一作兼唯一通訊！26歲博士生總是“爭取和教授坐一桌”
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2024年秋天，德國慕尼黑某學(xué)術(shù)會議晚宴廳內(nèi)，一位年輕的中國博士生正穿過人群，徑直走向大廳一角。那里，幾位國際知名學(xué)者圍坐在一張飯桌前，正低聲討論著當(dāng)天的學(xué)術(shù)報告。年輕人拉開空椅，落座，自然地加入了席間討論。 這位年輕人是26歲的張翔宇，德國馬克斯·普朗克天文研究所的博士四年級學(xué)生。參加學(xué)術(shù)會議，要爭取和教授坐一桌，正是他多年堅持的習(xí)慣。 討論正酣，張翔宇的手機“不合時宜”地響了。他連聲道歉，看了眼新郵件，微笑著告訴同席者：“各位老師，我的論文剛剛被Science接收了！”話音未落，整桌人齊刷刷轉(zhuǎn)過頭，恭喜這位年輕的中國學(xué)生。 今年3月14日凌晨，張翔宇與他的博士生導(dǎo)師Gregory Green兩人署名的研究登上Science雜志封面。他們繪制出首張覆蓋全天的銀河系三維塵?！盀V鏡圖”，不僅揭示了銀河系塵埃的分布規(guī)律，還首次同步測量了塵埃對星光的影響特征。張翔宇為本文的第一作者兼唯一通訊作者。 
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“每次學(xué)術(shù)會議，學(xué)生們總會自覺坐到最后幾排。這一點，可能全世界都一樣?！睆埾栌钚χf，“但從學(xué)術(shù)交流出發(fā)，我更喜歡和教授坐在一桌。” 揭開“銀河的帷幕”M32知多少教育網(wǎng)-記錄每日最新科研教育資訊
“天之蒼蒼，其正色邪？其遠而無所至極邪？”兩千年前莊子的蒼穹之問，如今在一幅銀河系三維塵埃 地圖中找到了科學(xué)回響。張翔宇發(fā)表的論文，正是對星際塵埃這一神秘物質(zhì)的探索。 張翔宇的研究緣起于2020年。當(dāng)時，還是清華大學(xué)大三學(xué)生的張翔宇，正在參與馬普所的博士入學(xué)面試。他未來的導(dǎo)師Gregory Green在線上會議向他描繪了一個大膽的研究愿景：利用機器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計學(xué)方法，繪制一張精確的銀河系三維塵埃消光特性圖。 這個設(shè)想讓張翔宇心跳加速——他太清楚這個目標的重量，但也深知它的難度。 在星光穿越廣袤的宇宙到達地球前，會受到星際塵埃的影響。這些微小的塵埃顆粒吸收并散射光線，使遙遠的星辰變得更暗、更紅，這一現(xiàn)象被稱為“消光效應(yīng)”。 從上世紀70年代起，天文學(xué)家便試圖破解銀河系的塵埃消光特性之謎。在傳統(tǒng)的觀測手段中，天文學(xué)家只能使用局部或二維的方法，甚至有時不得不假設(shè)“全銀河的消光曲線形狀都相同”。這樣近似的測量方法，給宇宙學(xué)、系外行星等研究埋下了系統(tǒng)性誤差的隱患。 如何在整個銀河系范圍內(nèi)繪制一張精準的塵埃三維地圖？這個難題困擾了天文學(xué)界數(shù)十年。 科學(xué)研究也講究“天時、地利、人和”。2015年，中國 科學(xué)院國家天文臺對全世界發(fā)布郭守敬望遠鏡（LAMOST）首批巡天光譜數(shù)據(jù)，此后持續(xù)發(fā)布大樣本的光譜數(shù)據(jù)集。就在張翔宇進入馬普所的第二年，歐洲航天局的蓋亞（Gaia）空間望遠鏡集中公布了低分辨率光譜。 這一數(shù)據(jù)積累，成為張翔宇團隊突破難題的關(guān)鍵。 利用LAMOST提供的高分辨率恒星光譜數(shù)據(jù)，結(jié)合蓋亞的低分辨率巡天數(shù)據(jù)，團隊訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，最終在超過1.3億顆恒星的測量基礎(chǔ)上，構(gòu)建了首幅覆蓋全天、深度可達16308光年的銀河系三維塵埃消光分布圖。 這是人類歷史上第一個億星級的消光數(shù)據(jù)庫，也是首次實現(xiàn)覆蓋全天的銀河系三維塵埃分布、消光曲線的同步測繪，將大大幫助科研人員突破星際塵埃消光改正的困境。 在張翔宇看來，數(shù)據(jù)驅(qū)動的天體物理研究時代已經(jīng)到來。在這項研究中，團隊處理的數(shù)據(jù)量以TB計，未來幾年數(shù)據(jù)會達到更高的量級。這張三維塵埃地圖，也許只是揭開“銀河帷幕”的第一步。 “這是一個前所未有的時代，也是天文學(xué)家前輩們夢寐以求的時代。”張翔宇感慨道，“這個時代，被我們趕上了。” 
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2021年，張翔宇畢業(yè)于清華大學(xué)。 學(xué)術(shù)圈的“向上社交”M32知多少教育網(wǎng)-記錄每日最新科研教育資訊
在張翔宇看來，天文學(xué)是一門高度國際化的學(xué)科，學(xué)術(shù)交流至關(guān)重要。 在馬普所讀博的4年來，張翔宇養(yǎng)成了新的習(xí)慣：每次參加學(xué)術(shù)會議，他都會盡可能主動結(jié)識想請教的專家，有時請導(dǎo)師引薦，有時自己在報告結(jié)束后直接上前交流。 但他發(fā)現(xiàn)，學(xué)術(shù)會議的茶歇時間往往很短暫，有時真正有價值的交流剛剛展開，就被匆匆打斷。而面對日程緊湊的專家學(xué)者，一名博士生也不可能獨占太多時間。 漸漸地，他摸索出一條經(jīng)驗：晚宴上，專家學(xué)者們往往不但有閑，而且很有興致與年輕人探討問題。如果在合適的時間落座，再友好、自信地自我介紹，簡單回顧白天自己講過或者聽到的報告，就可以開啟一段愉快的討論。借著餐桌上的輕松氛圍，自然而然地可以與專家學(xué)者深入探討白天報告的衍生問題。 
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張翔宇（后排中）在馬普所與專家學(xué)者晚餐前的合影。 “一場報告可能只有15分鐘，但很多時候，研究者可能花了幾年時間才解決一個問題。報告里只會呈現(xiàn)最終結(jié)論，而不講述那些復(fù)雜的推導(dǎo)過程。”張翔宇笑道，“但正是這些細節(jié)，才是理解研究思路的關(guān)鍵?！? 如今能在學(xué)術(shù)會議上與專家學(xué)者談笑風(fēng)生的張翔宇，曾經(jīng)是個連舉手提問都覺得不好意思的“I人”（內(nèi)向者）。他的轉(zhuǎn)變，始于2017年清華大學(xué)物理系的新生培訓(xùn)。 那一年，清華大學(xué)物理系副主任阮東面對剛?cè)雽W(xué)的新生們，說了一句話：“清華物理系的學(xué)生要敢‘踹開’ 院士專家的辦公室大門，坐在他們對面大大方方討論問題?！睆埾栌钤谂_下笑得很開心，但同時也把這個“玩笑”記在了心里。 “別笑！你們?nèi)嶒炇铱纯磳W(xué)長學(xué)姐怎么做。”阮東說。 張翔宇真的觀察到，學(xué)長學(xué)姐們總是踐行著物理系的“六字箴言”——自信主動交流，甚至?xí)еP記本電腦“堵”在專家辦公室門口。而那些有著一長串頭銜的專家學(xué)者，總會耐心地指導(dǎo)每一個問題。 在讀本科時，張翔宇就意識到一個真理：真正的科研不僅僅是讀論文、做實驗，更重要的是與同行、前輩交流思想。 “不要怕問幼稚的問題”M32知多少教育網(wǎng)-記錄每日最新科研教育資訊
張翔宇的內(nèi)蒙古老家，夜空清澈得能看見銀河。 2017年，張翔宇考入清華大學(xué)物理系，首次接觸天體物理學(xué)研究。大一時，他選修了時任清華大學(xué)天體物理中心主任毛淑德教授開設(shè)的《漫游物理與天文的交叉領(lǐng)域》課程。這是一門通識性系列講座，涵蓋系外行星與地外生命、黑洞與星系形成和演化等前沿議題。 一次課后，張翔宇鼓起勇氣，攔住了毛淑德，問了一個他思考已久的問題：“您覺得用業(yè)余望遠鏡或手機的聚焦功能，有可能捕捉到某種天文現(xiàn)象嗎？” 回想起來，這是一個略顯naive（天真）的問題，但當(dāng)時毛淑德并未敷衍，而是認真與他探討了不同設(shè)備的口徑、靈敏度、像素等技術(shù)參數(shù)，甚至分析了捕捉超新星爆發(fā)、引力透鏡效應(yīng)等天文現(xiàn)象需要的設(shè)備配置。 “不要怕問幼稚的問題?！边@句話深深印在了張翔宇的心里，也成了他科研道路上的信條。 大二開學(xué)時，他正式加入毛淑德教授的課題組，開始接觸真正的天體物理研究。當(dāng)時張翔宇是課題組內(nèi)年齡最小的學(xué)生。從最初的旁聽學(xué)習(xí)，到參與數(shù)據(jù)分析，再到獨立思考選題，他逐漸感受到了科研的魅力。 
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而當(dāng)他回望本科入學(xué)之初的那個問題時，張翔宇已不再覺得羞赧：“很多我們現(xiàn)在覺得不幼稚的問題，可能再過十年、二十年，甚至一百年再回頭看，就會顯得幼稚。所以，我反而慶幸自己問出了那個問題?！? 大三下學(xué)期，張翔宇曾在留校讀博和出國深造之間猶豫不決。當(dāng)時，導(dǎo)師毛淑德鼓勵他：“年輕人要多出去闖一闖，嘗試不同的方向?！睆埾栌钪?，天文學(xué)是全人類共同探索的學(xué)科，也是依賴交流與合作的學(xué)科，于是，他選擇在導(dǎo)師的推薦下，前往德國馬普所攻讀博士學(xué)位。 如今，張翔宇即將博士畢業(yè)。在未來的職業(yè)規(guī)劃中，他將做博后再回國尋找教職視為首選。他說，這既是因為從小到大扎根內(nèi)心的家國情懷，也是因為中國在天體物理學(xué)界日益重要的地位 。未來幾年，以中國空間站望遠鏡 （CSST）為代表的大科學(xué)裝置將收集海量的天文數(shù)據(jù)，揭示過去難以觀測的物理現(xiàn)象和規(guī)律，為天體物理研究者搭建了廣闊的舞臺。 對于天體物理學(xué)者而言，這正是一個黃金時代。 https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado9787 https://mp.weixin.qq.com/s/fHfb-YZSnXRHAz_JvZC-Bw
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