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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）

青岛外贸中小微企业是如何破局的******

　　四季度是传统的外贸旺季，但2022年外贸却出现了“旺季不旺”的情况。此外，在外需不振、地缘冲突加剧、新冠疫情反复等因素的影响下，我国单月进出口同比增速已连续4个月下滑，中小微外贸企业面临着较大的生产经营压力。如何在困境中探索新出路，在危机中觅得新机遇，成为外贸企业亟待破解的共同课题。记者探访青岛多家中小微外贸企业发现，不同类型的外贸企业正在寻求适合自身特点的脱困良方。

　　近几个月来，受外需走弱、地缘政治、新冠疫情反复等因素影响，我国月度进出口增速有所放缓。2022年四季度以来，外贸进出口进一步承压，原本的外贸旺季似乎也没有“旺起来”，数量庞大的中小微外贸企业面临着诸多生产经营难题。面对不利局势，中小微外贸企业如何应对困境？近日，经济日报记者走进青岛部分外贸企业，深入探访不同类型企业的脱困之路。

　　智造升级积极应变

　　在山东胶州胶北街道的青岛前丰国际帽艺股份有限公司，刚建成的智能车间内，数百台自动化生产设备正全速运转，工人却寥寥无几，智能化个性化定制生产取代了传统制帽的手工缝制、裁剪等工序。不远处，还有一处5层车间和一处研发中心正在紧张施工中。公司总经理王爱美告诉记者，“得益于智能制造，2022年公司业绩逆势上扬，前10个月出口额已经突破3000万美元”。

　　与许多制帽公司一样，前丰也曾是一家是劳动密集型企业。“车间里坐着上百位工人，每人守着一台缝纫机，同一个款式的帽子可以做上一年甚至几年。”王爱美回忆起几年前的生产场景说道。2020年，受疫情影响，国际市场需求锐减，公司年出口额降幅超过50%，加上许多“单款多量”的订单向东南亚等地区转移，公司产品竞争优势锐减。

　　转移还是转型？困境之下，王爱美观察到，全球市场需求趋于个性化，每个月都有大量新款订单，每一款的需求量甚至不足一百个，对交期的要求也越来越高。“面对全新的市场变化，数字化和自动化转型是唯一出路。”王爱美下决心改变生产模式，发力柔性生产。

　　转型之路刚迈出第一步，前丰就遇到了生产设备研发难题。“帽片布料太软且容易粘连，找不到合适的生产设备。要实现柔性生产，更是难上加难。”王爱美一连数月在外奔波，寻找愿意承接项目的研发机构。8个月后，等来了一代设备的交付，然而令人失望的是，机器无法正常使用。王爱美没有放弃，一边四处寻求技术支持，一边同公司工程师一起，在一代机的基础上继续改进，采取模块化生产思路，逐步攻破视觉识别、机器人系统、智能传感等一个个难点。

　　“数字化转型后，我们实现了帽子生产线60%自动化，生产效率提高了58%。到2023年底，争取实现全流程自动化。”王爱美对智造升级底气十足，“流程再造和管理系统升级后，能快速识别不同订单的设计需求，自动生成生产任务。不仅实现产能翻番，款式更是千变万化。现在每月能完成800个订单，最快一周即可交货，这在过去根本不敢想。”

　　大规模个性化定制和全过程数字化精益管理让世界各地的订单蜂拥而至。“目前公司产品出口至50多个国家和地区，2021年外贸出口额增长40%，2022年预计再增长55%。国际市场瞬息万变，唯有练好内功增添底气，才能从容应对各种变化。”王爱美说。

　　胶州市李哥庄镇是远近闻名的制帽之乡，这里汇聚着400多家制帽和配套企业，且大多数是小微企业，他们也面临着和前丰相似的市场困境。不少制帽企业想通过智能化升级寻找出路，然而设备更新换代费用高昂，很多小微企业望而却步。怎么破解这个难题？

　　共享工场概念应运而生。在位于李哥庄镇的上合工业互联智能共享工场，总经理庞智告诉记者，许多小微企业想更新自动化设备，但无奈企业规模小、资金有限，“我们转变思路，采取共享工场形式，将130余台用于制造帽檐、帽带和魔术扣的设备放在同一场地，仅向合作企业收取加工费用，为中小企业破解了智造转型困局”。

　　庞智介绍，制帽企业可将帽檐、帽带等生产环节通过手机APP等方式线上下单，共享工场系统接单后，将订单同步到生产设备进行生产。“利用共享设备代替传统人工，生产成本可降低40%，加工质量和稳定性也有保障。目前已有230多家企业加入这种生产模式。”

　　青岛众弘鑫制帽有限公司就是共享工场的受益者之一。总经理高飞告诉记者，公司平均每个月生产近20万顶帽子，有了共享工场，企业节约了人工成本，生产效率提升了三分之一。

　　“我们希望借助‘共享’优势，将小微企业从生产压力中解放出来。让小微企业在传统制造行业的转型升级中提升自身竞争力，以应对市场的不确定性。”胶州市制帽行业商会党委副书记郑建表示。

　　新政策激活新模式

　　4名主播，直播21天，卖出4000余单红酒，共计770万元销售额……这是青岛绿辰进口商品展示推广有限公司2022年“双11”的战绩。“在保税仓里直播卖红酒，对我们来说是一次销售模式的创新突破。虽然销量不大，但也弥补了线下渠道的下滑。”公司副总经理杨东升告诉记者。

　　绿辰公司是青岛西海岸综合保税区的一家中小型保税仓储企业。近几年，受疫情反复、国际环境动荡等因素的影响，绿辰的发展一度陷入困境。“从2020年开始，葡萄酒进口量连续两年下滑15%左右，加上国际海运价格高涨、聚餐饮酒需求减弱等原因，线下销售非常艰难，葡萄酒板块利润年均下降将近30%。”杨东升回忆。

　　绿辰遇到的困难，在青岛西海岸综合保税区并非个例。黄岛海关在走访企业时发现，不少企业进货量大幅减少，保税仓出现闲置情况。于是便向企业积极推广海关特殊监管区域“仓储货物按状态分类监管”创新制度，帮助企业渡过难关。

　　“有了新政策，保税货物经过线上通关手续后，可以继续存放在保税仓内，这为我们在保税仓里直播卖货奠定了基础。”杨东升给记者细数了新政策带来的3点好处：一是保税产品保真，消费者敢买；二是保税仓直接发货，节省了装卸、物流、仓储成本；三是至少省去两层代理商，商品价格便宜。

　　2022年1月份，绿辰成功试单一般贸易商品保税仓电商“一件直发”业务，在全国率先开展一般贸易商品保税仓电商B2C新模式。在积累了一定的线上销售经验后，9月份，绿辰正式步入电商直播领域，让国内消费者通过直播平台就能买到保税仓源头保真的高质量产品。

　　自2022年初成功试单后，绿辰仅葡萄酒板块全年线上销售额就已突破2000万元，再加上线下渠道，整体销售额已恢复到2019年最好水平。谈及2023年的发展，杨东升信心十足，“我们将继续利用政策优势，发力线上电商，力争葡萄酒板块线上销售额突破5000万元，同时试水日化产品保税仓电商业务，实现公司经营全面好转”。

　　不只是绿辰，越来越多外贸企业在新政策助力下打造出了新的运营模式。

　　青岛菲尔斯特国际贸易有限公司是一家主要从事跨境电商出口海外仓业务的小微企业，为国外的轮胎企业供应设备部件、材料和五金配件等。近年来，发展环境的复杂性、严峻性、不确定性上升，菲尔斯特面临着供需变化、物流运输等多重难题。不少上游企业的生产节奏被打乱，产成品交付周期延长，供应很不稳定，直接影响了身处销售环节的菲尔斯特。此外，生产企业所需的钢材等原材料价格上涨，也让菲尔斯特的采购成本相应增加。

　　国外市场疲软、海运费用高昂、客户采购计划延后等是影响出口业务的重要因素。“2021年以来，海运费大幅上涨，加上外汇汇率波动幅度较大，造成销售价格频繁波动，现金流十分紧张。”青岛菲尔斯特国际贸易有限公司财务负责人江羽介绍。

　　税务部门新出台的出口退税政策可谓一场“及时雨”，缓解了企业的资金困难。“青岛前湾保税港区税务局推出的海外仓出口退税政策，助推我们开创了新的运营模式。”青岛菲尔斯特国际贸易有限公司总经理张智谋告诉记者，过去，出口货物报关离境后才能申请办理退税，现在企业收齐增值税发票、报关单等单证后，不用等货物离境就可以发起出口退税的预申请。

　　“以往，我们随时下单、零星发货的运营模式有利于早日拿到出口退税。有了新的出口退税政策后，我们便把运营模式调整为集中交货、集中装箱海运，装箱容积率提高20%，大幅降低了物流成本。此外，退税时间也由之前的60天提速到15天左右。”张智谋说。

　　张智谋告诉记者，2022年以来，公司已成功申请退税980余万元，企业资金进一步盘活，为公司开拓海外市场增添了信心和底气，“我们的出口业务逐渐回温，预计2022年销售收入将突破1500万美元，同比增长114%”。

　　供应链优化解难题

　　走进位于青岛莱西市姜山镇的千里行集团有限公司的生产车间，一双双商务皮鞋、冷粘鞋、硫化鞋正从流水线上下线。公司总经理张杰告诉记者，千里行集团是一家以鞋类制作与出口为主的外贸企业。近年来，受多重因素影响，在相当长的一段时间内，公司生产经营面临很大困难。

　　困局之下，千里行开始了优化供应链的探索之路。张杰介绍，“过去，我们的原材料供应链主要来自国外。之前出于防疫需要，原材料进口后往往需要在港口、库房存放一段时间，生产进度和产品交付受到很大影响”。

　　“面对原料供应瓶颈，我们加紧进行国产化替代，反毛皮、PU合成革等原本需要进口的原材料全部转为国内供应，稳步推进供应链国产化步伐。”张杰告诉记者，供应链国产化优势明显，货款结算周期相对较长，资金压力减轻许多。货物运输周期短则3至5天，最长也不超过两周，而在国外发货海运需要1到3个月。国产化替代后，材料的品质管控和生产计划管控也更加精准。更重要的是，供应链掌握在自己手中，不可控因素减少，风险随之降低。

　　优化供应链成为越来越多外贸企业应对经营难题时的选择。位于青岛市市南区的青岛开创食品有限责任公司就是其中之一。

　　“做农产品深加工对流动资金的需求量很大，当然这也与我们的供应链战略选择有关。”公司董事长商会明告诉记者，“在食品行业，要想成为全球供应链的核心企业，产品序列必须要全。我们提出了‘做强单品，做全序列’的战略。但是做全序列并不简单，每个产品都要不断试错。一个新品种从开发到让客户接受，大约需要3年时间。”在不断研发、不断试错、不断成熟的过程中，开创食品逐渐形成了20多种水果和蔬菜序列的产品供应链。

　　“做全序列的战略选择，避免了短期市场变化带来的订单波动，但因序列较多，需要收购的原材料也很多，资金周转成为最大难题。”商会明坦言，“在过去，开创食品这类企业按地方政策只能被认定为批发零售企业，不能被认定为制造企业，银行授信额度也受影响。”青岛市有关部门了解到这个情况后，通过多方调研，参照制造业标准对开创食品进行支持，银行授信额度也由此增加，解决了公司资金紧缺难题。

　　“未来，我们还要向产业链纵深发展，拉长产业链条，助益企业提升抗风险能力。”商会明说。

　　创新赢得新机遇

　　在位于青岛市李沧区的中特科技工业（青岛）有限公司，技术人员正在车间里对一排排自动化设备进行调试。“我们的设备远销韩国、日本、土耳其、越南等国家，最多时年出口额达3500万元。”公司总经理李学强说，“这几年，由于出国服务不方便，市场变化较大，出口大幅下降，2021年公司出口额只有不到100万元”。

　　面对不利的市场环境，中特科技探索出一条换道创新的“自救”之路。

　　“之前公司主要做家电电机的自动化生产线，现在我们开辟了新领域，尝试新能源汽车的刹车电机、水泵电机、风扇电机等产品的自动化生产线。”李学强告诉记者，新能源汽车生产对设备的标准、精度、设计可靠性要求更高，这对中特科技来说意味着诸多新挑战。

　　“很多创新没有经验可供借鉴，必须一点一点摸索前行。”李学强举例说，“新能源汽车刹车能量转换电机自动化生产线的研发，就是对公司创新能力的一次考验。研发工作对我们的设计能力、工艺水平都提出了极高要求，需要多类人才合作才能完成”。

　　该公司研发中心的申保玲告诉记者，为了使研发顺利进行，公司引进了电机工艺、设备制造、智能控制等多方面的顶尖人才，并与青岛科技大学进行产学研合作，最终使得该项研发得以成功。

　　换道创新，让身处困境的中特科技赢得了新市场。“2022年，我们的出口额预计恢复到1000万元，其中新能源汽车电机生产线的占比提高到30%以上。我们还将建设新厂区，在保持原有生产优势的同时，把新能源汽车电机这一新领域做优做强做大。”李学强说。

　　不同于中特科技“做加法”的创新策略，青岛万青家居用品有限公司选择在“做减法”的基础上实现产品创新。

　　在位于青岛市崂山区的万青家居展厅，各种床上用品、软纤维制品等产品琳琅满目。“我们的床上用品主要面向日本市场，受疫情影响，2020年出口订单下降超20%。同时，海运等各种费用的上涨也让企业经营一度十分艰难。”青岛万青家居用品有限公司总经理杜友平说。

　　如何走出经营困境？万青家居下定决心“断舍离”：聚焦优势产品，加大创新力度，打造企业的核心竞争力。

　　“我们最多时有100多个品类的产品，导致资源分散、内耗大、资金回笼慢、生产效率低下、管理风险较高。”杜友平告诉记者，疫情带来的市场危机倒逼他们做出了聚焦创新的决策，砍掉一半非优势品类，聚集资金和资源，组建了研发团队，用创新赢得新机遇。

　　“我们的创新方向是开发新产品、新材料、新品类。譬如，我们开发的一款秋冬季新面料产品，刚一上市就受到市场青睐。”公司研发部经理张庆锋说，“从上市起，产品订单不断追加，从6万件一直追加到10万件。最近，这款产品还在日本第三方市场调查中获得消费者满意度评价第一名。”万青家居也由此尝到了创新的甜头，现在每年开发近30款新产品。

　　创新让许多像万青家居一样的外贸企业走出困境，跨入新的发展轨道。2021年，万青家居的出口额同比增长20%，2022年预计增长10%至15%。“未来，我们还将继续在创新上下足功夫，加大新产品开发力度，让企业在强大创新力的加持下，走得更稳更远。”（本报记者 王新伟 吴秉泽）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）