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)
美联储回归常规加息幅度:美元或继续走弱,人民币有望维持强势******
澎湃新闻记者 侯嘉成
北京时间2月2日凌晨3时,美联储宣布,将联邦基金利率目标区间由4.25%-4.5%上调25个基点至4.5%-4.75%,符合市场预期。这是美联储去年3月启动本轮加息周期以来首次放缓加息幅度至25个基点。美联储重申,预计继续上调目标区间将是合适的。
去年12月,美联储首次将本轮加息周期的加息幅度放缓至50个基点。美联储已在2022年加息7次,累计加息幅度达425个基点,加息速度为近40年来最快。
上海交通大学上海高级金融学院教授胡捷对澎湃新闻表示,这是加息周期中单次加息的常规幅度。这种温和的加息节奏,有利于经济体系渐进适应紧缩的货币环境,同时也能达到抑制通胀的效果。
“通胀率自去年8月开始下降,近期数据显示通胀率已然见顶。此时加息节奏回归常规当属合理。”胡捷表示,去年有50基点和75基点的加息幅度,背后的原因是前期对于通胀上升趋势和速度的低估,导致没有及时加息,以至于后期以超常规步伐加息,挽回局面。
美国劳工统计局的数据显示,美国去年12月CPI同比增长6.5%,是2021年10月以来的最小同比涨幅,也是美国CPI同比涨幅自2022年6月创出40年来峰值9.1%后连续6个月下降。
同时,美国去年12月个人消费支出PCE物价指数同比增长5%,弱于前值的5.5%,为连续第六个月放缓;核心PCE物价同比增长4.4%,同样弱于前值的4.7%。
东方金诚研究发展部分析师白雪对澎湃新闻表示,最近通胀数据持续下行,进一步缓解了美联储收紧压力。美国12月CPI和PCE物价指数已同比连续六个月持续回落,其中CPI环比首次转负,薪资增速也在稳步趋缓。
白雪表示,在供应链压力不断缓解、内需降温的作用下,通胀已初步形成温和回落趋势,美联储超常规大幅加息的必要性大大降低。此外,多个月度经济数据转弱、先行指标的下滑,也印证货币政策的滞后效应已开始显现。这将支撑美联储自2月起恢复常规加息幅度。
纽约联储的数据显示,去年12月全球供应链压力指数(GSCPI)录得1.18%,较疫情前0%左右的水平仍有明显上涨,但较2021年底4.3%的水平确实有所下降。
美国通胀的韧性何在?
美联储主席鲍威尔在议息会议后的新闻发布会上表示,尽管美国劳动力数据依然强劲,但近期的就业报告显现了“积极的迹象”,但“现在庆祝还为时过早”。
“到目前为止,我们所看到的通货收缩并未以牺牲劳动力市场为代价,这是一件好事,”但鲍威尔说,美国经济仍处于缓解通货膨胀的“早期阶段”。
展望通胀前景,中国人民大学经济学院党委常务副书记兼副院长、教授王晋斌对澎湃新闻表示,通胀下行是比较明确的趋势,但是不会很快降到美联储的目标区间。美国劳动力市场虽然有所降温,但去年12月工资收入的年率同比涨幅超过4%,仍能够支撑美国的消费和通胀。通胀下行到4%左右的水平时,或将保持一定的韧性。
“现在能源、食品等供给冲击的价格因素减弱,给了美联储聚焦劳动力市场来控通胀的机会。”王晋斌说,通过观察工资水平、失业率、劳动服务类产品的价格变化,美联储能够聚焦,货币政策就不太会“错杀”总需求。从该视角来看,美国经济“软着陆”的概率可能在增加。
建设银行总行金融市场部研究员曹誉波对澎湃新闻表示,因为能源价格回落,美国通胀压力得到明显缓解,但分项数据看,房租和服务业的通胀仍在攀升,这说明通胀压力在未来较长一段时间仍具备粘性,这也是一些经济学家和投资者认为美联储需要保持较高利率甚至加息的理由之一。
具体看劳动力市场,白雪表示,供给不足仍然令美国劳动力市场保持“边际降温但依然偏紧”的状态,这意味着住房通胀的黏性,以及劳动力市场支撑下的薪资增速,将仍然对通胀,尤其是核心通胀的回落速度和幅度形成较大制约。预计2023年年末美国CPI同比有望回落至3%-3.5%区间。
美国经济的“软着陆”还有可能吗?
鲍威尔在新闻发布会上表示,尽管政策利率大幅上涨,但他对美国经济“软着陆”的希望仍然存在。
“我仍然认为,在不出现经济大幅下滑或失业率大幅上升的情况下,有一条途径可以让通胀率回到 2%。”鲍威尔说。他预计,今年美国经济将呈现正增长,即使它会下降到一个“缓慢的节奏”。
从经济数据看,美国去年4季度GDP意外走高,主要是服务消费良好。
曹誉波表示,由于服务消费具备长尾效应,且对利率相对不敏感,后续可能继续支撑美国经济。但零售、工业产出、房地产销售等较“硬”的数据表现不佳。综合来看,美国经济面临“软着陆”风险。
胡捷表示,依照当前通胀的态势和对联储加息节奏的预判,预计经济数据急剧下滑的可能性很低,今年的GDP增长将为0.5%左右,失业率将在4%-5%,年底通胀为3%-4%。
白雪表示,考虑到美国经济增长动能正在进一步走弱,预计2023年美国经济衰退可能难以避免,但经济仍有韧性,这将令衰退的时点偏晚,大概率不会在上半年出现。
“从最新公布的2022年四季度GDP数据来看,剔除库存变动和净出口的最终私人销售——即衡量美国经济核心经济动能的指标,已降至2020年三季度以来的最低水平。结合PMI等领先指标的不断下滑,以及多项月度数据的回落,表明美联储持续紧缩对内需的抑制作用已经开始显现。”白雪说,2023年随着上半年加息进程的持续,高利率和经济衰退预期将明显对投资形成抑制,加之疫后服务消费的修复红利逐渐消退,消费动能将进一步回落,美国经济下行趋势难以避免。
白雪还表示,服务消费支撑下,美国经济并未失速:2022年全年美国实际GDP增速为2.1%,仍位于长期趋势之上。2023年,劳动力供给不足将支撑薪资增速保持上行,叠加超额储蓄以及消费信贷支撑,以及通胀的下行,短期内消费仍有保障,美国经济将维持较强韧性,下行速度可能偏缓,上半年美国经济陷入衰退的可能性较低。
加息进入“尾声”?资产走势几何?
从主要发达经济体的货币政策看,王晋斌表示,一年来除了日本央行没有加息,主要发达经济体都有较大幅度或比较密集的加息。现在全球主要发达经济体基本开始进入加息的尾声。
目前,IMF预计全球经济产出增速将从去年的3.4%放缓至2023年的2.9%。王晋斌表示,全球经济增速放缓对风险资产的价格是利空;但是总体上,由加息带来的风险资产价格承压将减少。
胡捷表示,今年美国、加拿大、英国、欧盟等国家和地区的货币政策将持续收紧,日本宽松的货币政策也有可能转向。全世界持续进入货币紧缩、经济增速放缓的阶段。
“由于美国一马当先引领加息的态势不再,美元指数大概率呈现震荡态势,上升乏力,且有下行压力。由于美元加息路径和步伐逐渐清晰,且大概率在年中结束,资金面收缩程度和时间的不确定性逐渐褪去,因此美股的价格已经开始筑底,最迟年中重新进入牛市。”胡捷表示,全世界经济放缓成为影响大宗商品价格的主要因素,价格总体承压。
值得注意的是的,本周是“超级央行周”,除了美联储,欧洲央行和英国央行等主要央行都将在本周召开2023年度第一次议息会议。
“整体来看,上述央行都已处于本轮加息的尾声。相比较而言,欧洲央行相对更为鹰派,一是尽管能源价格回落,欧元区通胀压力依然严峻,二是欧元区经济数据持续转好,给了欧洲央行加息的底气,三是欧洲央行公开发言也相对鹰派。而英国则面临较为严峻的考验,即使经济数据也转好,但仍呈现出衰退性特征,且金融市场脆弱性风险较大,英国央行的加息较为谨慎。”曹誉波表示,从外汇市场看,欧元相对强势,英镑相对偏弱,美元已从去年的高位大幅回落。
行情数据显示,美元指数已从去年114.7的高位回落到目前的100.9左右。
白雪也表示,预计欧洲央行仍将保持收紧步伐。同时,日本央行为遏制通胀飙升,2024年货币政策转向收紧的可能性也大为增强——12月意外扩大目标收益率波动区间已透露出这一趋势。由此,美国与欧洲、日本等央行货币政策的边际分化将推动美元指数在2023年继续回落,这将助涨欧元、日元等主要非美货币。
国内方面,白雪表示,虽2023年上半年海外维持收紧态势,但在国内物价形势整体稳定背景下,国内政策仍有充分条件“以我为主”。
“短期内,我国货币政策仍将延续稳增长取向。人民币汇率有望在2023年步入升值通道:一是在美联储加息放缓、年中前后有望结束本轮加息的背景下,2023年美元指数将大概率延续下行;二是疫情影响显著弱化、稳增长政策力度加大背景下,2023年国内经济基本面将有较大程度修复。”白雪说道。
白雪表示,外部压力趋缓,叠加内部因素的改善,将支撑人民币汇率在今年扭转去年的贬值局面,转为上行。预计2023年人民币兑美元汇率中枢有望达到6.6附近。这对于缓解资本流出、吸引国际资本进入中国资本市场将是一个有利因素。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)