在学习中提升创新实践能力。高职院校只有率先作出政策性方向性的改变，高职学生真正动手实践的机会才会增加，优秀高职学生才会有更多机会脱颖而出。

　　“双师型”教师队伍建设是职业教育的显性特征，也是提升高职生培养质量的关键。但当前“双师型”队伍建设中仍存在教师缺乏企业学习、实践经历，繁重的教学任务使实训要求难以落实，具有企业实际工作经验的教师聘用数量较少等问题。针对“双师型”队伍建设中的问题，要进一步完善和规范认定流程，加强“双师型”教师队伍的培训，针对教师评价方面存在的问题，建立多利益主体参与的教师评价模式。日前，教育部办公厅发布了职业教育“双师型”教师认定试行标准，并对各地开展“双师型”教师认定工作提出了一系列规范要求。此次国家认定标准的实施以及相应形成全国性的“双师型”教师认定制度，对于健全职业教育教师标准体系、加快职业教育“双师型”教师队伍的高质量发展具有十分重要的指导意义。“双师型”教师素质能力结构包括四个方面，首先是政治素质和师德素养，其次是教育性、职业性、专业性三个方面的业务素质和能力。这是建立职业教育“双师型”教师标准的学理依据，也是“双师型”教师队伍和个体开展培养培训、评价考核、专业发展等的分析框架和行动指南。“双师”型教师的教学，是高职生养成良好学习习惯、激发内在动力的触媒。

　　政府要积极营造高等职业教育发展良好的外部环境。

　　首先，要破除传统观念的束缚，大力宣传职业教育，提高职业教育的社会认可度，帮助高职学生对职业教育形成正确的认知和积极认可。其次，要营造良好的用人环境。大力推进企业、事业单位用人机制改革，建立科学合理的人才激励机制。切实改善高职毕业生的福利保障。最后，要加快职业教育招生制度和学位制度改革。一是建立健全高等职业教育招生制度，加快建立以“文化素养+职业技能”为考核内容的职教高考制度，鼓励高职院校单独开展招生试点工作，给高职院校更多的招生自主权，并可以直接选拔和招收部分优秀的学生继续深造。二是教育相关部门要对本科层次高等职业教育的专业学位进行分门别类、明晰层次关系并完善学位授予的资格认证工作，进一步摸索建立职业本科大学的硕士学位制度。

　　（作者：孙冰红，系西安汽车职业大学党委书记；严娜娜，单位系陕西师范大学教育学部）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）