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）
40英寸电视进入百元级 电视机为啥越来越便宜？******
前不久举办的卡塔尔世界杯赛事，使高清、大屏彩色电视机迎来一波消费热潮。不少人发现，曾是家庭“大件”的电视机，如今在性能、尺寸不断提升的同时，价格却一路走低，市场上出现了许多大品牌的百元级电视机。
电视机为啥越来越便宜？是供过于求还是成本降低？整个行业将向何处发展？
40英寸电视进入百元级
“世界杯是球迷四年一次的狂欢，观赛设备很重要，我在去年‘6·18’购物季就着手选购了。”资深球迷张昊前段时间在电商平台购置了一台游戏电视机，“平时可以用来打游戏、看视频，世界杯期间可以通过网络电视功能收看比赛。”
选购时张昊发现，现在电视机“真便宜”。“平时很少看电视，之前没有买过电视。小时候，电视机是家里的大件，印象中爸妈买的那台显像管电视花了至少3000元，如果买液晶电视还要更贵，动辄几万元。这次看了一圈才知道，原来电视机降价这么快，3000多元已经可以买到70英寸的高清液晶电视了。”
电视机越来越大、也越来越便宜，许多消费者有类似的感受。
“1500元左右就可以买到一台性能不错的55英寸液晶电视。如果是挂在墙上那种小的，几百元就可以买一台。”正在装修新居的北京市民李晓文说。
老年人对这一变化感受更深。沈阳居民孙奶奶今年75岁，她回忆，上世纪末买21英寸的显像管彩电花了近4000元，2009年换成42英寸的液晶电视用了6900元，2016年又买了同一品牌同一规格的彩电，价格已降至2000多元。“现在一台大电视才卖几百元，这在以前是不可想象的。”她说。
在京东平台上，记者看到海信55英寸4K高清电视机售价为1299元，长虹65英寸4K高清电视机为1699元；百元级的电视机也不缺大品牌，小米43英寸全面屏电视售价749元，创维40英寸高清电视699元。
数据显示，2015年至2021年，国内彩电市场上彩电产品的平均尺寸从44.5英寸增长到54.4英寸，单位面积售价却从75.58元/英寸下降至61.79元/英寸。绝大多数电视机品牌在不断降价。小米在2015年推出第一款55英寸液晶电视时，售价4999元，而目前同尺寸产品为1499元。
每年的“双11”“6·18”购物节，电视机往往会迎来一波降价潮。“我想给父母在客卧装个电视，去年‘双11’发现看中的品牌和尺寸降到了500元出头，比预想的还便宜。”北京市民崔女士说。卡塔尔世界杯开幕前，电视机销售走旺。苏宁易购相关负责人介绍，大屏电视产品普遍降价，“8K高清、85英寸以上的大屏电视以及激光电视、画框电视、旋转屏电视等电视机优惠多，成交量也明显提升。”
成本下降，需求减弱
电视机为何越来越便宜？
制造成本降低是主要原因。据介绍，面板是电视机的重要部件。随着技术进步，液晶屏生产成本持续降低。同时，由于液晶屏具有可切割优势，能适应电视屏幕、笔记本电脑屏幕、手机屏幕及各类智能家电显示屏等用途。广泛的应用场景吸引了大量资本涌入液晶屏生产研发生产领域，产能扩张带来规模效应“摊平”了单位成本。
奥维云网消费电子事业部研究总监刘飞介绍，电视机价格受上游面板成本变化的影响较大。近年来，上游面板特别是大尺寸面板产能增加，同期彩电行业需求收紧，导致面板供过于求、价格下降，推动下游电视机零售价格下行。2018年以来，国内市场电视平均售卖尺寸增长近10英寸，但均价一直维持在3000元左右。“特别是‘双11’期间，面板价格降至低点的同时，大尺寸面板供应加大，最终呈现中国市场电视尺寸越来越大、价格越来越低的局面。”
电视机市场需求乏力，是重要因素。
据介绍，电视机是国内家电行业少数处于负增长的品类之一，近年来一直处于低谷。2021年中国彩电行业市场零售量规模为3835万台，同比下降13.8%，在跌破4000万台大关的同时达到了12年来的最低点。中国彩电销售额则从2015年的1572亿元波动下降至2021年的1289亿元，国际市场也是如此。2022年全球电视出货量预计为2.02亿台，创下10年来的新低；其中2022年第三季度全球电视出货量为5139万台，同比减少2.1%，系2014年以来的季度出货最低纪录。
这背后，一方面是电视的信息载体功能和娱乐功能正被智能手机等替代。手机、电脑等小屏幕正取代电视机的大屏幕。不少年轻人家中，电视常年“吃灰”。调查数据显示，电视机在中国家庭的收视率逐年下滑，开机率则从2016年的约70%下降至2022年的约30%。
另一方面，是电视机市场已高度饱和。中国每百户家庭电视机保有率早已突破100台/百户，2021年为121.8台/百户。许多家庭拥有不止一台电视，对新购置电视机的需求不高。
面对需求乏力的存量市场，电视机企业“不敢涨价”“不能涨价”，往往靠低价竞争维持市场占有率。
彩电业面临“突围”
彩电行业会在用户流失、低价竞争和同类产品挤压中陷入长期萧条吗？不少业内人士仍对电视行业的“破局”和“突围”充满信心。
扭转用户流失的局面，是行业“破局”的首要课题。业内人士认为，电视厂商应从提升观众的观看体验上下功夫。
为啥不怎么看电视了？不少消费者对目前电视机普遍存在的冗长、重复且无法跳过的开机广告十分不满，认为其影响观看体验和开机率。2021年的一项调查显示，89.9%的消费者使用的智能电视有开机广告；55.58%的消费者认为“有无开关机广告”是购买智能电视最看重的因素之一，72.73%的消费者对开机广告“一秒都不能忍”，仅有20.2%的消费者能容忍30秒以下的开机广告。与此同时，广告收入仍是电视厂商“难以割舍”的利润项目。据估算，2020年中国互联网电视广告运营总收入达121亿元，放弃这部分“肥肉”意味着厂商需要寻找新的利润增长点。这提醒厂家，要重视消费者的不满，想办法解决。
行业“突围”，还需要摆脱低价竞争、壮大刚性消费群体。
除了行业内部的激烈竞争，电视机还面临着投影仪、个人电脑等替代性商品的竞争。一项关于卡塔尔世界杯观看设备的调查显示，除了回归电视大屏的球迷之外，有超40%的受访球迷选择电脑、手机和投影仪等设备观看世界杯。值得注意的是，在彩电销量不断下滑的同时，中国投影仪市场正在迅速发展。2021年，国内投影仪销量达470万台，几乎比2016年翻一番。
“以前没的选，只能硬着头皮看电视广告。现在投影仪也能实现电视的功能，还能播放幻灯片、放电影。只需电源、WiFi和一面白墙，就可以把大屏幕‘揣着走’。退一步说，我可以直接买屏幕，还不用看广告。同等预算下，为什么要买电视机？”上海市民周云平认为，如果想吸引消费者回归，新一代电视机必须能实现同类产品无法替代的功能。
如何将用户从小屏幕拉回到大屏幕前？中国家用电器商业协会秘书长张剑锋认为，全屋智能和智慧家庭将成为电视行业的发展方向。“如果电视生产企业能依靠工业互联网、提高互联互通的能力，就有可能通过新的场景、技术让用户重新回归。”张剑锋说。
此外，尽管彩电市场整体陷入“量价齐跌”窘境，但并非所有品类都在“低价化”轨道上。超大屏如上百英寸的电视，以及超高清晰度、全色激光等高端产品仍受追捧，价格大多上万元。
“20年前走亲访友时，如果谁家客厅里有一套‘家庭影院’、摆了一台‘背投电视’，主人家都很有面子。”李晓文认为，满足“把电影院带回家”的需求，高端电视机对中高收入消费者仍有不小吸引力。
业内人士指出，电视机产品呈现分化趋势，入门级产品价格不断走低，知名品牌高端电视价格则定价较高且较为坚挺。预计大屏化、娱乐化、超高清化和智能化等将成为中国电视消费的新趋势，随着中国高收入群体的扩大，高端电视的需求将得到支撑。已进入存量市场阶段的彩电市场将迎来超大屏时代，中国市场75寸以上电视占有率有望在未来3年超过50%。
