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）
网络空间国际交流与合作有哪些困境？如何解决？******
共筑网络空间国际交流与合作的“金桥”
纵观当前网络空间国际交流与合作的进程，宛如一条奔腾激荡的长河。网络空间是现实世界的投射和具现，从国际形势来看，大国关系、国际秩序、地区安全、社会思潮、全球治理正在发生深刻变革，再加上世纪疫情，国际格局进入“百年未有之大变局”。
从全球信息化发展进程来看，人工智能、区块链等技术快速发展，新一轮科技革命的轮廓已经清晰，智能化、数字化、信息化、虚拟化的技术特征不仅深刻影响着各国国内产业形态、生活方式、社会形态，还带来国家间力量对比的变化，加剧国家竞争。国家安全和利益、企业经营运作、公民权利等都前所未有地集中在网络空间，通过数据流转不息。国际社会多边各方，无论是政府、企业、社群还是民众，都期盼着网络空间能够立规建制，形成行为规范，实现全球治理。
网络空间国际交流与合作的现状与困境
当前，愈演愈烈的大国博弈，空前复杂的网络安全形势，都预示着网络空间国际规则制定进程充满不确定性。
总体来看，以美国为首的西方国家把持网络空间国际治理主导权的主要态势没有得到根本扭转。其凭借理论的长期积累、技术的先发优势和对话语权的垄断，在网络空间各个领域和各大议题上抛概念、推规则，不遗余力地推广以西方价值观和意识形态为基础的网络空间国际治理模式。
如果说2011年的“伦敦进程”拉开了以美国为首的西方国家政府介入网络空间国际治理进程的序幕，那么，2013年北约推出《塔林网络战国际法手册》、2017年2月微软公司发布《数字日内瓦公约》、2017年4月七国集团(G7)部长会议联合发布《网络空间负责任国家行为规范宣言》、2017年11月全球网络空间稳定委员会提出基于七项要素的网络稳定框架以及2018年11月法国提出《网络空间信任与安全巴黎倡议》等，都是以美国为首的西方国家企图把持网络空间国际治理话语权和规则主导权的具体表现。
近年来，随着美国将冷战思维延伸到网络空间，西方国家罔顾国际社会“一个世界一张网”的强烈呼声，逐渐以意识形态划界，打着反对所谓“数字威权主义”等幌子企图分割互联网。他们表面上在维护网络空间的所谓稳定，实际上却在撕裂、切割着网络空间。这也是当前网络空间国际治理向前推进的最大障碍。
当前，网络空间纷争激烈。美国率先在网络空间扩军备战，直接威胁攻击他国关键信息基础设施；“五眼联盟”(指由五个英语国家所组成的情报共享联盟，成员国包括美国、英国、加拿大、澳大利亚和新西兰)在网络空间横行霸道，肆无忌惮监控全球；各方势力利用遍布全球的社交媒体，挖掘数据、操控舆论、蛊惑人心，在世界各地导演不同版本的“颜色革命”。同时，以美国为首的西方国家将网络议题无限政治化，以意识形态划线，泛化国家安全概念，严重恶化网络空间和平、安全、开放、合作、有序的状态。此外，以勒索病毒等为代表的网络犯罪猖獗，网络恐怖主义暗流涌动，公民个人信息受到侵犯，商业机密被窃取和泄露。
面对上述问题，国际社会如何维护网络空间的和平、安全和稳定，寻求共同利益、增进互信，划红线、列禁区，在承认网络主权原则的基础上负起责任，需要新理念，更需要新实践。
为网络空间国际交流与合作贡献中国智慧和中国方案
中国国家主席习近平提出“人类命运共同体”理念，站在全人类整体利益的高度，顺应时代发展潮流和各国人民的共同期待，超越社会制度和发展阶段差异，为人类社会实现共同发展、持续繁荣和长治久安指明了方向，正在对国际关系走向和人类历史与未来产生重大而深远的影响，更为推进网络空间国际交流与合作贡献中国智慧和中国方案。
中国是网络空间国际治理的积极推动者和实践者。2015年，习近平主席在第二届世界互联网大会上首次提出“构建网络空间命运共同体”理念，深入阐释互联网发展治理的“四项原则”“五点主张”，受到国际社会广泛关注。自2019年起，世界互联网大会组委会已发布《携手构建网络空间命运共同体概念文件》《携手构建网络空间命运共同体行动倡议》以及“携手构建网络空间命运共同体精品实践案例”，积极回应“构建网络空间命运共同体”理念提出以来网络空间多边各方的期待，全面阐释“构建网络空间命运共同体”理念的时代背景、基本原则、实践路径和治理架构，向国际社会发出倡议：携手合作，共谋发展福祉，共迎安全挑战，把网络空间建设成造福全人类的发展共同体、安全共同体、责任共同体、利益共同体；展示世界各国开展的构建网络空间命运共同体实践案例，生动讲述网络空间国际交流与合作故事。
中国以网络空间负责任大国的形象和使命担当，为在网络空间国际交流与合作进程中践行公平正义做出不懈努力。中国一贯支持联合国在网络空间全球治理中发挥主导作用。2011年9月，中国、俄罗斯等国向第66届联合国大会提交“信息安全国际行为准则”，推动信息和网络空间国际规则制定进程。中国积极参与《联合国打击网络犯罪公约》谈判进程。多年来，中国建设性参与联合国信息安全开放式工作组和政府专家组进程，并为确保两个工作组于2021年先后协商一致达成最终报告作出不可替代的贡献。这份最终报告重申各国应遵守《联合国宪章》、致力于维护网络空间和平，尊重各国网络主权，并就网络空间国家行为规范提出建议。最终报告还吸收了中方之前提出的《全球数据安全倡议》的一些重要主张，包括促进全球信息技术产品供应链的开放、完整、安全与稳定，倡导各国制定全面、透明、客观、公正的供应链安全风险评估机制并建立全球统一规则和标准等。此外，2021年9月中国国家新一代人工智能治理专业委员会发布《新一代人工智能伦理规范》。
解决网络空间国际治理难题需各方加强合作
网络空间国际治理的三大主题：一是网络空间国际治理理念的基本原则，是各国平等、公平正义、共享共治的共同价值，还是弱肉强食的“丛林法则”；二是网络空间国际治理的基本态度，是在尊重各国网络主权的基础上依法监管，还是在所谓网络自由的名义下放任自流；三是对网络空间秩序的基本立场，是维护和平稳定，还是动辄威慑、先发制人，甚至挑起冲突和战争。
上述三大主题演化出诸多前沿核心议题，如网络主权、国际法在网络空间的适用、数据安全规范、数据跨境流动监管、数据主权、新型数字鸿沟弥合、全球IT供应链的韧性、网络空间的公民隐私权保护及人权保障、对网络攻击实施具有公信力的溯源、网络重大突发事件的危机管理等亟待解决的重大问题。
当前，网络与信息技术自身的快速发展导致网络空间膨胀，卫星互联网的搭建、量子互联网的研发、海底光缆的更新换代以及快速发展的物联网技术等，都标志着人类社会全联网时代的到来，我们已经生活在充分网络化的现实与虚拟融合的世界。在网络空间国际治理进程中如何抢占未来制高点和新领域，如AI、区块链、数字货币、量子技术等，都需要包括主权国家在内的网络空间各行为主体加强合作。但以美国为首的西方国家在网络空间划界结盟，构建所谓的“网络空间民主联盟”。新冠肺炎疫情在推动各国加快数字化转型的同时，也加剧了网络安全的复杂性—网络空间中国家间竞争加剧、政府治理受到冲击、社会结构产生巨变。如何应对这些挑战？国际社会需要新智慧、新思维、新路径。
中国坚定推动网络空间国际交流与合作进程
坚定推动网络空间国际交流与合作进程，可从四个方面入手：一是坚持推广能被国际社会广为接受的网络空间价值观，习近平主席在第二届世界互联网大会上提出的“构建网络空间命运共同体”理念和网络主权主张即是网络空间国际治理中国方案的旗帜和基石；二是坚持推进国际合作，在坚持以联合国框架为主渠道和主要平台的同时，吸收其他国家和国际组织等多边各方的已有成果，找到最大公约数，画出最大同心圆；三是坚持达成基本规范，同国际社会各方围绕平台治理、数据安全、数据跨境流动、网络攻击溯源、打击勒索病毒、关键信息基础设施安全保护等多个热点难点问题进行密切沟通，尽可能达成共识，找到解决方案；四是围绕“构建网络空间命运共同体”理念，持续向国际社会推出最佳实践案例和具体推进路线图。以上四个方面，不仅体现出中国作为网络大国的使命担当，更反映出广大发展中国家的诉求。
虽然网络空间国际治理的形势复杂，但我们要坚定信心，在习近平总书记关于网络强国的重要思想指引下，团结国际社会，共同努力在网络空间国际交流与合作进程中架起一座互联互通、共商共建的“金桥”，让互联网更好地造福全人类，抵达数字文明的彼岸。
作者：张力 中国现代国际关系研究院副院长
来源：《中国网信》2022年第5期
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