FAST首席科學(xué)家李菂:人類現(xiàn)在不探索,可能無法面對未來難以想象的生存危機(jī)
3月17日,科技部發(fā)布2022年度中國科學(xué)十大進(jìn)展,“FAST精細(xì)刻畫活躍重復(fù)快速射電暴”入選。
被譽(yù)為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)位于平塘縣克度鎮(zhèn)大山深處。中國科學(xué)院國家天文臺研究員、FAST首席科學(xué)家李菂在接受本報(bào)記者專訪時(shí)說,這項(xiàng)科研進(jìn)展為最終揭示快速射電暴起源奠定了觀測基礎(chǔ)。
FAST是目前世界上最大、最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡,能夠接收到100多億光年以外的電磁信號。自落成啟用以來,它憑借卓越性能和穩(wěn)定運(yùn)行催生了一系列具有國際影響力的科學(xué)產(chǎn)出。李菂說:“FAST已經(jīng)進(jìn)入系統(tǒng)性‘出好成果,出大成果’的發(fā)展階段。”
“中國天眼”取得系列重要進(jìn)展
快速射電暴(FRB)是宇宙無線電波段最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象,起源未知,是天文領(lǐng)域重大熱點(diǎn)前沿之一。
李菂說,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)制可能對物理學(xué)和天文學(xué)產(chǎn)生革命性的影響。
去年來,李菂團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京大學(xué)李柯伽團(tuán)隊(duì),以及之江實(shí)驗(yàn)室、上海天文臺利用FAST發(fā)現(xiàn)世界首例持續(xù)活躍的快速射電暴FRB20190520B,通過監(jiān)測活躍重復(fù)暴FRB20201124A,獲得了迄今為止最大的FRB偏振樣本,探測到FRB局域環(huán)境的磁場變化及其頻率依賴的偏振振蕩現(xiàn)象。針對上述兩者為代表的活躍重復(fù)暴組織國際合作,提出了重復(fù)快速射電暴偏振頻率演化的統(tǒng)一機(jī)制。相關(guān)成果先后發(fā)表于《自然》和《科學(xué)》雜志。
除在快速射電暴領(lǐng)域取得重要進(jìn)展外,2022年,F(xiàn)AST在其首要核心目標(biāo)宇宙原子氫氣(中性氫)觀測方面也取得了根本性突破。
2022年1月,F(xiàn)AST探測銀河系內(nèi)中性氫的結(jié)果登上《自然》雜志封面。文章中科學(xué)家利用自主原創(chuàng)的中性氫觀測方法,精確測量了星際磁場。8月,《自然》雜志發(fā)表FAST探測銀河系外中性氫的成果,這是已知宇宙中最為延展的氣體結(jié)構(gòu)。
李菂說,F(xiàn)AST正在系統(tǒng)地發(fā)現(xiàn)新爆發(fā)、新中子星,同時(shí)更精細(xì)地描繪宇宙氣體,拓展人類的認(rèn)知前沿。
基礎(chǔ)研究是好奇心驅(qū)動的
人類對未知領(lǐng)域的探索從未止步。在對未知世界的追問和探索中,總是充滿著不確定性,科研人員如何才能守住本心不斷攀登科學(xué)高峰?
“看一億光年以外有什么用?可能永遠(yuǎn)沒有什么用!”李菂說,但為了能夠看到更多光年之外的故事,大家都在這個(gè)未知的科學(xué)前沿領(lǐng)域始終努力奔跑。
“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),沒有眼前能夠看得見的用處,但它是為了未來,是為了基礎(chǔ)。”李菂表示,基礎(chǔ)研究是個(gè)人和人類好奇心驅(qū)動的,所以即使有用,也不是“用”驅(qū)動的。
他說:“FAST是天文學(xué)家提出、主導(dǎo)建設(shè)的大科學(xué)裝置,其核心目標(biāo)是‘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)步又反哺中國的工業(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,我們有幸成為中國過去幾十年高速發(fā)展歷史性進(jìn)程的受益者和貢獻(xiàn)者。”
李菂認(rèn)為:“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難以想象的生存危機(jī)。”
“中國天眼”引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展
當(dāng)前,F(xiàn)AST已成為一張世界級創(chuàng)新名片。作為FAST所在地的貴州如何用好這一“大國重器”引領(lǐng)全省科技創(chuàng)新加快發(fā)展?
“FAST取得的成績離不開貴州各級政府、貴州科技、教育同行的大力支持。”李菂說,科技發(fā)展的核心是人。FAST是一個(gè)世界級平臺,對于相關(guān)領(lǐng)域的國際一流人才有巨大吸引力。
他分析稱,貴州如果能設(shè)立特別青年人才計(jì)劃,推動住房、醫(yī)療、入學(xué)等核心生活要素與國內(nèi)發(fā)達(dá)地區(qū)接軌,將帶動頭部人才的流入。
科技部和貴州省共同制定的《“科技入黔”推動高質(zhì)量發(fā)展行動方案》,明確將推動“中國天眼”(FAST)步入科學(xué)產(chǎn)出新階段列為重點(diǎn)任務(wù),提出要提升FAST數(shù)據(jù)資源整合能力。
李菂建議,F(xiàn)AST數(shù)據(jù)通量巨大,貴州可以發(fā)揮在大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢,以FAST數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸、高效處理為驅(qū)動,布設(shè)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施,包括網(wǎng)絡(luò)、算力、人才等,有望同時(shí)帶動前沿科技和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展,提升貴州的區(qū)域創(chuàng)新能力。
談及未來,李菂說:“期待FAST能做出更多原創(chuàng)的發(fā)現(xiàn)。FAST在數(shù)個(gè)國際天文前沿取得了重大突破,但多數(shù)成果還局限于前人已經(jīng)開辟出的領(lǐng)域。希望未來隨著探測能力的進(jìn)步,F(xiàn)AST能夠開辟新的領(lǐng)域,甚至引領(lǐng)源自FAST的學(xué)科分支。”(記者 袁航)