摘要:上世紀90年代,沈志強的博士後研究師從國際著名天文學家、美國國立天文臺名譽臺長魯國鏞先生,“當時他給了我兩個課題去選擇,一個是我現在做的銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*觀測,另一個如今也是前沿課題,在恆星形成領域。作爲成員之一的上海天文臺臺長沈志強從事該領域研究也已20多年了,對於多年研究是否到了“收穫之年”,前來參加2019未來科學大獎周的沈志強向着記者點了點頭,“應該算是吧,但我更享受科研的過程。

七個月前,人類的第一張黑洞照片刷爆了網絡,近期,國際EHT合作組織347位成員榮獲2020年基礎物理學突破獎。作爲成員之一的上海天文臺臺長沈志強從事該領域研究也已20多年了,對於多年研究是否到了“收穫之年”,前來參加2019未來科學大獎周的沈志強向着記者點了點頭,“應該算是吧,但我更享受科研的過程。”

“做科研,你可能永遠都沒有答案。特別是天文學,沒有終極答案。對於我們的青年科技工作者來說,找問題比找答案更爲重要。”沈志強說。

沈志強

沈志強一直都不愛喫甜甜圈。即使有統計稱,那張“甜甜圈”黑洞照片已被全球45億人看到,他至今仍對這種高熱量食物提不起什麼興趣,“我一直不愛喫甜食,不過全球有這麼多人關注黑洞,確實大大超出了我的意料”。

研究黑洞20多年

沈志強從本科起到博士一直在天文學領域探索,讀大學時還是20世紀80年代,但當時國家並不具備財力和設備去支持開展自己的天文觀測,因此最初他更喜歡理論方面的研究,後來才慢慢迷上天文觀測,“觀測可以起到決定性作用,比如驗證一些理論,愛因斯坦提出廣義相對論至今已有100多年,我們還要通過天文觀測來檢驗他說得對不對”。

上世紀90年代,沈志強的博士後研究師從國際著名天文學家、美國國立天文臺名譽臺長魯國鏞先生,“當時他給了我兩個課題去選擇,一個是我現在做的銀河系中心的超大質量黑洞人馬座A*觀測,另一個如今也是前沿課題,在恆星形成領域。最後,我選擇了前者。”

沈志強自此開始了與黑洞的不解“情緣”。在隨後的20多年時間裏,沈志強與合作者對銀河系中心超大質量黑洞開展了大量觀測。1997年,沈志強使用分佈在美國各地的10個25米口徑射電望遠鏡組成的甚長基線干涉陣,對人馬座A*開展了世界上首個五波段成圖觀測。2000年,沈志強又遞交了全球首個在3毫米波長對人馬座A*的觀測計劃並獲得成功,耐心等待了20個月,終於在2002年11月3日當天,所有觀測點的天氣狀況達成了一致的良好條件,才進行了長達5小時的觀測。在完成大量的數據分析處理後,沈志強獲得了世界上首張3.5毫米波長的人馬座A*的高分辨率圖像,這張圖像在確認人馬座A*超大質量黑洞的同時,更將該黑洞的“照片”縮小到直徑1.5億公里的範圍內。2005年11月3日,成果被《自然》雜誌發表。

沈志強

如今,除了引起全球轟動的EHT項目外,沈志強又關注起平方公里陣(SKA)項目。這個項目能極大拓寬人類對早期宇宙和起源的認識,而中國是SKA最早的共同發起國之一。

希望中國未來能發起項目

“我還是比較幸運的,20多年裏不斷地有成果可以發表,得到大家的認可。有些科學家可能做了10年都沒有很好的結果,但這可能並不是最重要的。我覺得做科研是個過程,在這個過程中,堅持很重要。”沈志強繼續說,“我經常跟年輕學者說,要給自己5到10年,潛下心來在一個領域認認真真做。很多世界一流成果,從開始從事研究到最後獲得公認,往往是50年的時間投入,很多科學家幾乎一生在做一件事。所以如果你喜歡這件事就要堅持,不要因爲一些權威專家說不能做就放棄了。”

除EHT項目外,還有越來越多的國際科研合作項目正在開展,“大科學需要大協作”,沈志強說,這正成爲大勢所趨,“科學技術發展到今天,既需要有牛頓、愛因斯坦這樣極其聰明的大腦,也需要各個國家在科研領域的相互協作。很多研究領域所需的人力、物力,已不是一個國家的能力所能及,需要全球科學家的參與。”

沈志強

“雖然我們參與了很多項目,但中國的科技工作者還需要有發起這種國際大科學項目的能力,這是我們目前所欠缺的。”沈志強說,“所以對於中國的青年科學家來講,找問題的能力往往比找答案更爲重要。”

對話沈志強:享受結果更享受過程

廣州日報:幾個月前,第一張黑洞照片曾刷爆朋友圈,而不久前,2020年基礎物理學突破獎頒發給EHT合作組織的347位成員。您作爲研究團隊中的一員,並且多年來一直研究“黑洞”,今年來講是否是“收穫”的一年?“黑洞”這個概念已經出現了100多年,也經常會成爲各種科幻電影、小說的“素材”,如今這張黑洞照片的意義是什麼?

沈志強:從某種意義上說應該算是(收穫的一年)吧,但我更享受科研的過程。對我們來說,還是有很多新東西等着我們去發現。這張黑洞照片應該是全球科研人員堅持不懈追求的回報。從另一個角度看,媒體對它的熱情讓我感到這也是一個很好的科普機會,藉此讓大衆對自然科學產生濃厚的興趣,我覺得這非常有意義。

沈志強

廣州日報:有觀點認爲“大科學需要大協作”,這次全球有300多位科研人員參與了這一項目,請問還有哪些科學領域正在進行這樣的大協作?未來這種協作是否會成爲主流?

沈志強:我認爲是這樣的。比如EHT項目,那不是個人,一家單位或者一個國家能夠承擔的,需要全球範圍共同來進行這種合作,這樣的研究已經滲透到很多的科學領域,比如生命科學的人類基因組計劃,再比如空間科學領域的許多研究。

現在我們國家的國力強盛了,但我們更多的還是在參與,將來希望能發起組織這樣的全球科研合作。這就要求有原創的科學思想、先進的技術、以及高效的組織管理,才能達成這樣一個全球性的科學夢。目前看我們還需要學習借鑑,然後提升各方面的能力。

廣州日報:“中國天眼”FAST對於天體物理學界是否有着重大的影響?目前是否已經取得了一定的成果?FAST目前是否已經對全球科研人員開放申請觀測時間?

沈志強:FAST對於我們的引力波探測等有着其他觀測裝置所不能達到的作用,目前是非常具有國際競爭力的一個觀測裝置。至於它何時開放觀測時間,國外的科學家也非常關注,我相信未來肯定會,但目前FAST團隊還在緊鑼密鼓地對裝置進行着各類調試。我也已經看到團隊利用FAST觀測取得的一些發現。FAST提供給我們一個很好的科學發現的機會,能引起國際上的關注也說明了這一點。中國科學家應該能夠利用這樣的設備優勢,在天文學上做出我們中國自己應有的貢獻。

廣州日報:作爲一名科學家,在沒有成果的時候,如何才能靜下心來,堅持做自己的學問?

沈志強:做科研很關鍵的是要有定力、要堅持、要保持科研的興趣。科學家的預期目標有可能是永遠實現不了的,但比起結果,更重要的是做科研這個過程。宇宙在加速膨脹,我們的知識也在加速膨脹,一些問題你可能永遠找不到答案,但卻會引起你的思考,這就夠了。

廣州日報:作爲上海天文臺臺長,您是不是還要做一些科普工作?

沈志強:科普在我看來一直很重要,我本人也很喜歡科普,這次黑洞照片發佈之後,除了發佈會我基本沒有接受其它的採訪,但那個週末我就去上海科技館做了場報告。孩子們可能啥也沒聽懂,但科普等於無意中播下了一個種子,也許將來他就會走上這條路。不光是天文,其他任何的學科研究人員都應該多向普通百姓去介紹他們的科研成果,提高全民族的科學素質。

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