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)
中央财政下达125亿元保费补贴——农业保险为乡村振兴护航******
日前,财政部向有关省份、计划单列市及新疆生产建设兵团下达2022年第二笔中央财政农业保险保费补贴预算。此次下达保费补贴金额达125亿元。截至目前,中央财政已向各地及中央单位下达2022年保费补贴309亿元,其中包括特色奖补金额达到59亿元。
近年来,农业保险持续扩面、增品、提标,在保障粮食安全和服务乡村振兴等方面发挥了积极作用。来自中国银保监会的数据显示,截至目前,我国农业保险承保主要农作物面积达到21亿亩,约占全国播种面积的84%,承保农作物品种超过210种,基本覆盖我国主要粮食作物和糖料、油料、生猪等主要大宗农产品,为服务国家粮食安全和乡村振兴战略提供了重要保障。如何进一步促进农业保险规范经营、优化服务、提升效率,加快推进农业保险高质量发展,更好地服务“三农”事业,是保险业正在着力攻克的课题。
增强农户生产信心
早在2019年5月,中央深改委就审议通过了《关于加快农业保险高质量发展的指导意见》,标志着农业保险迈进了加速推进高质量发展新阶段。2020年我国成为全球最大的农业保险市场,为农户提供风险保障从2012年的0.9万亿元增长至2021年的4.7万亿元,近10年年均增长率为20.2%。
从去年起,黑龙江有不少种植户选择将玉米改种大豆。统计数据显示,2022年黑龙江省大豆播种面积7397.5万亩、同比增长26.9%,总产量190.7亿斤、同比增长32.6%,均创历史最高纪录。
在黑龙江大豆种植取得丰产增收的背后,离不开高保障的大豆保险对调节农业种植结构起到的示范作用。作为我国最大大豆产区,黑龙江为促进大豆产能提升,聚焦“稳粮扩豆”,提升大豆保险覆盖率,落实大豆完全成本保险惠农政策,推广大豆“保险+期货”模式,为广大豆农提供高质量保险服务,为大豆油料扩种提供坚实的风险保障。
记者在采访中了解到,2022年黑龙江推进完全成本及种植收入保险由2021年的5个县区扩展到60多个县区,取得了由点到面的突破性进展。与此同时,黑龙江大豆保障程度也由每亩200元提高至超600元,提升超过3倍。在此过程中,大豆完全成本保险的知晓度和接受度大幅提升,不少种植户看到了扩种大豆的可观保障。有农户表示:“现在种大豆补贴挺多,有国家给的大豆轮作补贴,还有大豆完全成本保险保障兜底,所以全部将玉米改种大豆了,也是为国家作贡献了。”
党的二十大报告提出,全方位夯实粮食安全根基,健全种粮农民收益保障机制和主产区利益补偿机制,确保中国人的饭碗牢牢端在自己手中。完善农业支持保护制度,健全农村金融服务体系。
近年来,在中央和地方各级政府持续、大力的补贴之下,农业保险对农业生产的风险保障作用在不断增强。2022年三大主粮完全成本保险和种植收入保险政策已经实现13个粮食主产省份826个产粮大县全覆盖。
“从实际效果来看,当农民遭遇自然灾害等意外造成的损失后,农业保险确实能够起到对灾害损失补偿的托底作用。”对外经贸大学风险管理与保险学系主任何小伟表示,近年来我国农业保险持续提标扩面增品,在保费规模、覆盖面、保障水平等方面取得了一些成绩,“现在发生灾害后,大家首先会追问农业保险能赔多少,这表明地方政府和农民已经对农业保险的保障作用产生共识。不过,农业保险仍有必要进一步扩大险种覆盖面”。
值得一提的是,财政部早在去年11月份就已提前下达了中央财政农业保险保费补贴2023年预算指标。“很快很早,这是农业保险保费补贴做出的重大改变,往年都是下半年才支付。目前,保费补贴的第一批资金已经提前下拨到各省,这是非常好的信号。”中国农业大学国家农业农村保险研究中心副主任任金政向记者表示。
科学把握政策边界
我国的农业保险以政策性农业保险为主,坚持政府引导与市场运作相结合,主要目的是保障国家粮食安全。“农业保险并不是纯粹的商业保险,它也是一种农业支持保护政策工具。”何小伟表示,要促进农业保险的规范化运作,就必须明晰政府与市场之间的边界。
“从近年来各地的实践来看,农业保险领域的虚假投保、虚假理赔、套取财政补贴等事件屡屡出现,成为农业保险高质量发展中的一个顽疾。”何小伟认为,随着农业保险向纵深发展,业务范围和规模不断扩大,现有的法规和文件在厘清政策性农业保险领域的政府与市场边界问题上仍有待细化。
中国农业风险管理研究会发布的《中国农业风险管理发展报告(2022)》显示,我国针对农业保险发展的财政保费补贴无法做到覆盖全部的农业生产,目前三大作物的覆盖率超过70%,而其他作物不足20%。随着我国乡村振兴战略的实施,各地积极发展特色农产品,带动经济发展和农民增收,但是这些与农民增收密切相关的特色农产品保险业务开办不足,且地方财政的保费补贴缺乏,导致部分特色农产品未能进入政策性农业保险范围。
农业保险的承保要求地方财政配套,只有在地方财政配套到位的情况下,中央财政才予以支持。“当前我国省际之间农业保险发展水平参差不齐,对各省份农业生产所发挥的风险保障作用存在着较大差异。一些中西部省份又是农业大省,地方财政难以匹配农业保险的补贴资金,导致农业保险业务规模受限。虽然目前财政补贴政策已对中西部地区有所倾斜,但仍不够精确。”何小伟说。
此外,我国农业保险尚未形成完整的大灾风险分散机制,保险业在巨灾风险中所发挥的作用有待进一步加强。任金政认为,这可能导致有的保险公司在做业务时畏手畏脚,也不利于防范系统性风险造成的冲击,因此我们需要继续完善大灾风险分散机制。
为使我国农业保险有稳定可靠的风险分散制度保障,2020年经国务院批准,由财政部牵头组建的中国农业再保险有限公司成立。作为我国唯一的专业的农业再保险公司,中国农再推动建立并统筹管理国家农业保险的大灾风险基金,并致力于加强农业保险数据信息共享,承接国家相关支农惠农政策。多位业内人士表示,在此之前,我国只有初步建立的公司级别大灾风险准备金;而在有了政策性的农业再保险和国家“农业保险大灾风险基金”之后,我国农业保险经营的许多后顾之忧将得到解决。
全力服务乡村振兴
在乡村振兴的大背景下,农业保险的内涵和功能已从传统意义上狭义的农业生产,扩展到了农业、农村、农民等诸多方面。作为乡村振兴战略的重要抓手,农业保险在助推农业现代化、防止返贫、提升乡村治理等方面发挥着日益重要的作用。
中央农村工作会议提出,产业振兴是乡村振兴的重中之重,要落实产业帮扶政策,做好“土特产”文章,推动乡村产业全链条升级,增强市场竞争力和可持续发展能力。
“农业保险的服务对象和内涵会不断扩大,原来主要是大宗农产品的保险,而未来对‘土特产’保险的需求会加大,因为‘土特产’具有较高附加值,对提升农民收入、促进共同富裕具有更加明显的作用。”此外,任金政还认为,未来针对耕地地力、高标准农田等方面的保险,以及对林业碳汇、环境责任等方面的绿色保险也会有所增加。
“农业保险服务链条还将不断延伸。产业振兴作为乡村振兴的主要内容,涉农产业对保险的需求会越来越大,农业产业从种养、初加工到深加工等均面临自然风险、市场风险的影响,基于产业链延伸的保险需求会增加。”任金政说。
现代农业保险发展也离不开科技力量。卫星遥感等技术的应用能够大大提升理赔结果精准度、可信度,确保查勘损失面积真实、查勘损失程度精准、查勘过程有据可循,让农户更加认可定损结果、更快收到赔偿资金,有效提升农户防范应对重大灾害的能力。瑞士再保险亚洲区农业再保险负责人何兴龙预测,运用科技手段降本增效、向更精细的专业化经营转型,将是农险未来可持续发展的关键。
此外,在民生保障方面,保险业不仅通过各类人身保险产品保障脱贫人口的人身风险,还能够通过保险资金投资民生工程项目助推防贫防返贫。以广西开展的“防贫保”保险业务为例,数据显示,截至去年9月末,广西已有55个县区实现“防贫保”业务落地,共计为8.98万户54.05万脱贫人口提供风险保障210.53亿元。保险机构通过为脱贫户因灾、因意外、因病返贫提供一揽子综合防贫保障,有力支持守住不发生规模性返贫底线。(记者杨然)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)