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天文学家蔡峥的星空人生:为中国深空探测做有意义的事

2024-06-20 19:06
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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原创 谭禧睿 人文清华讲坛

在这无尽的星辰大海之中,人类的存在如同微尘般渺小。然而他却从不畏惧宇宙之浩渺和科研路上的种种挑战,坚定不移地追逐着宇宙的奥秘,以期在这有限的人生时间里,为我国天文学做有意义的事,为人类对宇宙的探索献上自己的力量,他是清华大学天文系副教授、天文学家蔡峥。

天文学兴趣源起

从小开始,蔡峥就对探索星空、恐龙之类的神秘事物充满热情。到了中学时期,在对未知事物的好奇心的驱使下,蔡峥开始痴迷于科普书籍和纪录片,喜欢思考宇宙的起源、人类本源等的问题,还对物理产生了浓厚的兴趣,他在高中期间积极参加物理竞赛,最终以第二十届全国物理竞赛北京一等奖的优异成绩,进入中国科学技术大学物理学院学习。

蔡峥与学生分享成长和研究经历

“真正选择了天体物理,还是因为想对宇宙的基本规律认识得更清楚”,一直以来对星空、宇宙、物理的好奇,加上高中参加物理竞赛时频繁接触天体物理知识,更加坚定了蔡峥对学好天体物理的决心,让他在大学三年级细分专业的时候,果断选择了天体物理作为他的专业方向。

在蔡峥的中学时期萌芽的,不只有对天体物理的兴趣,还有想成为大学老师的志向。高中毕业时,蔡峥的目标是成为一位兼顾教育和科研的大学老师。蔡峥还记得他对大学老师这个职业的印象来自于他在高中时看过的一部电视剧,电视剧的主角以钱学森和邓稼先为原型,“当时我看得心潮澎湃的,想和那个时代的大学老师一样,除了教学,还能推导出一些新知识。”

蔡峥与学生合影

走出去,追寻星空梦

考虑到天文领域的发展现状和扩阔视野的需要,蔡峥在本科毕业后选择“走出去”,远赴美国留学。在本科时期,蔡峥的研究是偏理论研究方向的,“到了美国之后,我实际意识到这是一个以数据为驱动的时代,本科的科研经历让我感觉,现在不一定是一个纯理论能够发展得突飞猛进的时代”,于是,蔡峥决定转到天文观测的研究方向继续深造。

蔡峥与位于美国夏威夷州的凯克望远镜

在留学的过程中,研究生学业的繁重、语言交流的困难、因为粗心大意导致初次实验重大的失败……蔡峥经历了不少的失意时刻,但这些经历始终没有磨灭他对天文学研究的热情和执着。在美国,蔡峥总是第一个到天文大楼和最后一个离开的人,为了调试程序,他曾睡在办公室的地板上。还有一次,蔡峥向一位资深教授请教科研问题,为了能够准时赴约,他连夜驱车赶到了对方的大学,并在走廊等待了数个小时,终于见到了该名教授。

演讲中的蔡峥

2016年,凭着攻读博士学位期间关于宇宙早期大尺度结构和宇宙早期最亮的星云的研究,蔡峥被美国太空总署(NASA)授予的“哈勃学者”称号。“哈勃学者”是美国天文学界最负盛名的博士后荣誉,每年只有十到十五名优秀学者能获得这一荣誉。

坚定回国,建筑MUST梦

2018年底,蔡峥在加州大学圣克鲁兹分校即将博士后出站,当时清华大学正在筹备建立天文系,天文系主任毛淑德教授亲自与蔡峥交流,邀请他回国任教。

从个人发展的角度来看,当时的蔡峥在国外的天文学领域已颇有建树,获得了“哈勃学者”的荣誉。从学科发展的角度来看,美国的天文学研究起步早,拥有丰富的天文观测设备,当时还有不少的先进设备如詹姆斯·韦布空间望远镜正准备发射,如果蔡峥坚持留在美国进行研究,将有大量的第一手数据可供他使用,可省掉不少时间和精力。然而,在这些背景之下,蔡峥毫不犹豫地作出了回国任教的决定。

演讲中的蔡峥

“我是一定要回国的,我觉得在国内做事情更有归属感,意义是不一样的”,事实上,回国一直是蔡峥的“必选项”。而选择在这个时机回国,一方面,是因为在蔡峥旅美十年的时间里,我国天文学领域已经有了更成熟的科研基础和研究环境,有利于蔡峥回国继续深耕天文学前沿研究,追求更大的科研突破;另一方面,蔡峥意识到我国在天文观测设备上的不足,他希望能利用中国基础、立足中国领域,通过建造顶尖的观测设备,推动我国天文学领域的发展。蔡峥曾经说过:“我只是希望能够成为一个把自己的时间贡献在有意义的事情上的人”,而建造我国自己的顶尖天文观测设备,就是他口中的“有意义的事情”。

参加清华大学天文系成立大会的蔡峥

2019年,蔡峥正式入职清华大学天文系,马上就投入到由清华大学牵头的宽视场巡天望远镜(MUST)建设项目当中。MUST项目计划从零开始,建设一架口径6.5米、用于地面大规模光谱巡天的宽视场望远镜。MUST建成后,有望在宇宙学暗能量演化、引力波宇宙学、星系形成和演化、系外行星探测等领域取得重大基础性、原创性突破。

建造中国自己的天文观测设备

为什么要在中国建造MUST这样的望远镜?“我们不做(望远镜),中国也得有人做,不然永远花钱买别人的数据吗?永远不发展自己的技术吗?”蔡峥在纪录电影《大学》中曾经说过。目前,我国很多天文观测仍在依赖国外的望远镜,这些望远镜通常会优先给投资方和当地的天文学者使用,我国学者能分到的观测时间非常有限,得到的数据也较为延迟。建造MUST这样由我国自己主导的先进天文观测设备,将使我国在地面巡天和光谱观测能力上达到国际领先水平,也将为我国天文学者提供天文观测的平台。

纪录电影《大学》中的蔡峥

此外,现时欧美发展的主流望远镜多为广域巡天望远镜和精测型望远镜,而蔡峥在做的宽视场巡天望远镜口径在6米以上、视场大于6平方度,一次曝光可以捕捉到上万个天体的光谱,正好是一个相对空白的望远镜参数空间。蔡峥认为MUST将能够与国外的望远镜形成协同互补效应,共同探索宇宙的新规律。蔡峥说:“宽视场光谱是未来中型望远镜里几乎唯一没有完成的拼图,所以,MUST望远镜一定要造出来,这是中国真正实现并跑,甚至是领跑的绝佳机会。”

MUST的概念设计示意图

做困难但有意义的事

从零开始建造MUST并非一件容易的事,但是,为了做成这件有意义的事,蔡峥总是抓紧每一个推动MUST建造的机会,将面前的困难一一击破,争取学校和院系的支持、筹备资金、组建项目团队……每一件事都有蔡峥的亲身参与。

在MUST项目早期,为了争取院系的支持,蔡峥经常会提早到达办公室,利用办公前的一点时间,与天文系主任毛淑德教授讨论自己关于MUST项目的想法和新进展。久而久之,毛淑德教授也被蔡峥的坚持和执着所触动,共同向学校推荐MUST项目,最终MUST项目得到了学校在争取青海台址等方面的大力支持。

蔡峥(左二)在青海调研MUST台址

MUST项目除了涉及天文学、光学等方面的专业知识,还与工程资源分配、施工和制造进度安排等工科知识息息相关,而这恰恰是蔡峥接触较少的领域,“我觉得有时有很多地方都做不好,例如我对工程的理解,因为我是第一次做,所以很多时候我都不知道该从什么地方入手”。面对项目团队在工科人才方面的不足,蔡峥邀请精密仪器系黄磊教授担任MUST项目的总工程师,向他的团队学习,并与黄磊教授共同组建团队,进军MUST的研制。同时,他也说服了一些有情怀的企业家,向MUST项目提供了重要帮助。

与学生对话交流的蔡峥

目前,MUST项目已经完成了光学系统的概念设计,作为MUST项目经理的蔡峥仍在每天奔波于MUST的建设工作,“有了MUST项目之后,我需要专注在这一件事上,这本身就是一件很痛苦的事,需要一些时间来适应,以前什么都能干,现在接触任何人都要扯到MUST这件事”。尽管面对MUST项目的种种挑战,蔡峥也曾有过绝望和不知所措的时候,但蔡峥深知要做到世界领先、要做“有意义的事”,很多困难和痛苦是必须经历的,它们能让他发现问题,以及学会谦卑地去对待人和事,让他走得更加长远,“我觉得这辈子就得干成一件事,没有退路,就是为这个死了也值了”。

6月25日晚7点,“人文清华”讲坛特别节目:行健不息·人文日新,4位清华80后行动派学者讲述追寻理想的人生。天文学、新闻传播学、文学、公共管理学四个不同领域,四种人生行旅,体会看世界的不同角度,感受行健不息的生机与活力。

演讲简介

01

一个渺小的人能看懂那么广大的宇宙

蔡峥

蔡峥,2019年入职清华大学天文系,现任清华大学天文系副主任,天文技术中心副主任,2019年入选国家级青年人才计划。曾于2016年获得美国航空航天局哈勃学者称号,获得清华大学学术新人奖、良师益友奖。他在宇宙早期星系形成方面取得了系列有影响力的进展,以一作/通讯作发表于 Science、Nature Astronomy等国际知名杂志,入选清华大学最受师生关注的十大亮点成果。正在领导建设国际第五阶段光谱巡天:宽视场巡天望远镜(Multiplexed Survey Telescope, MUST),也主演了励志纪实纪录电影《大学》。

演讲内容简介

近10年的诺贝尔物理奖中,天文学占据半壁江山,是基础科学领域突破性发现的“蓝海”。面对我国光学红外天文设备不够先进的现状,旅美十年的他回国入职清华大学天文系,从千分之一的希望开始,造“眼”巡天,决心打造中国顶尖的天文观测设备。从零开始,预计耗时七年,蔡峥建设宽视场巡天望远镜(MUST)对人类探索宇宙的意义和作用是什么?蔡峥是如何克服选址、筹备资金等方面的重重困难,坚定推动MUST建设的?学天文的人为何能不执着于成败?一起走进他的“星空人生”,在演讲中解锁故事的答案~

02

纪录是一场锚定自我的实验

梁君健

梁君健,清华大学新闻与传播学院副教授、博士生导师,美国南卡罗来纳大学人类学系访问学者。长期致力于影视传播、影视人类学、媒介与社会等领域的研究,关注身份认同、媒介技术、视觉文化等议题。梁君健曾执导《风起前的蒲公英》《喜马拉雅天梯》《我在故宫六百年》等纪录片,展现出视觉人类学和观察式拍摄的创作取向。此外,他投身影视实践教学多年,是首批国家级一流本科课程《新闻摄影》和《影视制作入门》的负责人。

演讲内容简介

梁君健的纪录人生,由一次次南辕北辙的影像创作之旅构成。从喜马拉雅到故宫,从皮影戏到打工子弟合唱团,他的镜头对准一个个重要锚点,又透过镜头看到一个个斑斓的人生。生活总能超出预期之外,为纪录片带来了更为丰富和复杂的养分,而一部部作品,一条条甚至没有在成片中使用的素材,都成为了他的生命锚点。在纪录片的道路上,如何用影像温暖世界?一起来聆听“梁导”的故事~

03

在科幻的星海中感到幸福

贾立元

贾立元,清华大学中文系副教授、科幻作家。著有短篇小说集《中国科幻大片》《去死的漫漫旅途》等,作品被译成英文、意大利文、日文等文字,荣获“全球华语科幻星云奖”“中国科幻银河奖”。学术专著《“现代”与“未知”——晚清科幻小说研究》荣获“北京市第十七届哲学社会科学优秀成果奖”。主编《想象科学——科幻文学经典撷英》等书。

演讲内容简介

现实有时单调狭小,科幻却为贾立元开启了恢宏璀璨的宇宙时空。1997年,一本课外读物《科幻世界》如同璀璨的星星,照亮他对未来的无限期许,亦种下了向往科幻写作的憧憬。2017年,二十年后,他在清华大学首次开设了“科幻文学创作”课程。他从源头出发,研究晚清的科幻小说,探索梁启超、鲁迅等先驱为何会对科幻这种舶来品寄予厚望。从科幻迷到科幻作家再到科幻学者,他见证了中国科幻从冷清走向热闹的时代浪潮。走近贾立元的科幻人生,一起聆听把喜欢的事情做成专业是一种什么样的体验~

04

大学是一场自我现代化的旅程

蒙克

蒙克,牛津大学博士,清华大学公共管理学院社会组织与社会治理研究所所长、副教授、博士生导师;清华大学苏世民书院副教授、硕士生导师。主要研究领域为社会学、国际关系、社会政策。出版China’s Pension Reforms: Political Institutions, Skill Formation, and Pension Policy in China (Routledge)。在《社会学研究》《世界经济与政治》《经济研究》《中国行政管理》等学术期刊发表文章。2020年入选达沃斯世界经济论坛全球25名青年科学家,获首都劳动奖章。获北京市第十一届高校教学基本功大赛社科组冠军(一等奖第一名),第五届全国高校青年教师教学竞赛文科组一等奖。多次为人民日报(理论版)、光明网(理论频道)、China Daily、World Economic Forum等媒体撰文。

原标题:《天文学家蔡峥的星空人生:为中国深空探测做有意义的事(内附讲座预告、领票攻略)》

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