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）

莫再等闲视之！挖矿病毒其实与你近在咫尺******

　　近年来，由于虚拟货币的暴涨，受利益驱使，黑客也瞄准了虚拟货币市场，其利用挖矿脚本来实现流量变现，使得挖矿病毒成为不法分子利用最为频繁的攻击方式之一。

　　由亚信安全梳理的《2021年度挖矿病毒专题报告》（简称《报告》）显示，在过去的一年，挖矿病毒攻击事件频发，亚信安全共拦截挖矿病毒516443次。从2021年1月份开始，挖矿病毒有减少趋势，5月份开始，拦截数量逐步上升，6月份达到本年度峰值，拦截次数多达177880次。通过对数据进行分析发现，6月份出现了大量挖矿病毒变种，因此导致其数据激增。

　　不仅老病毒变种频繁，新病毒也层出不穷。比如，有些挖矿病毒为获得利益最大化，攻击企业云服务器；有些挖矿病毒则与僵尸网络合作，快速抢占市场；还有些挖矿病毒在自身技术上有所突破，利用多种漏洞攻击方法。不仅如此，挖矿病毒也在走创新路线，伪造CPU使用率，利用Linux内核Rootkit进行隐秘挖矿等。

　　从样本数据初步分析来看，截止到2021年底，一共获取到的各个家族样本总数为12477248个。其中，Malxmr家族样本总共收集了约300万个，占比高达67%，超过了整个挖矿家族收集样本数量的一半；Coinhive家族样本一共收集了约84万个，占比达到18%；Toolxmr家族样本一共收集了约64万个，占比达到14%。排名前三位的挖矿病毒占据了整个挖矿家族样本个数的99%。

　　挖矿病毒主要危害有哪些？

　　一是能源消耗大，与节能减排相悖而行。

　　虽然挖矿病毒单个耗电量不高，能耗感知性不强，但挖矿病毒相比于专业“挖矿”，获得同样算力价值的前提下，耗电量是后者的500倍。

　　二是降低能效，影响生产。

　　挖矿病毒最容易被感知到的影响就是机器性能会出现严重下降，影响业务系统的正常运行，严重时可能出现业务系统中断或系统崩溃。直接影响企业生产，给企业带来巨大经济损失。

　　三是失陷主机沦为肉鸡，构建僵尸网络。

　　挖矿病毒往往与僵尸网络紧密结合，在失陷主机感染挖矿病毒的同时，可能已经成为黑客控制的肉鸡电脑，黑客利用失陷主机对网内其他目标进行攻击，这些攻击包括内网横向攻击扩散、对特定目标进行DDoS攻击、作为黑客下一步攻击的跳板、将失陷主机作为分发木马的下载服务器或C&C服务器等。

　　四是失陷主机给企业带来经济及名誉双重损失。

　　失陷主机在感染挖矿病毒同时，也会被安装后门程序，远程控制软件等。这些后门程序长期隐藏在系统中，达到对失陷主机的长期控制目的，可以向主机中投放各种恶意程序，盗取服务器重要数据，使受害企业面临信息泄露风险。不仅给而企业带来经济损失，还会带来严重的名誉损失。

　　2021年挖矿病毒家族分布

　　挖矿病毒如何进入系统而最终获利？

　　挖矿病毒攻击杀伤链包括：侦察跟踪、武器构建、横向渗透、荷载投递、安装植入、远程控制和执行挖矿七个步骤。

　　通俗地说，可以这样理解：

　　攻击者首先搜寻目标的弱点

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　　使用漏洞和后门制作可以发送的武器载体，将武器包投递到目标机器

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　　在受害者的系统上运行利用代码，并在目标位置安装恶意软件，为攻击者建立可远程控制目标系统的路径

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　　释放挖矿程序，执行挖矿，攻击者远程完成其预期目标。

　　图片来源网络

　　挖矿病毒攻击手段不断创新，呈现哪些新趋势？

　　●漏洞武器和爆破工具是挖矿团伙最擅长使用的入侵武器，他们使用新漏洞武器的速度越来越快，对防御和安全响应能力提出了更高要求；

　　●因门罗币的匿名性极好，已经成为挖矿病毒首选货币。同时“无文件”“隐写术”等高级逃逸技术盛行，安全对抗持续升级；

　　●国内云产业基础设施建设快速发展，政府和企业积极上云，拥有庞大数量工业级硬件的企业云和数据中心将成为挖矿病毒重点攻击目标；

　　●为提高挖矿攻击成功率，一方面挖矿病毒采用了Windows和Linux双平台攻击；另一方面则持续挖掘利益最大化“矿机”，引入僵尸网络模块，使得挖矿病毒整体的攻击及传播能力得到明显的提升。

　　用户如何做好日常防范？

　　1、优化服务器配置并及时更新

　　开启服务器防火墙，服务只开放业务端口，关闭所有不需要的高危端口。比如，137、138、445、3389等。

　　关闭服务器不需要的系统服务、默认共享。

　　及时给服务器、操作系统、网络安全设备、常用软件安装最新的安全补丁，及时更新 Web 漏洞补丁、升级Web组件，防止漏洞被利用，防范已知病毒的攻击。

　　2、强口令代替弱密码

　　设置高复杂度密码，并定期更换，多台主机不使用同一密码。

　　设置服务器登录密码强度和登录次数限制。

　　在服务器配置登录失败处理功能，配置并启用结束会话、限制非法登录次数和当登录次数链接超时自动退出等相关防范措施。

　　3、增强网络安全意识

　　加强所有相关人员的网络安全培训，提高网络安全意识。

　　不随意点击来源不明的邮件、文档、链接，不要访问可能携带病毒的非法网站。

　　若在内部使用U盘，需要先进行病毒扫描查杀，确定无病毒后再完全打开使用。

　　（策划：李政葳 制作：黎梦竹）