李菂（前排左一）和團隊成員在討論科學(xué)問(wèn)題。受訪(fǎng)者供圖
李菂與國際同行在中國天眼建設現場(chǎng)（右二）。受訪(fǎng)者供圖
團隊成員在咖啡館開(kāi)展頭腦風(fēng)暴。受訪(fǎng)者供圖
黃暖的燈光，白色的枕頭堆，醇郁的咖啡……在北京東城一家網(wǎng)紅咖啡館里，一群人圍著(zhù)筆記本電腦在聊天。
快速射電暴的高時(shí)間分辨率探測，是他們正在討論的話(huà)題。
他們，到底是何許人也？
這群時(shí)常到咖啡館開(kāi)展頭腦風(fēng)暴的人，是中國天眼首席科學(xué)家李菂率領(lǐng)的科研團隊。
作為大國重器，中國天眼（FAST）是世界上最大、最靈敏的單口徑射電望遠鏡。抬眸所及，便是億萬(wàn)光年以外的宇宙空間。
2020年1月11日，FAST建成并通過(guò)國家驗收正式開(kāi)放運行。2023年1月12日，由兩院院士投票評選的2022年中國十大科技進(jìn)展新聞在京揭曉，中國天眼FAST取得系列重要進(jìn)展位居榜首。
從追趕到超越的一次嘗試
脈沖星、中子星、快速射電暴、中性氫宇宙……這些拗口的科學(xué)名詞，因為FAST的成果連續發(fā)布，日益走入大眾視野。
FAST提高了公眾對天文的關(guān)注度。一見(jiàn)面李菂就笑著(zhù)坦承，其實(shí)我們的研究目前‘毫無(wú)實(shí)際用處’，對普通人的生活沒(méi)有任何直接的影響。
作為有史以來(lái)最大的射電望遠鏡，500米口徑的FAST相較于排名世界第二的望遠鏡，靈敏度是其2.5倍以上，巡天速度是其10倍以上。
FAST讓中國在無(wú)線(xiàn)電波段擁有了世界上最先進(jìn)的設備。李菂介紹，宇宙一切誕生都有微弱的回響，FAST使我們能非常好地捕獲這樣的回響。
在很多領(lǐng)域，FAST都具備超強發(fā)現力，可以驗證很多科學(xué)規律，在引力理論、星系演化、恒星、行星乃至物質(zhì)和生命起源等方面，都具備突破性的科研潛力。
作為世界上望得最遠的科學(xué)天團，李菂團隊的科研工作，注定要在科學(xué)無(wú)人區中跋涉。
我們所做的事，不光是領(lǐng)先世界，而且要領(lǐng)先歷史。李菂說(shuō)，在天文這種‘遠離現實(shí)’的基礎研究領(lǐng)域，只有人類(lèi)迄今為止沒(méi)有做過(guò)的事情，才是值得做的事情。
李菂在21世紀初提出并命名了中性氫窄線(xiàn)自吸收方法，多個(gè)國際同行團隊開(kāi)始嘗試探測其塞曼效應，都未成功。正式運行3年以來(lái)，FAST展現出無(wú)與倫比的靈敏度，在2021年首次測到高置信度的中性氫窄線(xiàn)自吸收塞曼效應，揭示了微弱的星際磁場(chǎng)，為解決恒星形成三大經(jīng)典問(wèn)題之一的磁通量問(wèn)題提供了重要的觀(guān)測證據。北京時(shí)間2022年1月6日，國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志以封面文章形式，發(fā)表了這一重大科學(xué)成果。
這一結果比較好地反映了著(zhù)名天文學(xué)家南仁東先生說(shuō)的一句話(huà)——中國天眼是中國天文從追趕到超越的一次嘗試。李菂說(shuō)，生逢盛世，我們必須努力做出能夠跟這個(gè)時(shí)代和國家的發(fā)展步伐所匹配的科學(xué)成果。
好奇心是驅動(dòng)科研的原動(dòng)力
探索未知的科學(xué)前沿，等待科研人員的往往不乏壓力、挫折、迷茫，甚至是絕望。那么，什么樣的動(dòng)力才能支持他們在這條險峻的道路上執著(zhù)前行？
科學(xué)探索要不斷打破過(guò)往的認知局限。李菂說(shuō)，好奇心是驅動(dòng)科研的原動(dòng)力。
當然，從單純感到好奇到實(shí)現科研突破之間，會(huì )有一段漫長(cháng)的路要走。李菂認為，從事前沿探索的科研人員聰明程度其實(shí)都差不多，能否取得突破性成果，更主要的是靠專(zhuān)注和勤奮。
每天從睜眼就開(kāi)始思考科學(xué)問(wèn)題，李菂有意識地模糊生活與工作的邊界。工作累了，他就刷一下視頻網(wǎng)站，追追美食探店的短視頻。這容易被當成工作狂，雖然他自己不承認。
人生的最終結果是分離，我們總要為這個(gè)世界留下點(diǎn)什么。李菂說(shuō)，我們從事的工作，很像是在科學(xué)曠野中為后人確立一個(gè)個(gè)路標。參與天眼建設，超出我對人生最美好的想象。
在李菂影響下，團隊成員也都癡迷于坐在冷板凳上鉆研科學(xué)問(wèn)題。
李老師工作起來(lái)太拼了，以至于我們也不好意思‘摸魚(yú)’。90后團隊成員牛晨輝說(shuō)。
為了調動(dòng)大家的好奇心，李菂常在周末約請團隊成員一起到咖啡館里開(kāi)展頭腦風(fēng)暴。他表示：‘討論’這個(gè)過(guò)程，與獨立思考是不能互相替代的。
我們每次去的店都不同，都是李老師在網(wǎng)上找的人氣高、有特色的店，每次大家都是抱著(zhù)探寶的心情去聚會(huì )。團隊成員、國家天文臺副研究員王培說(shuō)。
在咖啡館里的交流，氛圍很輕松。李老師會(huì )提出各種想法，我們很多時(shí)候會(huì )跟不上節奏，這也就促使大家回去后趕緊去查資料、讀文章。牛晨輝說(shuō)，等自己豁然開(kāi)朗后，往往會(huì )收獲一個(gè)新的研究方向，寫(xiě)出新的文章。
在2022年9月27日起舉辦的奮進(jìn)新時(shí)代主題成就展上，天眼觀(guān)蒼穹互動(dòng)展項前始終排著(zhù)長(cháng)隊。像潺潺雨聲、像汽船鳴笛、像心臟跳動(dòng)……參觀(guān)者在中國天眼FAST模型前，通過(guò)耳機聆聽(tīng)經(jīng)過(guò)技術(shù)處理的來(lái)自宇宙深處的脈沖星聲音。
點(diǎn)燃更多人探索宇宙奧秘的好奇心，傳播科學(xué)精神，是一線(xiàn)研究者的莫大快樂(lè )。李菂說(shuō)。
在人類(lèi)的知識邊界上拓展前行
我們主要的工作，就是處理FAST觀(guān)測到的數據。牛晨輝說(shuō)，FAST可以同時(shí)觀(guān)測天上的19個(gè)點(diǎn)，如果把所有數據都存下來(lái)，硬盤(pán)瞬間就滿(mǎn)了。所以我們必須要通過(guò)編程，做出專(zhuān)業(yè)化的選擇，再對這些信號進(jìn)行細致梳理。
我們團隊的各類(lèi)觀(guān)測項目，一年大概有上千個(gè)小時(shí)的數據要處理。李菂說(shuō)，科研工作的常態(tài)，其實(shí)是比較枯燥的。所以，在探索未知的同時(shí)，我們要想辦法把科學(xué)做得有趣。
李老師經(jīng)常把大家聚在一起，騎自行車(chē)在北京城內到處轉。像魯迅、老舍、茅盾、宋慶齡等文化名人的故居，我們都去過(guò)。王培說(shuō)，騎行的過(guò)程中，大家既放松了頭腦，也提高了審美水平。在沒(méi)有目的性的游游走走中，也往往會(huì )有新的想法被激發(fā)出來(lái)。
也許正因如此，這個(gè)團隊把極為專(zhuān)業(yè)、晦澀的科研做得生動(dòng)有趣、深入淺出。為了便于大眾理解，我們不僅將快速射電暴機制轉化成音樂(lè )，還將相關(guān)研究成果以《千里江山圖》的風(fēng)格繪制成圖，其中山脈河流的形態(tài)都來(lái)自FAST傳回的真實(shí)數據。王培說(shuō)。
FAST正式運行3年來(lái)，其獲取的數據催生了100多篇高水平學(xué)術(shù)論文，其中涉及的最活躍的前沿領(lǐng)域是快速射電暴。
2022年，李菂團隊通過(guò)FAST的多科學(xué)目標同時(shí)巡天優(yōu)先重大項目，發(fā)現了迄今為止唯一一例持續活躍的重復快速射電暴FRB20190520B。北京時(shí)間2022年6月9日，該成果發(fā)表于《自然》雜志。
快速射電暴這個(gè)領(lǐng)域是很年輕的。在設計、建設FAST望遠鏡的時(shí)候，這個(gè)領(lǐng)域都還沒(méi)有成形。李菂介紹，2019年夏天，尚在FAST調試期間，團隊就通過(guò)自主研發(fā)的實(shí)時(shí)后端，成功捕獲了一個(gè)極端的快速射電暴爆發(fā)活躍期。
在一個(gè)半月的監測期內，我們獲取了1652個(gè)脈沖。這個(gè)數量，超過(guò)了此前14年中，所有其他先進(jìn)望遠鏡正式發(fā)表的快速射電暴爆發(fā)事件的總和。王培說(shuō)，由于FAST設備本身的優(yōu)勢，以及團隊對科學(xué)的執著(zhù)探索，我們在人類(lèi)的知識邊界上又往前走了一步。
這是一件多么美好而有趣的事。李菂眼中，仿佛有星光閃爍。
（記者 羅旭）
來(lái)源：光明日報