“它是距離我們最近的脈沖星風(fēng)云之一，大概只有900光年。”

　　前不久，在廣西大學(xué)召開(kāi)的成果發(fā)布會(huì )上，該校天文與空間科學(xué)技術(shù)團隊青年教師、副教授謝斐指著(zhù)一張科幻感十足的照片，介紹她作為唯一第一作者和通訊作者發(fā)表在國際頂級期刊《自然》上的最新發(fā)現《船帆座脈沖星風(fēng)云X射線(xiàn)偏振趨近同步輻射理論極限》。

　　照片上發(fā)出紫色光暈的雙環(huán)是船帆座脈沖星風(fēng)云的獨特結構，在中心快速旋轉的脈沖星的驅動(dòng)下，發(fā)射出射電、X射線(xiàn)、高能伽馬射線(xiàn)等不同波段的光輻射，在兩邊產(chǎn)生對稱(chēng)的環(huán)。謝斐及其合作者通過(guò)X射線(xiàn)成像偏振望遠鏡，發(fā)現船帆座脈沖星風(fēng)云存在極強的偏振，這是人類(lèi)目前在高能波段探測到的偏振度最高的一個(gè)目標源。

　　中科院院士、中科院國家天文臺臺長(cháng)常進(jìn)對此評價(jià)，該成果以極高的精度測量到船帆座脈沖星風(fēng)云接近同步輻射理論極限的X射線(xiàn)偏振度，這是人類(lèi)歷史上的首次。

　　這也是廣西本地單位第一次完成單位在《自然》發(fā)文的歷史性突破。廣西大學(xué)天文與空間科學(xué)技術(shù)團隊帶頭人感慨道，這是“十年磨一劍”厚積薄發(fā)的重大科學(xué)發(fā)現。

　　打開(kāi)新的窗口，發(fā)現宇宙中的驚喜

　　凌晨3點(diǎn)，謝斐結束了一天的工作。在四下無(wú)人的廣西大學(xué)校園里騎著(zhù)電動(dòng)車(chē)，興奮地和學(xué)生談?wù)撝?zhù)一天的科研進(jìn)展。從2022年5月初拿到源數據開(kāi)始，謝斐帶領(lǐng)的項目團隊就時(shí)常奮戰到凌晨，直到當年6月將撰寫(xiě)的文章順利投稿。

　　作為仰望蒼穹的一員，謝斐表示科研突破的取得并非朝夕之功，而是一個(gè)長(cháng)期積累的過(guò)程。2011年，謝斐在中科院高能物理研究所開(kāi)始碩博連讀。2016年博士畢業(yè)時(shí)，她堅定地選擇將X射線(xiàn)偏振作為研究的方向。

　　“這些年，我的同行所做的研究越來(lái)越具有挑戰性。”謝斐說(shuō)，在高能天體物理這一塊，電磁波是最主要的天體信使，能量、時(shí)間、位置、偏振是電磁波的4個(gè)維度特性。在過(guò)去幾十年間，能量、時(shí)間、位置這三個(gè)維度，科學(xué)家已經(jīng)做了大量的研究，來(lái)幫助我們理解宇宙是怎樣誕生和演化的、星體是怎么產(chǎn)生的。在這種情況下，增加偏正這個(gè)維度，可以幫助我們觀(guān)測和理解這個(gè)宇宙打開(kāi)一個(gè)新的窗口。

　　博士畢業(yè)后，謝斐分別在瑞典和意大利的科研團隊從事高能偏振探測技術(shù)的相關(guān)研究。在意大利國家天體物理研究所，她參與到由美國航空航天局（NASA）和意大利航天局（ASI）聯(lián)合研制的IXPE望遠鏡項目，并通過(guò)組內競爭獲得了一手數據的分析主導權。

　　IXPE是成像型X射線(xiàn)偏振望遠鏡（Imaging X-ray Polarimetry Explorer）的簡(jiǎn)稱(chēng)，該望遠鏡于2021年12月9日從美國肯尼迪航天中心搭乘運載火箭發(fā)射。當時(shí)，謝斐已經(jīng)回國，在廣西大學(xué)物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院任職副教授，組建研究團隊繼續開(kāi)展研究。謝斐對IXPE望遠鏡的科學(xué)數據充滿(mǎn)了期待。“在觀(guān)測剛進(jìn)行幾天的時(shí)候，意大利的合作成員告訴我這個(gè)源可能非常高偏，那時(shí)候我就開(kāi)始興奮了。”

　　拿到數據后，謝斐幾乎沒(méi)有過(guò)休假，通常半夜12點(diǎn)才從辦公室回家，每周還有三四個(gè)凌晨和國外團隊開(kāi)會(huì )討論。“可能大家會(huì )覺(jué)得我的工作是抬頭看星空，很浪漫，但其實(shí)大部分時(shí)間我們都是坐在電腦前處理數據。”有時(shí)候同事在微信群聊里組織周末的戶(hù)外活動(dòng)，謝斐也只能婉拒。“我感覺(jué)回國后每天除了辦公室，基本上就在學(xué)校溜達了，來(lái)南寧1年多，我去到市區還可能會(huì )迷路。”

　　劉寬是謝斐在廣西大學(xué)帶的博士生，在謝斐的引薦下加入到IXPE國際合作團隊。在劉寬眼里，謝斐在科研上是一位喜歡“打破砂鍋問(wèn)到底”的老師。項目剛啟動(dòng)時(shí)，大家發(fā)現數據出現了一個(gè)異常。“當時(shí)組里的同學(xué)對此并沒(méi)有在意，但謝斐老師堅持要把它研究清楚。”于是團隊花了3天時(shí)間，最后證明這個(gè)數據異常是由于太陽(yáng)活動(dòng)引起，如果放棄研究可能會(huì )引起分析上的誤差。

　　經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的數據挖掘，謝斐團隊發(fā)現了驚喜。研究團隊觀(guān)測的船帆座脈沖星風(fēng)云是目前已知最亮的脈沖星風(fēng)云之一。該研究報告了對脈沖星風(fēng)云內部核心區域的X射線(xiàn)偏振觀(guān)測，局部的偏振度超過(guò)60%，接近同步輻射理論預言的極限值。這是人類(lèi)目前在高能波段探測到的偏振度最高的一個(gè)目標源，它讓科學(xué)家對脈沖星風(fēng)云里的粒子加速機制有了新的認識。

　　“我們可以想象宇宙中的很多物理過(guò)程是很激烈的，比如黑洞吞噬物質(zhì)，星星被撕裂，宇宙深處劇烈的爆炸等。但是我們看到船帆座脈沖星風(fēng)云X射線(xiàn)輻射這么高偏，表明它所處的環(huán)境里面磁場(chǎng)非常有序，基本上不存在什么擾動(dòng)。”談及項目團隊的發(fā)現，謝斐話(huà)語(yǔ)間難掩驚喜。

　　有組織的科研就像守住山頭打野豬

　　對于謝斐取得的成果，廣西大學(xué)天文與空間科學(xué)技術(shù)團隊帶頭人梁恩維教授評價(jià)其為“十年磨一劍”。謝斐從本科畢業(yè)一路走到博士后，整整10年的時(shí)間一直浸潤在空間探測的研究領(lǐng)域中。當其他人在享受發(fā)文章得到的榮譽(yù)和獎勵時(shí)，謝斐甘坐冷板凳，潛心專(zhuān)注自己的科研領(lǐng)域。

　　而作為孕育謝斐團隊成果的重要一站，廣西大學(xué)這所位于邊疆的地方高校也經(jīng)歷了“十年磨一劍”的深耕過(guò)程。梁恩維說(shuō)，在物理學(xué)院，有位叫劉宏邦的教授。他在數十年的教學(xué)生涯中，培養了大批有社會(huì )關(guān)懷、家國情懷的青年科研拔尖人才。謝斐也談到，自己之所以來(lái)到廣西大學(xué)，也是因為十分看重劉宏邦老師在空間粒子探測技術(shù)方面的研究。

　　“劉宏邦老師剛來(lái)院里工作時(shí)月工資才4000多元，但他沒(méi)有一句埋怨，就是帶著(zhù)一幫青年教師從零做起。”梁恩維說(shuō)，在2012年，物理學(xué)院的年輕教師團隊就開(kāi)始鋪就自己的科研之路。對于一所科研條件比較薄弱的西部院校而言，那些馬上可以摘果的研究難以爭取，唯有長(cháng)期的刻苦磨煉才能有所突破。

　　“一定要沉下心來(lái)做基礎研究。”這是廣西大學(xué)科研院常務(wù)副院長(cháng)王祥高在采訪(fǎng)中反復談及的經(jīng)驗。在他看來(lái)，想有所突破，團隊需要進(jìn)行有組織的科研，關(guān)注“做什么”和“什么人去做”。對于“做什么”，王祥高說(shuō)，圍繞著(zhù)國家重大科學(xué)計劃和國際重大前沿去做，要有前瞻性的布局。而關(guān)于“什么人去做”，他認為對年輕人的培養至關(guān)重要。“我們現在的人才引進(jìn)，并不是說(shuō)有多少文章就能夠進(jìn)來(lái)，還需要緊跟我們的研究方向，并對其工作能力和未來(lái)的潛力進(jìn)行評估。”

　　據介紹，廣西大學(xué)物理學(xué)院實(shí)行的是PI制（學(xué)術(shù)團隊負責人制度），在學(xué)院資金支持下，教師自己組團隊做項目，讓各團隊在自己的研究方向里自由探索。而為了保證大家的學(xué)術(shù)自由，從2018年開(kāi)始，每個(gè)剛來(lái)到物理學(xué)院的年輕教師都可以擁有獨立的PI，以科學(xué)興趣組成團隊。

　　從廣西十萬(wàn)大山里成長(cháng)起來(lái)的梁恩維教授，把學(xué)術(shù)技術(shù)研究團隊通俗比喻為農村中的打豬團隊，共同目標是打到野豬。團隊各個(gè)成員根據自己興趣和特長(cháng)（資源）加盟，在共同目標下保證年輕人的發(fā)展各有方向，從而實(shí)現有組織的科研。“在農村打過(guò)野豬都懂得一點(diǎn)，安排誰(shuí)守在哪個(gè)山頭得先提前布置好，然后才去趕野豬的。否則一直跟在野豬屁股后面的話(huà)，你永遠趕不上它。圍追堵截，必須周密布局。”

　　在一系列科研布局下，廣西大學(xué)物理學(xué)院近年來(lái)取得了不少重大科研成果。2020年年底，該校天體物理團隊參與利用國家重大科技基礎設施500米口徑射電望遠鏡FAST取得關(guān)于宇宙快速射電暴研究重大突破，列入2020年國際十大科技進(jìn)展。2021年5月，該團隊作為合作組成員單位參與的“高海拔宇宙線(xiàn)觀(guān)測站”項目，探測到了至今能量最高的宇宙線(xiàn)光子，突破了人類(lèi)對銀河系內超高能粒子加速的傳統認知，開(kāi)啟了超高能伽馬天文學(xué)的時(shí)代。

　　前沿探索離不開(kāi)國際化視野

　　然而，中國的高能物理研究要想走在國際前沿，離不開(kāi)研究人員國際視野的拓寬。作為骨干參與該項研究的博士生劉寬認為，謝斐與意大利國家天體物理研究所的合作關(guān)系引導了他們的研究，也促成了這項重大成果歷史誕生。“如果謝老師沒(méi)有去意大利的話(huà)，我們是沒(méi)有辦法參與到這個(gè)項目中的。”劉寬說(shuō)。

　　而對于謝斐來(lái)說(shuō)，無(wú)論是老師還是學(xué)生，研究科學(xué)技術(shù)必須具有全球視野。謝斐透露，自己每天都會(huì )閱讀最新的國際前沿學(xué)術(shù)文章，看其他人做到了什么樣的程度，作為基礎性的知識獲取。在她辦公室的黑板上，有一個(gè)特殊的榜單——“恥辱榜”，上面記錄著(zhù)她的學(xué)生在開(kāi)國際會(huì )議時(shí)，能聽(tīng)懂的英文比例。“我想督促他們能時(shí)時(shí)看到這個(gè)數據，知道自己的英文水平有多慘。”謝斐解釋說(shuō)，在國際團隊里，要想獲取最新的資訊和最前沿的科學(xué)進(jìn)展，英語(yǔ)是最基本的工具。

　　在這份“恥辱榜”上，劉寬是能聽(tīng)懂英文內容最多的學(xué)生，而他表示自己在老師指導下也在持續進(jìn)步。“謝老師會(huì )直接讓我去發(fā)郵件，跟國外頂尖的導師們互動(dòng)，還會(huì )幫我修改郵件內容。也會(huì )經(jīng)常帶著(zhù)我們去開(kāi)國際會(huì )議。”

　　謝斐在采訪(fǎng)中說(shuō)，自己覺(jué)得做科研和爬山有點(diǎn)相似。有一次，她和朋友去爬華山。當時(shí)大家在山腳下都被賣(mài)纜車(chē)票的人忽悠說(shuō)“今天爬不到頂”，就干脆坐纜車(chē)到了山頂。只有謝斐一個(gè)人爬了上去，“自己爬上去的，跟坐車(chē)上去的感覺(jué)是不一樣的”。

　　接下來(lái)，她會(huì )繼續在廣西大學(xué)提供的科研沃土上，通過(guò)觀(guān)測微觀(guān)世界中的“無(wú)窮小”，去發(fā)掘“無(wú)窮大”的宇宙圖景。

　　中青報·中青網(wǎng)記者 謝洋 通訊員 石鮮鮮 杜彬 來(lái)源：中國青年報