李菂——从“中国天眼”到 “宇宙触角”
2024年7月1日,中国科学院国家天文台(简称“国家天文台”)研究员、“中国天眼”FAST首席科学家李菂荣获第十七届马塞尔·格罗斯曼奖个人奖项,以表彰其带领团队利用500米口径球面射电望远镜(FAST)探索动态宇宙所取得的多项创造性成果。
李菂是首位凭借在中国国内取得学术成果摘得马塞尔·格罗斯曼奖的科学家。他是“中国天眼”的建设者,更是这一大国重器科学目标的掌舵人。他带领团队探索亿万光年外的宇宙深处,解析恒星的形成,被称为世界上望得最远的“科学天团”。该团队的成果连续两年入选中国科学十大进展,也让中国在射电天文学这一前沿领域跃居国际第一梯队。
人物解读
角度一:不给自己设限。
李菂,不似人们印象中科学家正统、严肃的形象。他在国家天文台只是研究员,没有行政职务。一人间的办公室,有小沙发、茶几、写字的白板、半人高的冰箱、书桌;白板上写满计算公式,旁边的冰箱上贴满冰箱贴。书架上,王小波、夏目漱石、余秀华的作品和《普通天体物理学》《恒星的形成》摆在一起,展示柜陈列着动物木雕、贝壳、海螺等,记录他不同阶段的足迹。
他从不只谈科学,话题涉猎很广,可以从电影聊到直播、考古以及美食,他喜欢在PPT中使用赵孟頫的字体。他也看科幻小说,最喜欢的作品是《银河帝国》和《三体》,特别是后者。2023年10月,他参加世界科幻大会,他跟刘慈欣合了照。看书时,他不纠结太阳能不能发送引力波信号这类问题。“科幻的核心不是科,而是幻,我不会刻意去找bug,破坏了享受‘幻’的乐趣。”李菂说。
角度二:原创研究要有前瞻的眼光,要足够疯狂。
与很多人想象的不一样,用“天眼”观星的科学家,并不是真的在“看星星”,而是在办公室从海量的数据里计算、探查。对此,李菂不觉得枯燥,反而乐在其中。
探索宇宙演变机制,一直让李菂着迷。在他看来,每一串数据、每一张图、每一条线的背后都可能是重大发现,可能是人类以前无法想象的一个新天体。
李菂曾经看过一本书,书上说:“如果你要成为专家,至少要经历一万个小时的训练”。让李菂感到庆幸的是,“我运气比较好,一万小时已经经历了”,剩下的人生可以尽情享受这个行业带来的乐趣。李菂经常和团队的年轻人说,做研究规划就要做人类以前没有做过的事儿。“就像九十年代,南仁东先生提出要建设‘天眼’。原创研究要有这种前瞻的眼光,要足够的疯狂,还要坚持做下去”。
谈及未来,李菂语气坚定,只要他们这些宇宙观测者不偷懒,就会持续有新的发现。“现在,我们团队正在构想一种新的‘望远镜’,被我们称为‘宇宙触角’,目前还在设计初期。未来希望能够做到一秒钟拍1000张照片,这样天上只要有任何风吹草动,我们就能看见。”李菂笑着说。
角度三:一直好奇,快乐探索。
宇宙天空的丰富多彩,吸引着李菂打开天文学的大门,矢志求索,仰望星空。
他在读研究生时,有一次去夏威夷观测,当时的地点海拔超过了4000米。在他开车向上走的过程中,从云层穿过,看到广阔天空的那一刻,他深感震撼。这一刻,也成为他在天文学领域的真正起点。
于李菂而言,在天文领域深耕是有基本荣誉感、责任感和竞争心的,在研究领域取得的成就具有社会价值。“我们确实有重要的社会功能,就是我们满足全人类的好奇心”。
天文学研究或许不会马上产生实用的价值,但涉及到的设备和产生的知识,都对人类发展有意义。人类发展需要不断探索前沿,对未知的追求反映了良好的奋进和充满希望的状态。
角度四:从追赶到超越的一次尝试。
脉冲星、中子星、快速射电暴、中性氢宇宙……这些拗口的科学名词,因为FAST的成果连续发布,日益走入大众视野。作为有史以来最大的射电望远镜,500米口径的FAST相较于排名世界第二的望远镜,灵敏度是其2.5倍以上,巡天速度是其10倍以上。
作为世界上望得最远的“科学天团”,李菂团队的科研工作,注定要在科学“无人区”中跋涉。“我们所做的事,不光是领先世界,而且要领先历史。”李菂说,“在天文这种‘远离现实’的基础研究领域,只有人类迄今为止没有做过的事情,才是值得做的事情。”
正式运行3年以来,FAST展现出无与伦比的灵敏度,在2021年首次测到高置信度的中性氢窄线自吸收塞曼效应,揭示了微弱的星际磁场,为解决恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要的观测证据。北京时间2022年1月6日,国际学术期刊《自然》杂志以封面文章形式,发表了这一重大科学成果。“这一结果比较好地反映了著名天文学家南仁东先生说的一句话——中国天眼是中国天文从追赶到超越的一次尝试。”李菂说,“生逢盛世,我们必须努力做出能够跟这个时代和国家的发展步伐所匹配的科学成果。”
角度五:在人类的知识边界上拓展前行。
科研工作的常态,其实是比较枯燥的。所以,在探索未知的同时,要想办法把科学做得有趣。李菂经常把大家聚在一起,骑自行车在北京城内到处转。像鲁迅、老舍、茅盾、宋庆龄等文化名人的故居,他们都去过。在没有目的性的游走中,也往往会有新的想法被激发出来。也许正因如此,这个团队把极为专业、晦涩的科研做得生动有趣、深入浅出。
2022年,李菂团队通过FAST的“多科学目标同时巡天”优先重大项目,发现了迄今为止唯一一例持续活跃的重复快速射电暴FRB20190520B。北京时间2022年6月9日,该成果发表于《自然》杂志。
“快速射电暴这个领域是很年轻的。在设计、建设FAST望远镜的时候,这个领域都还没有成形。”李菂说。由于FAST设备本身的优势,以及团队对科学的执着探索,我们在人类的知识边界上又往前走了一步。“这是一件多么美好而有趣的事。”李菂眼中,仿佛有星光闪烁。
金句
我们的目标只有一个,就是做出能够匹配我们所处的时代、所处的文明,以及在人类文明发展史所处位置的成绩。
大到一个像天眼这样的巨无霸科学装置,小到一杯咖啡,实际上都凝聚了整个人类文明发展历史里头的浪漫和血腥。
基础研究是一个文明延续的基本需求,如果现在不研究、不探索,我们可能会像恐龙一样面临无法度过的生存危机。
科研工作的常态,其实是比较枯燥的。所以,在探索未知的同时,我们要想办法把科学做得有趣。
基础研究有它的特性,一开始要坐很长时间的冷板凳,或者获得的正反馈没有那么多。你最初对它的好奇心和兴趣,是决定未来能走多远的至关重要的因素。
我们从事的工作,很像是在科学旷野中为后人确立一个个路标。
科学探索要不断打破过往的认知局限。
运用示例
好奇心是推动科学探索的原动力,它引领我们走向未知,拓展人类认知的边界。中国科学院国家天文台研究员李菂,凭借其对宇宙奥秘的强烈好奇心,带领团队利用FAST望远镜深入探索宇宙,取得了多项创新性成果,使中国在射电天文学领域跻身国际前列。他坚信,“最初对它的好奇心和兴趣,是决定未来能走多远的至关重要的因素。”正是这种对未知的渴望和探索,推动了人类文明的进步,让我们得以窥见宇宙的深邃,理解生命的奥秘。
(编辑:关晓星 王冠婷)