黃暖的燈光，白色的枕頭堆，醇郁的咖啡……在北京東城一家網紅咖啡館里，一群人圍著筆記本電腦在聊天。
快速射電暴的高時間分辨率探測，是他們正在討論的話題。
(資料圖)
他們，到底是何許人也？
這群時常到咖啡館開展“頭腦風暴”的人，是中國天眼首席科學家李菂率領的科研團隊。
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，便是億萬光年以外的宇宙空間。
2020年1月11日，FAST建成并通過國家驗收正式開放運行。2023年1月12日，由兩院院士投票評選的2022年中國十大科技進展新聞在京揭曉，“中國天眼FAST取得系列重要進展”位居榜首。
位于貴州省平塘縣的“中國天眼”。新華社發
“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……這些拗口的科學名詞，因為FAST的成果連續發布，日益走入大眾視野。
“FAST提高了公眾對天文的關注度。”一見面李菂就笑著坦承，“其實我們的研究目前‘毫無實際用處’，對普通人的生活沒有任何直接的影響。”
作為有史以來最大的射電望遠鏡，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讓中國在無線電波段擁有了世界上最先進的設備。”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。”
在很多領域，FAST都具備超強“發現力”，可以驗證很多科學規律，在引力理論、星系演化、恒星、行星乃至物質和生命起源等方面，都具備突破性的科研潛力。
作為世界上望得最遠的“科學天團”，李菂團隊的科研工作，注定要在科學“無人區”中跋涉。
“我們所做的事，不光是領先世界，而且要領先歷史。”李菂說，“在天文這種‘遠離現實’的基礎研究領域，只有人類迄今為止沒有做過的事情，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自吸收方法，多個國際同行團隊開始嘗試探測其塞曼效應，都未成功。正式運行3年以來，FAST展現出無與倫比的靈敏度，在2021年首次測到高置信度的中性氫窄線自吸收塞曼效應，揭示了微弱的星際磁場，為解決恒星形成三大經典問題之一的“磁通量問題”提供了重要的觀測證據。北京時間2022年1月6日，國際學術期刊《自然》雜志以封面文章形式，發表了這一重大科學成果。
“這一結果比較好地反映了著名天文學家南仁東先生說的一句話——中國天眼是中國天文從追趕到超越的一次嘗試。”李菂說，“生逢盛世，我們必須努力做出能夠跟這個時代和國家的發展步伐所匹配的科學成果。”
李菂(前排左一)和團隊成員在討論科學問題。受訪者供圖
“好奇心是驅動科研的原動力”
探索未知的科學前沿，等待科研人員的往往不乏壓力、挫折、迷茫，甚至是絕望。那么，什么樣的動力才能支持他們在這條險峻的道路上執著前行？
“科學探索要不斷打破過往的認知局限。”李菂說，“好奇心是驅動科研的原動力。”
“當然，從單純感到好奇到實現科研突破之間，會有一段漫長的路要走。”李菂認為，從事前沿探索的科研人員聰明程度其實都差不多，能否取得突破性成果，更主要的是靠專注和勤奮。
每天從睜眼就開始思考科學問題，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，我們總要為這個世界留下點什么。”李菂說，“我們從事的工作，很像是在科學曠野中為后人確立一個個路標。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”上鉆研科學問題。
“李老師工作起來太拼了，以至于我們也不好意思‘摸魚’。”90后團隊成員牛晨輝說。
為了調動大家的好奇心，李菂常在周末約請團隊成員一起到咖啡館里開展“頭腦風暴”。他表示：“‘討論’這個過程，與獨立思考是不能互相替代的。”
“我們每次去的店都不同，都是李老師在網上找的人氣高、有特色的店，每次大家都是抱著探寶的心情去聚會。”團隊成員、國家天文臺副研究員王培說。
在咖啡館里的交流，氛圍很輕松。“李老師會提出各種想法，我們很多時候會跟不上節奏，這也就促使大家回去后趕緊去查資料、讀文章。”牛晨輝說，等自己豁然開朗后，往往會收獲一個新的研究方向，寫出新的文章。
在2022年9月27日起舉辦的“奮進新時代”主題成就展上，“天眼觀蒼穹”互動展項前始終排著長隊。像潺潺雨聲、像汽船鳴笛、像心臟跳動……參觀者在“中國天眼”FAST模型前，通過耳機聆聽經過技術處理的來自宇宙深處的脈沖星聲音。
“點燃更多人探索宇宙奧秘的好奇心，傳播科學精神，是一線研究者的莫大快樂。”李菂說。
李菂與國際同行在“中國天眼”建設現場(右二)。受訪者供圖
團隊成員在咖啡館開展“頭腦風暴”。受訪者供圖
“在人類的知識邊界上拓展前行”
“我們主要的工作，就是處理FAST觀測到的數據。”牛晨輝說，“FAST可以同時觀測天上的19個點，如果把所有數據都存下來，硬盤瞬間就滿了。所以我們必須要通過編程，做出專業化的選擇，再對這些信號進行細致梳理。”
“我們團隊的各類觀測項目，一年大概有上千個小時的數據要處理。”李菂說，“科研工作的常態，其實是比較枯燥的。所以，在探索未知的同時，我們要想辦法把科學做得有趣。”
“李老師經常把大家聚在一起，騎自行車在北京城內到處轉。像魯迅、老舍、茅盾、宋慶齡等文化名人的故居，我們都去過。”王培說，“騎行的過程中，大家既放松了頭腦，也提高了審美水平。在沒有目的性的游游走走中，也往往會有新的想法被激發出來。”
也許正因如此，這個團隊把極為專業、晦澀的科研做得生動有趣、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，還將相關研究成果以《千里江山圖》的風格繪制成圖，其中山脈河流的形態都來自FAST傳回的真實數據。”王培說。
FAST正式運行3年來，其獲取的數據催生了100多篇高水平學術論文，其中涉及的最活躍的前沿領域是快速射電暴。
2022年，李菂團隊通過FAST的“多科學目標同時巡天”優先重大項目，發現了迄今為止唯一一例持續活躍的重復快速射電暴FRB20190520B。北京時間2022年6月9日，該成果發表于《自然》雜志。
“快速射電暴這個領域是很年輕的。在設計、建設FAST望遠鏡的時候，這個領域都還沒有成形。”李菂介紹，2019年夏天，尚在FAST調試期間，團隊就通過自主研發的實時后端，成功捕獲了一個極端的快速射電暴爆發活躍期。
“在一個半月的監測期內，我們獲取了1652個脈沖。這個數量，超過了此前14年中，所有其他先進望遠鏡正式發表的快速射電暴爆發事件的總和。”王培說，“由于FAST設備本身的優勢，以及團隊對科學的執著探索，我們在人類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。
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