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）

上门喂猫50元/小时，假期“空巢”带动千亿宠物市场******

　　归家时刻，回城大队到达，“空巢宠物”等到了主人的归来。

　　春节点燃了“假日经济”，而新业态也逐渐展现出活力，宠物经济便是其一。随着精致化养宠理念流行开来，宠物年货市场成了掘金地。

　　新京报贝壳财经记者梳理多个电商平台数据看到，宠物消费热潮中，宠物主粮成过年必囤，宠物年夜饭成销售新秀，宠物零食销量大增、宠物智能设备成关照“空巢宠物”神器。

　　带宠物回家之外，寄养以及上门服务、宠物智能设备同样成为这个春节的热门选择。

　　“上门喂猫一个小时50元，比放宠物店安全。”在北京工作的毛毛(化名)这个春节尝试提供上门喂猫服务，打包服务包含喂粮、换水、清理排泄物、陪玩十分钟。

　　毛毛称，消费者满意，宠物也都安然度过了春节假期。50元不多，算上路费和服务时长，有人单次服务收费超100元。

　　艾媒咨询报告显示，2020年中国宠物市场规模为2953亿元，同比增长33.5%；预计到2023年，中国宠物行业市场规模将达到5928亿元。宠物主毫不吝惜为爱宠掏腰包，宠物经济全产业链正走向风口。

　　为宠物花钱，不含糊

　　过年难得的团聚，不少年轻人选择带宠物回家。

　　“因为我的猫，我才会选择开车回家。”小江在北京工作，今年过年回沧州老家，她提前准备了猫包、猫衣服、猫零食、尿垫，以备宠物的旅途之需。

　　数据显示，春节前夕，天猫超市猫包搜索量环比暴增60%。和宠物一起过年，宠物年夜饭、宠物洗护用品、宠物新衣必不可少，天猫超市上宠物年夜饭销量同比增长20%、洗护产品销量同比增长20%、新年服饰销量同比增长50%。

　　宠物消费有爆发之势。1月以来，“宠物年夜饭”的淘宝搜索量环比高涨42倍。春节期间，猫咪对联单日搜索量破亿。此外，不同地区的宠物主也购物偏好各异。京东数据显示，广东、北京、浙江、上海、四川是宠物产品销量最多的地区；山东购买宠物托运服务最多，成为“2023宠物春运大省”；北京购买宠物玩具最多，湖北购买宠物零食最多，河北的宠物主购买宠物洗护美容产品最多。

　　带宠物回家，宠物托运同样走俏。京东数据显示，宠物托运服务销量环比增长95%，航空箱、便携包增长72%，宠物随行杯、训练器、止吠器等宠物出行装备热销。

　　随着精致化养宠理念流行开来，宠物年货市场向着更加多样化的方向发展。新京报贝壳财经梳理多个电商平台消费趋势显示，除宠物主粮、年夜饭、零食销量大增，宠物出行装备销量“异军突起”，宠物洗护产品销量创新高，宠物新年氛围产品热销。

　　“我网购了一些兔年零食和兔子造型的狗衣服，对我来说仪式感很重要，我的狗也得跟我一起过节。”张安安(化名)告诉记者，爱犬已陪伴自己五年，是宠物也是生活的一部分，为宠物花钱，他从不含糊。

　　天猫宠物猫狗用品和水族小宠行业负责人商霖对新京报贝壳财经记者表示，宠物行业的消费发展趋势为“双向友好”，宠物行业既要满足犬猫本身生命周期、品种异同等所带来的需求上的不同，也需要满足宠物主本身有获得更高品质、更加便捷生活的需求。

　　“宠物空巢”，替代陪伴质量参差

　　春节假期结束，王小再度回到北京，她带着忐忑的心情打开门，发现独自在北京过年的两只猫并没“抄家”，“我特别怕它们嫌猫砂盆太脏就到处瞎尿，这个自动铲屎的猫砂盆还挺好用的”。

　　和那些能带宠物回家的人不同，还有一部分人选择将宠物留在本地过年，科技产品自然受到追捧。数据显示，春节前一周，天猫超市上智能猫砂盆、饮水机器、监控设备搜索量增长50倍。根据京东数据，春节期间，宠物智能厕所销量同比增长66%，自动喂食器和自动饮水机分别增长157%和62%。

　　《2022中国宠物消费洞察报告》显示，宠物用品渐趋智能化，创造人宠生活美学。宠物智能用品的市场渗透率稳步提升，在品类众多的产品中，饮水机、摄像头、喂食器作为三种偏好度最高的用品，获得宠物主的青睐。

　　霍曼品牌部相关负责人黄静瑶对新京报贝壳财经记者表示，宠物智能用品不仅仅是一个工具，它关联生活、宠物家庭、宠物的所有行为。宠物主不仅要为宠物提供最好的生活，同时还要提供情感价值，当主人无法陪伴宠物时，会寄希望于一款科技产品。

　　作为资深宠物智能用品爱好者，林子星(化名)很依赖宠物智能用品，“很方便，很大程度解放双手，但它一年里坏两次，每次维修要十天，那十天我就会比以前手动清理宠物粪便更崩溃。”她表示，部分宠物智能用品质量堪忧，自己购买的有陪自动猫砂盆一年内已经坏了两次，给生活带来不少麻烦，“就像是一个东西慢慢入侵你的生活，然后忽然又消失了”。

　　林子星的智能饮水机也在春节期间突然损坏，“智能设备显示水位突然没了变化，我立刻叫朋友去家里才发现饮水机坏了，我怀疑我的猫已经喝了好几天马桶水了”。

　　中国宠物行业经过二十多年发展，正处于快速扩张期。商霖认为，智能化是非常具有确定性的宠物行业发展趋势，有关品类和品牌两个主要方面。目前国内整个宠物智能赛道的头部品牌都是中国品牌。这其实离不开本国工业技术的发展和国内商家对于宠物行业的深入钻研。新一代宠物主本身是在互联网背景下成长的一代，所以对于新技术的使用更得心应手，同时也愿意把自己的时间分配在更加感兴趣的事情上，需要智能帮助解放双手。

　　不可忽视的是，目前宠物智能产品质量尚有提升空间且市场占有率较低，宠物行业中围绕宠物口粮的品牌相对来说拿到更多融资。上海联宠智能科技有限公司(CATLINK)首席营销官王敏君表示，宠物口粮有较高的复购率，而且宠物一旦喜欢，宠物主不大会更换，宠物太频繁换粮也会导致肠胃问题，因此宠物口粮的体量就会非常大，相比之下，宠物智能用品还有很大发展空间。

　　人力+科技成新趋势，宠物经济迈入快速发展期

　　李洋(化名)在春节假期选择了上门喂猫服务，在他看来，找朋友照顾宠物固然可以，但是所花费的人情费用、打车费等远高于购买专业上门喂养服务的费用。

　　“金钱交易比人情交易轻松，出了事也好追责”。小玮(化名)曾尝试过购买上门喂养服务或宠物店寄养，“价格虽然贵一点，但服务好能接受，还会继续使用类似服务”。新京报贝壳财经记者采访了解到，多个提供上门喂猫服务的个体经营者已月入过万。

　　新京报贝壳财经记者采访了解到，除上门喂猫，多位宠物主人在春节迁徙中会选择寄养。目前市面上宠物酒店、宠物店等商家提供宠物寄养服务，相对上门喂猫服务价格更高，包括铁笼寄养、宠物柜寄养、酒店房间寄养，以及环境配备摄像头、消毒机等。

　　记者走访看到，一些商家甚至为宠物猫提供了“豪华观鱼房”。目前，北京朝阳、东城、海淀、丰台等地，宠物寄养一天收费68元至398元不等，多为猫狗寄养。

　　“我们基地所有的寄养位在春节前夕就已早早被订满，春节期间我们基地有五百只宠物，基本上是狗和猫。现在宠物主很愿意为宠物花钱”。北京一寄养基地负责人称。

　　“自2020年以来，人们在家的场景及时间更多了，人工成本增加，我们一直也在思考，科技是不是显得更加超值了？”黄静瑶称，公司一直努力搭建家庭宠物智能产品的场景，而所有产品不仅仅是工具，“我们想让它形成一个跟宠物托管、宠物行为分析等挂钩的全生命周期养宠解决方案，这也是我们一直努力研究的方向，这个行业刚刚开始发展，需要一步一步来，没有那么快”。

　　上述报告显示，2021年中国市场宠物猫5806万只，宠物狗5429万只，市场规模达2490亿元。宠物医疗已成为宠物经济中除食品外的第二大市场；而诊疗凭借75.8%的宠物消费渗透率，成为宠物医疗品类中占比最高的赛道。

　　中泰证券研报指出，根据核心驱动力作用程度的差异可将(宠物)行业发展分为三个阶段：数量增长期、质量提升期和加速发展期，宠物行业下一个增长爆发期来自于实际养宠人群和有效支付能力双重驱动的加速发展期。

　　针对目前中国宠物市场发展，中泰证券表示，宠物行业中， 国内企业特征初步显现，不规范企业、多品牌战略企业、渠道建设型及内容型企业混杂。从发展阶段看，目前国内市场处于无品牌竞争阶段，渠道能力是当前阶段企业致胜的关键。未来进入多品牌厮杀和大品牌竞争阶段后，产品力过硬的企业有望实现长足发展。

　　小佩网络科技有限公司副总裁、联合创始人魏玮对新京报贝壳财经记者表示，下一个宠物智能行业的爆发机会在互动、娱乐方向，且具体使用场景会在狗用品领域，“猫的市场份额在国内刚刚超过狗，狗的市场占有率相对较高，狗的互动场景变化更多，场景需求会更强，所以我更看好狗用品”。

　　中信建投研报认为，中国宠物经济发展处于高景气度。随着宠物消费恩格尔系数不断下降，宠物消费升级趋势上升，未来宠物诊疗、宠物用品、宠物营养保健、宠物服务等消费占比有望持续上升。国内宠物行业仍处于高速发展的基本面未变，看好中国宠物行业长期发展。