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)
全国多地切实提升互联网医疗质效 便利群众“云就医”******
互联网医疗便利“云就医”
“我已经第四天发烧38.5摄氏度以上了,是不是要赶紧来医院看一下?”“孕妇的退烧药用哪种更安全?”“小孩子退烧后精神状态不太好,要如何处理?”“家里老人需要长期用药,往返医院配药取药有没有更方便的办法?”……这段时间,随着疫情防控措施的优化,以及有关互联网医疗服务新规的颁布,多个互联网医疗平台新冠相关咨询问诊量不断增长。
记者了解到,面对新冠疫情防控新形势新任务,多地充分发挥互联网医疗平台作用,创新方式方法,积极为患者提供开具治疗处方、送药上门、心理咨询、用药指导等服务,便利群众就医用药,以推进开展互联网医疗服务为契机,切实提升互联网医疗质效。
为群众解决就医问药难题
“这几天再不去,我的药就要没有了。”浙江杭州市民沈阿姨有点着急,因为是高血压患者,最近这波疫情,家人怕她体弱感染病毒,就把正打算出门问诊的沈阿姨拦了下来。一旁的女儿拿出手机,点开“杭州市中医院”微信公众号,让她试试“互联网医院”,从菜单栏进入“互联网医院”在线复诊开方。不到10分钟,沈阿姨就在手机上完成了挂号、开方、付费,后续只要在家等着药品配送上门,连出门排队、取药的时间都省了。
像沈阿姨这样,患者只要选择“杭州市中医院”官方微信服务号或订阅号,就能实现“在家看病”。近一个月来,呼吸科、儿科复诊量较大,抗病毒中药制剂及退烧药物需求最多。
全国各地都在广泛开展互联网医疗服务。1月12日,黑龙江中医药大学附属第一医院互联网医院正式上线。其特色是,将信息化与中医药有机结合,打破传统医疗服务时空距离,满足新形势下群众居家诊疗、看病购药需求,实现诊疗服务再升级、服务内涵再拓展、便民成效再提升。动动手指、足不出户看专家,让“信息多跑路、患者少跑腿”,切实提升患者就医感受。
在北京,各主要三甲医院均已开通互联网诊疗服务。2022年11月10日,北大肿瘤医院发布动态信息介绍,正式开通“北肿云病历”APP初诊患者免费咨询服务;2022年12月8日,首都儿科研究所开通“新冠咨询”线上服务,实现医疗资源的扩容,为居家患儿提供方便;2022年12月11日,北京大学人民医院表示,共有30个科室已经在互联网医院出诊,工作日及周末、节假日均开放互联网诊疗服务;2022年12月12日,北京朝阳医院开通“新冠感染在线问诊”服务;2022年12月14日,北医三院表示,北医三院互联网医院(北医三院APP)现开设“发热诊疗专栏”,支持首诊开药……
在上海,趁着中午时间,上海交通大学医学院附属新华医院临床药学部审方药师金磊拿出手机,处理来自互联网医院上未审核的处方。目前新华医院互联网医院门诊每日的接诊量已达此轮疫情前的6倍,共有700多名医生在互联网医院上进行了注册,覆盖所有科室,通过排班,确保每天每个科室都有医生在线。
国家卫健委医政司司长焦雅辉介绍,2022年12月,国务院联防联控机制医疗救治组印发了通知,要求各个医疗机构提供互联网医疗服务,按照诊疗方案,以及居家治疗指南,为出现相关症状的患者提供互联网诊疗服务,开具处方,由线下进行药品配送。
“通过互联网医疗,根据诊疗方案以及居家治疗指南,为出现新冠症状的问诊患者开具相应处方,通过线下第三方配送提供相应的药品。同时,我们也要求医疗机构提供24小时线上咨询用药指导,以及分时段预约诊疗的服务。通过这样的方式,削减医疗机构瞬时的就诊高峰,减少人员聚集,降低患者到医院就诊发生交叉感染的风险。”焦雅辉表示。“针对非急诊情况推动分时段的预约诊疗,通过这种预约诊疗,降低和减少到医院同时就诊的人流高峰,分流患者,减少交叉感染的风险。通过精准的分时段预约诊疗,缩短在医院等候的时间。”
全国各地出实招
在国家卫健委发出通知之后,各地根据自己实际情况,推出了因地制宜的措施。从支付方式到医院参与方式,从技术手段到宣传普及,有效吸引广大群众参与。
1月8日,福建省医保局出台新冠病毒感染互联网医疗服务收费政策,将新冠病毒感染互联网首诊服务纳入医保支付范围,持续优化“互联网+”医疗服务医保支付工作,为患者医保就医提供方便。根据新政策,出现新冠病毒感染相关症状、符合《新冠病毒感染者居家治疗指南》的患者在该省公立医疗机构互联网医院进行首诊并在线开具相关症状处方,首诊诊查费纳入医保支付,不设个人先行自付比例。同时,新冠病毒感染互联网处方、药学服务实行线上线下相同的医保支付政策,切实保障患者无接触就医需求,促进医疗机构新冠病毒感染就诊人群线上线下合理分流。
作为上海“一网通办”总门户移动端,“随申办市民云”APP全力打造该市新型就医服务体系,现已接入25家医院和6个区,向市民推出“互联网医院”应用服务,医保和自费的复诊患者本人和绑定亲属关系的家人,体验线上复诊、医生端可开具处方、报告查询、患者在线支付药费、药品自取或配送到家等多项就医服务。
截至目前,广东省全省三甲医院已全部开设互联网医院,为全省居民提供线上线下一体化健康医疗服务。数字显示,2022年12月12日至31日,广东全省互联网医院共服务124.68万人次,日均服务6.24万人次。如果按一家医院1天1万人次的门急诊量来计算,相当于新增设了6家大中型医院,有效缓解医院门诊压力,降低就医交叉感染风险。
近日,安徽省医疗保障局、财政厅、卫生健康委联合印发《关于贯彻实施“乙类乙管”后优化新型冠状病毒感染患者治疗费用医疗保障相关政策的通知》,对新型冠状病毒感染患者治疗费用医疗保障相关政策进行优化调整,自新型冠状病毒感染实施“乙类乙管”之日起施行,先行执行至2023年3月31日。《通知》要求,住院医疗费用全部纳入综合保障,救治医院定点范围扩大到所有收治医院。
依托湖南省居民健康卡平台,湖南省开设了“互联网医院”入口,目前已有70家医院入驻,群众一键即可获得新冠健康咨询、就医指导、预约诊疗、在线处方、药品配送等线上医疗服务。点开“湖南省居民健康卡”微信公众号,在热点服务中就能找到“互联网医院专区”。这个专区是湖南省互联网医院的统一入口,集中整合发布全省已审核确认的互联网医院和互联网诊疗平台信息,并为全省群众提供互联网医疗服务。目前已入驻中南大学湘雅医院、湖南省人民医院等70家医院的互联网医院,名单还将继续更新。
为适应新冠病毒感染“乙类乙管”后人民群众的医疗服务需求,黑龙江省卫生健康委牵头开发上线了“健康龙江新冠医疗服务”小程序,汇集互联网医院、互联网发热门诊、在线药房等线上医疗健康服务资源,对接线下医疗机构和零售药店,以医务人员队伍为支撑,为新冠患者提供方便快捷的健康管理指导和医药服务。
提升互联网医疗质效
互联网医疗,既包括实体医院的“触网”,也包括很多在线医疗平台、医疗企业的积极参与,多管齐下,实现提质增效。
一些地方对互联网医疗资源进行了很好整合。
比如广东,近年来加快推进“互联网+医疗健康”示范省建设,大力发展互联网医疗,支持有条件的医院建设互联网医院。截至2023年1月4日,入驻“粤健通”微信小程序互联网医院服务平台的互联网医院达160家,覆盖综合医院、中医、妇幼、口腔、皮肤、眼科、肿瘤、职业健康等不同类型的医院。登录“粤健通”微信小程序后,点击选取相应的互联网医院,即可获得互联网医院专家提供的健康咨询、就医配药等服务。
大量在线医疗平台的加入,也为病人提供了及时帮助。很多医生借助这些平台,与病人实时互动。
“目前,实体医院‘触网’的积极性大增,互联网医院已由实体医院的‘可选项’变为‘必选项’。”微医集团相关负责人表示,随着用户的在线诊疗习惯不断增强,医生参与线上诊疗服务的意愿随之大幅提升。相关调查显示,83%的医生愿意尝试线上诊疗服务;与疫情前相比,医生参与在线问诊、患者科普、复诊续方等服务的频率和时间投入均有显著提升。
2022年12月15日,泰康在线“线上发热门诊”上线,由泰康海南互联网医院提供医疗服务,截至2022年12月31日已累计服务超8000人次,在助力缓解线下医疗资源紧张,帮助新冠相关轻症患者及时就医方面发挥了积极作用。所有在泰康在线“三端一微”的客户,均可享受足不出户的远程医疗咨询及配药需求。其中,在线问诊承诺全天候服务,随时响应咨询问诊需要。此外,在线问诊还扩增了儿科、妇产科、骨科等科室的医疗咨询服务,满足客户多种疾病并发的就医需求,同时药品品类丰富,包括头疼脑热、感冒发烧、各类炎症等常见疾病的药物。
1月6日,“陕健医集团新冠防治网上咨询服务信息化平台”上线。据了解,该平台由陕健医集团联合优享健康合力打造,作为一家国企医疗集团企业,陕健医集团通过整合下属66家国企医疗机构呼吸内科、感染科、儿科医生资源,运用“互联网+医疗”思维,简化问诊流程,让医疗咨询服务突破时间、地域局限,解决新冠患者特殊时期就医挂号难、与医生沟通不方便的问题,全面提升患者就医咨询体验,让医疗服务变得触手可及。据介绍,目前该咨询平台已开通呼吸内科、感染科、儿科3个科室,有100多名医生专家入驻咨询平台。咨询平台为不方便出门的患者提供语音、图文、视频3种方式的问诊咨询服务。
1月11日,“强国医生”首个心理健康服务“好心情健康”小程序上线,提供心理健康测评、在线问诊、极速提问等多种心理健康服务,心理问题实现实时在线问诊、咨询。“好心情健康”是心理医疗和健康数字化服务平台,目前注册医生5万余名,其中临床精神心理科医生逾4万名,通过智能化、数字化和专业化的临床技术,提供线上和线下心理医疗服务。在强国医生“好心情健康”小程序中,“首页”有在线问诊、复诊开药、量表测评、极速提问等功能。
以推进开展互联网医疗服务为契机,许多地方创新模式、深化延伸在线服务,进一步方便患者在线就医,切实提升互联网医疗质效。
北京市卫生健康委员会党委委员屠志涛介绍,目前北京可开展新冠症状互联网首诊并给予价格和医保政策支持,公立医疗机构可在线提供新冠相关症状的首诊服务,按照线下医事服务费价格政策执行,纳入基本医疗保险支付范围,与线下报销标准一致。北京还积极推进医保在线支付功能,实现全程脱卡结算,为参保人员提供更加便利的服务。
浙江省医保局副局长徐伟伟介绍,为了方便患者,近期浙江医保部门推出了“患者在线就医、药品线下配送、医保线上支付”就医新模式,扩大线上就医配药可以报销的医院、药店范围,优先将治疗发热、咳嗽等医药费用以及高血压、糖尿病等12种慢性病治疗费用纳入“互联网+医保”直接结算。