——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報
世界最大單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡FAST去年9月25日在貴州省平塘縣大窩凼落成。然而,F(xiàn)AST項目副總工程師李菂(上圖。資料照片)匆忙的腳步并沒有因此放慢。接下來,他會更頻繁地往來于北京和貴州之間。
“為了FAST之后能順利開展研究,我們必須進(jìn)行大量的科學(xué)和技術(shù)準(zhǔn)備,一切只是開始?!崩钋呎f。
參與中國FAST項目建設(shè),沒有理由不回來
在投身FAST項目建設(shè)之前,李菂在美國的射電天文領(lǐng)域已有建樹。
2002年5月,李菂從美國康奈爾大學(xué)博士畢業(yè)后,曾分別在美國哈佛—史密松天體物理中心做天文學(xué)者,在美國宇航局噴氣推進(jìn)實驗室和加州理工學(xué)院做研究員。其間,他在觀測天文領(lǐng)域取得一系列具有開創(chuàng)意義的成果。
對星際分子的持續(xù)發(fā)現(xiàn)和系統(tǒng)研究是了解恒星形成、星際介質(zhì)演化和天體化學(xué)的觀測基礎(chǔ)。首次發(fā)現(xiàn)星際分子氧氣的便是李菂當(dāng)時所在的微波衛(wèi)星團(tuán)隊。科學(xué)期刊PASP的特約綜述《2002年天體物理進(jìn)展》中指出:李菂等人第一次探測到分子氧氣,這可能是主要的氧元素庫。
在探測星際分子的同時,李菂還對宇宙氫的觀測方法進(jìn)行了創(chuàng)新?!皩涞挠^測非常重要?!崩钋呎f,“星際氣體演化是天文領(lǐng)域的重大科學(xué)問題。氫氣是宇宙重子物質(zhì)的主要成分,其質(zhì)量遠(yuǎn)大于恒星總質(zhì)量。宇宙物質(zhì)循環(huán)從原子氫氣開始。”
但氫的觀測也是天文觀測的難點所在。通過不懈的研究,李菂發(fā)展并命名了一個新的觀測方法——中性氫窄線自吸收。它是目前測量分子云中總原子豐度的唯一可靠辦法,并被恒星形成理論的年度綜述文章評述為測量氫轉(zhuǎn)化時標(biāo)的主要工具?!坝钪鎸W(xué)的計算和模擬也開始利用我們測量的結(jié)果,幫助計算星系形成?!崩钋呎f。
2010年,因?qū)κ澜缱畲罂臻g望遠(yuǎn)鏡赫歇爾望遠(yuǎn)鏡的遠(yuǎn)紅外外差接收機(jī)作出了杰出貢獻(xiàn),李菂獲得美國宇航局優(yōu)秀團(tuán)隊獎,成為該團(tuán)隊獎獲得者中唯一的中國籍科學(xué)家。
2008年,李菂被中國科學(xué)院聘為兼職的FAST項目科學(xué)家,2001年FAST正式開工。2012年,他決心暫時中斷空間科學(xué)技術(shù)的探索,回國參與FAST一線的建設(shè)?!澳軌蛴龅紽AST這樣世界級項目的建設(shè)是我的幸運,也是我的科學(xué)興趣所在,沒有理由不回來?!崩钋呎f。
嘗試天文史上沒有完成過的概念
2012年,克服各種困難后,李菂如愿回到了國家天文臺,一回來便全身心投入到FAST項目的建設(shè)中來。
因為參與FAST的建造調(diào)試工作,一年里有約1/3的時間,李菂是在貴州的山里度過的。“從開工前到竣工超過6年的時間里,我們都一直住在臨時工房里?!崩钋呥呎f邊用手比劃,“一排兩層的活動板房,一樓辦公,二樓宿舍。板房里沒有洗手間和洗澡間。記得2016年春節(jié),我晚上從外面洗澡回來,頭上結(jié)了一層冰碴?!?/p>
相比生活上的困難,科學(xué)工程上的難題才是更大考驗。
李菂說:“南仁東老師、彭勃老師,以及天文臺諸多前輩推動、建設(shè)了FAST逾20年,這是中國人做天文大科學(xué)工程的一次實驗。 我們在嘗試天文史上沒有完成過的概念,一定會面對超出想象的困難?!?/p>
2015年起,李菂擔(dān)任FAST副總工程師,主持過饋源支撐、總體控制等主要工程系統(tǒng)驗收。“動態(tài)條件下的信息傳輸?shù)蛽p耗是一種高科技,美國有專利技術(shù),但是我們拿不到。同樣,高強(qiáng)度抗疲勞的鋼索也是遠(yuǎn)超相關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些都依靠我們自主創(chuàng)新?!崩钋呎f。
除了技術(shù)上的難題,還要跟施工方、材料供應(yīng)方等打交道?!霸缙谟幸欢螘r間,幾乎每天都要在會議室進(jìn)行談判,大家經(jīng)常爭得面紅耳赤,激動時還拍桌子。”李菂說。
如今, FAST已落成啟用。想到它將使中國深空探測能力延伸至宇宙外緣,并且會與其他現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡一同打開面向宇宙的窗口,延展人類的感知和想象力,李菂覺得所有的辛苦付出都很值得?!斑@是一個十分有趣的、令人充滿好奇心的過程。在這個過程中,我們充分發(fā)揮了自己的能動性和創(chuàng)造性。做成了很多別人做不到的事情。”
依照國際慣例,竣工后的FAST還需要至少2年到3年的調(diào)試。談到未來可能出現(xiàn)的科學(xué)突破,李菂說:“按照計劃的性能指標(biāo),在其保持世界領(lǐng)先的10年至20年里,F(xiàn)AST預(yù)期觀測到兩倍于目前已知數(shù)量的脈沖星,發(fā)現(xiàn)10倍于已知數(shù)量的氣體星系?!?/p>
積極、認(rèn)真、充滿好奇地做好科學(xué)研究
李菂覺得在科學(xué)研究中,好奇心、主動性和執(zhí)行力,以及熱愛非常重要。
“天體物理是比較純粹的基礎(chǔ)科學(xué),沒有直接的實用性,原動力是滿足人類的好奇心。好奇心是我們科學(xué)家個體的樂趣,更是人類生存的必須。不停探索前所未知的世界,才能面對前所未有的困難,取得我們現(xiàn)在還想象不到的答案?!崩钋呎f。
他認(rèn)為,“熱愛”的價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過“才華”。“其實,才華相對常見。熱忱才華同時具備卻稀少難得,也是我所羨慕和崇拜的。”
在科學(xué)研究中,李菂還很看重主動性和執(zhí)行力?!皥?zhí)行力很多時候不是說腦子有多快,而是要積極上進(jìn)地去做事?!崩钋吀嬖V記者,自己的研究生里常有不具備超一流大學(xué)或者天文本科背景的學(xué)生,可是但凡努力主動、積極克服困難的,總是能出人意表,多有創(chuàng)新,并主導(dǎo)國際交流。
“積極、認(rèn)真、充滿好奇、充滿熱情地做好科學(xué)研究,自己須每日努力。”李菂說。
(原載于《人民日報》 2017年06月12日 04版)
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