筆、紙和計(jì)算機(jī)，是中科院物理研究所研究員方辰辦公桌上必不可少的3樣?xùn)|西。作為理論物理學(xué)家，他每天的主要工作就是用筆在紙上推導(dǎo)一些方程公式，偶爾用計(jì)算機(jī)輔助做一些運(yùn)算。

在外人看來，這樣的工作似乎很枯燥，但方辰卻樂此不疲。

在凝聚態(tài)物理理論研究領(lǐng)域耕耘10年，成績亮眼

(資料圖片)

作為理論物理學(xué)家，方辰主攻凝聚態(tài)體系中的拓?fù)淠軒Ю碚摗?/p>

方辰說：“‘凝聚態(tài)’其實(shí)就包括了我們常見的固體，比如金屬、絕緣體、半導(dǎo)體。‘拓?fù)?rsquo;則是一個數(shù)學(xué)概念，描述的是幾何圖形或空間在連續(xù)改變形狀后還能保持不變的性質(zhì)。當(dāng)‘拓?fù)?rsquo;，這一數(shù)學(xué)概念被引入物理學(xué)領(lǐng)域后，一方面推動了基礎(chǔ)物理學(xué)研究的發(fā)展，另一方面也促使大量新穎的拓?fù)洳牧铣霈F(xiàn)。”

在凝聚態(tài)物理理論研究領(lǐng)域耕耘10年來，方辰的成績單十分亮眼：

2017年，獨(dú)立提出關(guān)于拓?fù)浣^緣體邊界態(tài)的理論，是國際上最早提出高階拓?fù)鋺B(tài)的學(xué)者之一；

2018年，在國際上首次完成了固體能帶中對稱性與拓?fù)洳蛔兞康耐暾麑?yīng)關(guān)系，建立了“拓?fù)湓~典”。

基于以上兩項(xiàng)貢獻(xiàn)，亞太物理學(xué)會授予他“楊振寧獎”。

2019年，方辰與合作者結(jié)合拓?fù)湓~典與計(jì)算物理手段，首次預(yù)言了超過8000個拓?fù)洳牧?，并建立了國際上首個拓?fù)洳牧嫌?jì)算數(shù)據(jù)庫。大批拓?fù)淞孔硬牧显诶碚撋系陌l(fā)現(xiàn)，改變了拓?fù)淞孔硬牧线@一研究方向的研究范式，并給未來的實(shí)驗(yàn)研究提供了很多線索和機(jī)會。該成果被兩院院士評選為2019年中國十大科技進(jìn)展新聞。

“從內(nèi)心出發(fā)去想問題，就總能想到別人想不到的東西”

對物理的濃厚興趣，源自方辰高中時(shí)報(bào)名參加的一個物理奧賽培訓(xùn)班。

“當(dāng)時(shí)，我就發(fā)現(xiàn)自己特別喜歡做那些題目，覺得很有趣。”方辰說，“物理中的基本原理看似很簡單，但要真正理解并能解決具體的問題，還是需要不斷練習(xí)和反復(fù)揣摩的。這個過程其實(shí)并不用輸入很多知識性的信息進(jìn)行輔助，只需要你把原理本身想透就可以。”

出于對物理的熱愛，方辰高考時(shí)報(bào)考了北京大學(xué)物理系，最終也如愿被錄取。在大學(xué)的幾年里，他更加刻苦地鉆研和學(xué)習(xí)，也開始真正走進(jìn)物理的世界，感受到物理學(xué)的博大精深。

相比于做物理實(shí)驗(yàn)，方辰更喜歡研究和琢磨理論。他喜歡不斷地去看課本，仔細(xì)琢磨體會里面的理論。

后來的事實(shí)證明，這種思維習(xí)慣在科研中確實(shí)幫到了他。“只要真的能靜下心來，從內(nèi)心出發(fā)去想問題，就總能想到別人想不到的東西。”

本科畢業(yè)后，方辰選擇去美國進(jìn)一步學(xué)習(xí)和深造，先后在普渡大學(xué)、普林斯頓大學(xué)、麻省理工學(xué)院完成了博士、博士后階段的學(xué)習(xí)和工作。

“獨(dú)立研究能力很重要，合作也同樣重要”

方辰說：“從出國那天開始，我就從來沒有想過要留在美國，一直都想著有朝一日能回到祖國。”

懷揣著這個堅(jiān)定的信念，方辰一邊深造學(xué)習(xí)，一邊留意和等待著回國的機(jī)會。

2015年的一天，方辰剛剛結(jié)束在普林斯頓大學(xué)博士后的工作，中科院物理研究所就向他發(fā)出了邀請。

方辰說：“我很快就答應(yīng)了。但是，因?yàn)楫?dāng)時(shí)對自己工作獨(dú)立性還沒有那么自信，所以就向物理所提出，希望能在美國再多學(xué)習(xí)一段時(shí)間。”

就這樣，方辰又進(jìn)入麻省理工學(xué)院繼續(xù)做博士后，在那里開始獨(dú)立地做一些研究工作。方辰認(rèn)為，博士后是對青年學(xué)者一個很重要的考驗(yàn)。“這個時(shí)期不光要在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成一些工作，同時(shí)還要注意培養(yǎng)自己的獨(dú)立研究能力，因?yàn)樵谶@之后就要獨(dú)立成立研究組了。”方辰說，“要能夠從完成別人給的問題，到自己獨(dú)立提出并解決問題。”

回到中科院物理研究所任職之后，在所里的大力支持下，方辰在短短6年里又接連取得一系列重要科研突破。

“成績的取得還要?dú)w功于團(tuán)隊(duì)的大力合作。”方辰說，“獨(dú)立研究能力很重要，合作也同樣重要，畢竟一個人的智慧很有限，思想的交流往往能碰撞出意想不到的‘火花’。”

今年是方辰研究拓?fù)淠軒Ю碚摲较虻牡谑辍?ldquo;接下來想要去別的研究方向試一試。”他說，“楊振寧先生曾經(jīng)說過，物理學(xué)家每7年就應(yīng)該換一個方向。目前，拓?fù)淠軒Ю碚撨@個方向的很多重要問題已被解決得差不多了，我應(yīng)該再去別的研究方向開拓一下，希望也能做出一些不錯的成績。”

標(biāo)簽： 中科院物理研究所