7月9日下午，“中國(guó)天眼”首席科學(xué)家李菂因帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)利用中國(guó)天眼FAST實(shí)現(xiàn)星際磁場(chǎng)的精確測(cè)量，推動(dòng)快速射電暴研究進(jìn)入高統(tǒng)計(jì)時(shí)代等多項(xiàng)創(chuàng)造性成果，獲頒馬塞爾·格羅斯曼個(gè)人獎(jiǎng)。馬塞爾·格羅斯曼獎(jiǎng)是國(guó)際物理學(xué)界最重要的獎(jiǎng)項(xiàng)之一，歷屆獲獎(jiǎng)人包括6位諾貝爾獎(jiǎng)得主，其中楊振寧、李政道、丘成桐等數(shù)位華裔科學(xué)家也曾獲獎(jiǎng)。李菂是首位憑借在中國(guó)國(guó)內(nèi)取得的學(xué)術(shù)成果獲得這一獎(jiǎng)項(xiàng)的科學(xué)家。

李菂（右）獲馬塞爾·格羅斯曼獎(jiǎng)

此前，李菂團(tuán)隊(duì)在快速射電暴領(lǐng)域的相關(guān)研究曾連續(xù)兩年入選中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展。有觀點(diǎn)認(rèn)為，他們的研究成果，都來自于FAST，因此榮譽(yù)和功勞，應(yīng)屬于“天眼之父”南仁東。針對(duì)這一尖銳觀點(diǎn)，李菂回應(yīng)：“當(dāng)然是這樣。在觀測(cè)天文學(xué)領(lǐng)域，沒有先進(jìn)的設(shè)備，肯定做不出成績(jī)。天眼的功勞，主要?dú)w功于老一代前輩。我是這一大科學(xué)裝置的建設(shè)者，也是受益者，要在正確的時(shí)間、正確的位置，盡可能把它用到最好?！?/p>

“天眼探索”宇宙奧秘

在人類探索宇宙的歷程中，建設(shè)大型天文望遠(yuǎn)鏡是不可或缺的一環(huán)。在20世紀(jì)90年代，中國(guó)的天文學(xué)家為保證自己的研究成果準(zhǔn)確可靠，經(jīng)常要依賴外國(guó)的先進(jìn)設(shè)備和數(shù)據(jù)。1994年，當(dāng)時(shí)尚在日本擔(dān)任客座教授的天文學(xué)家南仁東提出，要在中國(guó)的土地上，建造世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡，以免讓中國(guó)在宇宙探索中受制于人。

為了選址，南仁東帶著300多幅衛(wèi)星遙感圖，幾乎踏遍了貴州大山里的所有洼地，最終將目標(biāo)定在平塘縣克度鎮(zhèn)一個(gè)叫大窩凼的喀斯特洼坑中。

早在2002年，李菂從美國(guó)康奈爾大學(xué)博士畢業(yè)在國(guó)內(nèi)開會(huì)時(shí)遇到南仁東，主動(dòng)詢問FAST籌建是否需要年輕科學(xué)家加入，當(dāng)時(shí)南仁東希望他繼續(xù)在國(guó)外充電。直至2008年，李菂被中國(guó)科學(xué)院聘為兼職FAST項(xiàng)目科學(xué)家；2012年回國(guó)，加入國(guó)家天文臺(tái)，參與FAST建設(shè)。

2016年9月25日，被稱為“中國(guó)天眼”的FAST工程終于落成啟用，22年的艱難坎坷最終鑄就了這個(gè)國(guó)際天文學(xué)領(lǐng)域的奇跡。作為全球最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，F(xiàn)AST不僅在規(guī)模上打破了所有的紀(jì)錄，更在技術(shù)上領(lǐng)先世界，為天文學(xué)研究提供了前所未有的工具。

FAST的五大科學(xué)目標(biāo)在建設(shè)之初已被明確，包括巡視宇宙中性氫、觀測(cè)脈沖星、搜索地外文明信號(hào)等。2017年，“中國(guó)天眼”首席科學(xué)家、總工程師南仁東去世。次年，李菂接棒FAST首席科學(xué)家。最初幾年，他的壓力很大?！癋AST何時(shí)能有重大發(fā)現(xiàn)？國(guó)內(nèi)外用戶會(huì)將FAST與國(guó)際上的望遠(yuǎn)鏡對(duì)比，它能否經(jīng)受住那些苛刻的評(píng)價(jià)？”

中國(guó)天眼FAST

FAST的觀測(cè)能力驚人。它的接收面積相當(dāng)于30個(gè)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡或120個(gè)紅外望遠(yuǎn)鏡的總和。不僅如此，它的靈敏度還超過了世界上最大的100米口徑射電望遠(yuǎn)鏡的3倍。這意味著中國(guó)天眼可以觀測(cè)到更遠(yuǎn)的天體，而且能夠檢測(cè)到小得多的信號(hào)。

比如，F(xiàn)AST能夠觀測(cè)到“快速射電爆發(fā)”等高能現(xiàn)象,這是一種來自宇宙深處的神秘現(xiàn)象，直到現(xiàn)在，人們?nèi)圆恢揽焖偕潆姳┑男再|(zhì)、物理機(jī)制及真正的起源，這吸引全球天文學(xué)家投入研究。中國(guó)天眼在觀測(cè)這些現(xiàn)象上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為解開這個(gè)宇宙之謎提供了更多可能性。

“快速射電暴在幾毫秒時(shí)間里釋放的能量相當(dāng)于太陽幾天甚至一年內(nèi)釋放的能量。研究這種極端爆炸的產(chǎn)生機(jī)制可能對(duì)物理學(xué)和天文學(xué)產(chǎn)生革命性的影響?！崩钋吔榻B。

快速射電暴作為新興領(lǐng)域，是天文學(xué)重大熱點(diǎn)前沿之一，國(guó)際同行競(jìng)爭(zhēng)激烈。研究好它，大致要經(jīng)歷三個(gè)階段：先發(fā)現(xiàn)數(shù)量足夠多的快速射電暴，在此基礎(chǔ)上深入觀測(cè)，最后去尋找它的定位。李菂團(tuán)隊(duì)也保持著足夠的冷靜，這三步中，F(xiàn)AST憑借靈敏度高、觀測(cè)距離遠(yuǎn)，與其他望遠(yuǎn)鏡比，在第二個(gè)環(huán)節(jié)有優(yōu)勢(shì)，但要想長(zhǎng)期發(fā)展，需要把其他兩步補(bǔ)齊。

好奇心是科研的原動(dòng)力

與很多人的想象不一樣，用“天眼”觀星的科學(xué)家，并不是真地在“看星星”，而是在辦公室從海量的數(shù)據(jù)里計(jì)算、探查。

FAST具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。每天，望遠(yuǎn)鏡都會(huì)收集到海量的數(shù)據(jù)。為了處理這些數(shù)據(jù)，F(xiàn)AST配備了一流的計(jì)算機(jī)集群和算法?？蒲腥藛T通過分析這些數(shù)據(jù)，可以研究出更多的天文現(xiàn)象，進(jìn)一步推動(dòng)人類對(duì)宇宙的認(rèn)知。

“基礎(chǔ)研究有它的特性，一開始要坐很長(zhǎng)時(shí)間的冷板凳，或者獲得的正反饋沒有那么多。你最初對(duì)它的好奇心和興趣，是決定未來能走多遠(yuǎn)的至關(guān)重要的因素?！眻F(tuán)隊(duì)的每一名成員對(duì)于自己的日常工作都不覺得枯燥，反而樂在其中。在他們看來，做好一件事有兩個(gè)前提：熱愛、擅長(zhǎng)。兩者的順序不能調(diào)換。

如今，“中國(guó)天眼”不僅成為國(guó)際一流的天文學(xué)研究與交流中心，而且還成為世界天文學(xué)重要的科普基地之一。FAST正帶動(dòng)起天文科普研學(xué)熱潮，在提高全民天文知識(shí)素養(yǎng)方面展現(xiàn)出獨(dú)特作用。自2016年開放至今，“中國(guó)天眼”科普基地獲得了“國(guó)家科普示范基地”“全國(guó)科普教育基地”“全國(guó)首批中小學(xué)生研學(xué)旅游教育實(shí)踐基地”等稱號(hào)。FAST正在培訓(xùn)科研人員、推動(dòng)科普教育等方面發(fā)揮更大的作用，激發(fā)出更多孩子們對(duì)于天文學(xué)的好奇心。

“中國(guó)天眼”首席科學(xué)家李菂

基礎(chǔ)研究是好奇心驅(qū)動(dòng)的，所以即使有用，也不是因“用”而驅(qū)動(dòng)的。FAST核心目標(biāo)是看似“全無用處”的基礎(chǔ)天文研究，但FAST的建設(shè)過程所催生的技術(shù)進(jìn)步又反哺了中國(guó)的工業(yè)體系。如FAST的高抗疲勞拉索技術(shù)在港珠澳大橋得到應(yīng)用等。不僅如此，通過參與以FAST為代表的天文大科學(xué)工程的建設(shè)和使用，一批人有幸成為中國(guó)過去幾十年高速發(fā)展歷史性進(jìn)程的受益者和貢獻(xiàn)者。

“無用而能存在，昭示了好奇心是個(gè)體和群體生存的必要條件，等同于吃飽、穿暖等人所必需。很多東西人類現(xiàn)在不探索，就可能無法在未來面對(duì)難以想象的生存危機(jī)。”李菂說，“天文學(xué)屬于既古老又現(xiàn)代的科學(xué)，是基礎(chǔ)科學(xué)里最基礎(chǔ)的一個(gè)科學(xué)，即使沒有眼前能夠看得見的用處，但它是為了未來。”