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        蔡崢:為人類尋找星辰大海

        發布時間:2022-08-15 作者:袁亦朗 來源:來源:中國教育新聞網—《神州學人》

        蔡崢,清華大學天文系副教授,曾留學美國。2016年獲得哈勃冠名博士后學者。2019年清華大學天文系成立后回國加盟,從事教學科研工作。研究領域為早期星系宇宙學。曾作為主要角色出現在2021年全國公映的紀錄電影《大學》中。

        很多人是通過《大學》這部紀錄電影認識蔡崢的。

        在電影里,蔡崢嘆氣、搖頭,說:“做一件事太難了?!?/p>

        但他會接著說:“還是要有人做?!?/p>

        2019年,清華大學正式成立天文系,在國外從教的蔡崢決定回國主持推進寬視場巡天望遠鏡(簡稱“MUST”)項目的建設工作。

        2022年,蔡崢榮獲2021年度清華大學“學術新人獎”。電影之外,他帶領團隊繼續走在造望遠鏡、探索星空的路上。

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        蔡崢在國家天文臺作關于參演紀錄片的報告

        從仰望星空開始

        采訪蔡崢時,正值北京疫情防控措施升級期間,學校嚴格限制人員進出,蔡崢因在系里主管學生工作,成為為數不多擁有留?!疤貦唷钡睦蠋?。他的辦公室在清華大學蒙民偉科技大樓六層,厚重的深色木門有種肅穆的氣息。走入門內,墻上白板、窗戶玻璃上都被寫上了公式,門后立著一個厚厚的吉他包。

        蔡崢身著一件藍色格子襯衫,配了一條黑色運動褲,踩著灰色的棉拖鞋,坐下后便開始同我分享他探索星空的過往。

        “為什么選擇天體物理?”

        他用手比劃著說:“我一直對宇宙本源、人類本源特別感興趣。為什么有宇宙?為什么有人?我總想找到答案?!币驗橄矚g尋找事物的源頭,蔡崢從上學時就一直喜歡思考。

        上高中時,蔡崢喜歡看CNN、BBC的紀錄片。到了大學三年級細分專業時,他果斷選擇了天體物理。

        一談到天文學,蔡崢就兩眼放光、眉飛色舞,話也變得多起來。只要對方有興趣,他就樂于交談。他的學生說:“蔡老師招收學生也是這樣,先要看你對這個學科有沒有熱情?!?/p>

        對蔡崢來說,天文學是一個永遠需要交流、合作的學科,它不只是對好奇心的滿足,也關系著全人類的未來,因此天文學科必須國際化。在國外求學、研究的那些年,蔡崢始終和國內保持密切聯系,了解國內科研進展?;貒?,他和歐美國家的學者仍舊保持著一周至少開四次連線會議的合作交流頻率。在MUST團隊里,他和團隊成員更是保持每天溝通,各抒己見,不憚于爭論。

        “天文的語言也是人類的語言。比如天文學里繪制的圖,是可以跨語言被理解的?!辈虓樥f。

        “我們身處同一片星空之下,生活在同一個地球上。地球吸收太陽的能量是地球所得能量中唯一的凈輸入,剩下的能量都來源于內部循環,不增不減。但宇宙里其實還有很多能量?!辈虓樝嘈?,天文學能夠幫助人類尋找未來。

        對蔡崢來說,天文學涉及的問題,實際上是所有人都會關心的問題。當我們對“我從哪里來”“世界從哪里來”產生好奇時,我們就已經開始探究天文了。

        另一方面,天文學本身屬于基礎學科,在當下,大眾在認知上有時會脫節,容易覺得實用性與基礎學科關聯不大?;A學科似乎也很難帶來迅捷且肉眼可見的改變。蔡崢作了這樣一個比喻:“基礎知識相當于是土壤,土壤是吃不了的,但是從土壤里長出的莊稼是可以吃的?!彼J為,天文學獲取的各種數據,是其他研究的基礎素材。而天文學的發展,會促進包括精密儀器、計算機技術等向前發展。

        讓更多人仰望星空,一直是蔡崢想做的事。他們與地方政府合作,計劃2024年在北京門頭溝地區建一個小型天文館。他笑著說:“你去看那些星星,能夠感覺地球真的很小。那種置身于宇宙中的渺小感,每個人都應該去體驗一下。你也許去不了青海、智利,那就讓你在門頭溝體驗一下?!?/p>

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        蔡崢(右)與組內兩名本科畢業生合影

        造望遠鏡的人

        蔡崢出生于上世紀80年代,當時中國的天文學研究還很落后。創建北京大學天文學系的陳建生院士曾說,他那個年代的科研人員連辦公室都沒有,40個人只能一起擠在天文臺一間只有30平方米的屋子里辦公。望遠鏡只有兩臺,一臺是從德國進口的施密特望遠鏡,另一臺是折射式的雙筒望遠鏡,再配上一臺編寫一個程序就要3周、體積十分龐大的計算機。

        本世紀初,蔡崢出國讀博時,國內天文學開始有了起色,但基礎依然很薄弱?!澳菚r,我國最大的望遠鏡是云南天文臺一臺2米的望遠鏡,在美國類似的望遠鏡有10多臺,且選址更為合理,更別說其他口徑更大的望遠鏡。美國隨便做出點數據,我們這都沒見過?!辈虓樥f。

        從智利到美國亞利桑那州再到中國青海,蔡崢去過世界所有頂尖的天文觀測點,最鐘愛的是夏威夷島莫納克亞山頂上的凱克望遠鏡。那片星空非常漂亮,蔡崢用肉眼就可以欣賞到?!罢娴氖菨M天星,像燈泡一樣亮,還都是彩色的,特別震撼?!?/p>

        天文學是一門極度依賴設備的學科,望遠鏡的水平很大程度上決定了科研水平。

        這幾年,我國天文人才的水平一直在提升,這也促使天文觀測設備需要實現更大的發展?!翱陀^上看,我們的很多觀測都是依靠國外的望遠鏡,但國外望遠鏡并不會輕易將觀測時間分給研究者,會優先考慮最初的投資方?!辈虓樅苊靼?,我國天文學的發展依然受制于設備,在他看來,設備問題或許比芯片困局還要嚴重。

        無論凱克望遠鏡多么令人震撼,但始終不是自己的。目前清華大學天文系建造的MUST望遠鏡,臺址定在青海冷湖,觀測條件最好時可以達到凱克望遠鏡的效果,蔡崢很希望對天文感興趣的人都能去那里親眼觀測、親身感受。

        當然,天文望遠鏡并不僅僅是看星星和觀測不同的波段。蔡崢認真地說:“天文望遠鏡代表一個國家感知的能力,這個感知包含全波段的電磁波。我們能感知宇宙信號,也就能感知別的內容。它代表我國在感知上的靈敏度和最高水平?!彼钢茉谝慌缘恼障鄼C說:“就像這個相機,它能計算。但如果接收不到數據,又能算什么呢?”

        對研究來說,最終產生影響的是基于感知內容算出來的新數據、新發現。

        《大學》里有一幕,蔡崢在國外的家中歡呼雀躍地分享自己即將回國的喜悅,他終于拿到了單程機票,再不用往返于兩國之間。

        出國時,蔡崢就堅定了學成歸國的信念。

        什么時候回來?

        蔡崢的答案一直都是“迫不及待”。

        家人以及很多人都問,為什么不在國外做到頂尖后再回來?

        蔡崢回答:“如果我不回來,MUST望遠鏡在哪?”

        蔡崢認為,自己與頂尖的差距在于設備。如今,國內外人才水平的差距并不大,“如果你在國內沒有自己能主導的設備,用國外的設備做到了頂尖,又能怎么樣?”

        在MUST望遠鏡建造前,我國已經建成南仁東團隊設計的“中國天眼”(FAST)。FAST的誕生花了22年,而MUST的預期花費時間縮到了7年—8年?!昂臅r的差距,是因為FAST很長一段時間都缺少修建經費,而MUST獲得了更多經濟支持?!辈虓樧院赖亟榻B,“兩個望遠鏡其實在波段上互補,前者觀測射電信號,后者觀測可見光和紅外信號,但兩者都是中國乃至世界領域內的頂尖水平?!?/p>

        盡管如此,MUST的推進也并不是一帆風順。在一開始,望遠鏡的建設沒有得到強有力的支持,決策層對其重要性并未達成一致。加上建設的風險高,國內外反對的聲音大過支持的聲音。雖然匯集了民間社會力量,也只籌到了十分之一的經費。當時,加工方已經開始制造主鏡,資金鏈卻面臨隨時斷掉的風險。加工方的壓力和項目可能失敗的壓力像一堵墻立在蔡崢面前,等著他去撞破。

        張世武是蔡崢的第一個博士生,他還記得那段時間常??吹讲虓樀教幦ラ_會,論證MUST的必要性、重要性。那段時間,蔡崢晚上經常失眠,頭發白了很多。

        在《大學》里有一個鏡頭,蔡崢從會議室出來,站在昏黃的走廊上說:“如果有把吉他就好了,能彈出心碎的聲音?!蹦菚r,針對望遠鏡的討論很不順利,蔡崢無法說服對方,但那時卻是建造MUST的難逢良機。

        蔡崢喜歡彈吉他,學吉他之前,他愛看流浪歌手獨自拿著吉他彈唱的視頻,他覺得那很真實、純粹,沒有伴奏和修音,哪怕唱跑調也沒關系。四處搜羅視頻看過,又第一次上了一天吉他課后,蔡崢就彈唱了《北京北京》,直接出師。

        “你想做一件事想到一定程度,就能把它做好?!?/p>

        對想做的所有事,蔡崢從不會放棄,他的團隊也不會放棄?!洞髮W》上映后,很多人來問他造望遠鏡的事,他挨個耐心解釋?!澳壳皻W美國家發展的世界主流望遠鏡大概有兩個方向,一個是廣域巡天望遠鏡,一個是精測型望遠鏡,歐美在這兩個方向上布局已早,我們很難超越。但不同望遠鏡觀測的波段、參數空間不同,如果望遠鏡口徑在6米以上、視場大于5平方度,一次曝光就可以捕捉到上萬個天體的光譜?!睆狞c(精測)到面(成像)最后到體,這就是蔡崢團隊正在做的MUST。這種“點面體”的聯合,將有利于發現宇宙的新規律。未來一旦成功,就能與歐美國家的望遠鏡形成協同互補效應,而這是“我們踮踮腳就可以夠到的目標”。

        “總的來說,寬視場光譜是未來中型望遠鏡里唯一一個沒有完成的拼圖。所以,MUST望遠鏡一定要造出來,這是中國真正實現并跑,甚至是領跑的絕佳機會?!辈虓樥f。

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        學生送給蔡崢的教師節賀卡

        師者,師道也

        《大學》上映后,蔡崢收獲了很多外界的關注和評論,他會在微博里一一認真回復。但他最希望得到的評價是:全心希望學生好的人。

        入職清華后,蔡崢既要做科研,也承擔教學任務,這是清華的“雙肩挑”傳統。當老師是蔡崢讀書期間就有的愿望。當被問到一路走來對自己幫助最大的人是誰,他列出了自己在小學、初中、高中遇到的三位老師,每位老師的故事他都記得十分清楚。

        初中時的語文老師把十幾歲的學生當作大學生一樣培養,平等地和他們討論藝術與生活。蔡崢在美國做研究員時,有同學給了他語文老師的聯系方式。他打電話給老師,剛報出名字還沒來得及分享多年所得時,老師就說:“蔡崢,當時你有篇文章寫得特別好,但是我對你的鼓勵并不夠。我總想如果我那時候多表揚你一下,你會做得更好?!彪娫捔硪活^,蔡崢很受觸動。

        這些經歷讓蔡崢對教師這一職業始終懷有崇高的敬意,也影響了他的教學觀?!拔覀兛傆懻撌裁礃拥慕虒W方法好,但我覺得最重要的是你真的愛學生,希望學生好。至于方法,不同老師有不同的風格?!彼谩洞髮W》的英文譯名舉例子,“大學不是University,而是The Great Learning,大學老師重要的是有一顆師者的心,遵循師道?!?/p>

        蔡崢的頭銜有很多,成就也很輝煌?!肮獙W者”足以證明他在天文領域的卓越。但他沒有架子,會和大家坦誠交流,假期還會帶著學生去KTV團建。

        如果要用幾個關鍵詞描述蔡崢,張世武想到的第一個詞是“真誠”,另一名學生鄒佳琪想到的是“想做大事”。

        蔡崢一有空就會和學生一起吃飯,分享自己的看法、觀點,從時政熱點聊到家庭關系、學生時代。2021年寒假,張世武因為留校做科研沒有回家,蔡崢主動帶他回自家團年。

        張世武是蔡崢的第一個學生,也和他相處時間最久。張世武坦言,這幾年在蔡崢的影響下,自己有了很大改變。從喜歡悶頭做研究,到如今更加開放,更愿意合作。在科研上,蔡崢十分嚴謹,對論文數據來源、某句結論的引用都會一一查看,但他尊重學生的自主選擇。張世武說:“他尊重我們的課題選擇,且不求回報,能幫的他都會盡力幫?!?/p>

        蔡崢自己的理解是,每個人有每個人的想法,每個人本身的根器不同,有人明白得早,有人明白得晚,“只要你一直堅持,最后都能走到很高的境界?!?/p>

        蔡崢眼中最理想的學生是“我能從他那學到東西”。在與學生的接觸中,蔡崢發現,每個人實際上都有自己的閃光點。

        至于“想做大事”,那是因為接觸到蔡崢的人,都會感受到他強烈的家國情懷、他想為中國天文學做的事情以及在科研之外的社會責任感。

        MUST望遠鏡如果建成,將會成為蔡崢最自豪的事情。而當下,蔡崢最引以為傲的,不是在博士階段提出觀測高紅移星系的新方法論,也不是獲得“哈勃學者”的稱號,“可能別人會覺得有點意外,但目前我最自豪的是成為了清華的骨干教師,承擔了很多工作。雖然不知道到底做得好不好,但能被信任到這種程度,已經足夠自豪了?!辈虓樥f。

        “他特別像個孩子”

        學生們說,蔡崢有時候很像一個孩子,天真、愛笑。他愛吃冰激凌等甜品,辦公室里總有一箱可樂,生日收到學生送的足球在辦公室里就開始玩,路過操場時常會駐足看人踢球。他還是全民K歌的活躍用戶,經常在辦公室唱,甚至會在討論結束后,對著學生直接開唱。

        他也像孩子一樣愿意相信,無邪、熱烈。

        在美國讀博期間,想要放松時,蔡崢會看《哆啦A夢》,看著看著,倒頭就睡。劇場版電影上映,他也會跑去看。哆啦A夢的神奇道具里,蔡崢最喜歡任意門,“我覺得那是可以實現的,那里面的道具,我覺得都能實現?!彼J真地用蟲洞理論來解釋任意門存在的可能性。

        看完《哆啦A夢》后,蔡崢會做一些與之相關的夢,“我心里就有預期,一些好事會發生?!彼苷J真地點頭說,“不要低估你的念力,你要期待,你要相信?!?/p>

        在美國求學時,蔡崢也經歷過不平等,受過歧視,也有同輩壓力。他用“不如意事常八九”寬慰自己。如果實在不順,他就聽紅軍長征這類勵志故事,或者睡上一覺以恢復狀態。

        對天文學的熱愛是真,一腔赤誠是真,但他也不是沒有動搖過。留學時所在學校的光學專業曾邀他就讀,那是全美乃至世界排名頂尖的專業,他猶豫要不要去,想了想還是拒絕了。找工作時,安家成本高,生活壓力大,谷歌拋出了橄欖枝,他很動心,但最后還是咬牙放棄了。

        “其實,最大的痛苦是,我學的都是漂亮得一塌糊涂的理論,可做的卻是上不了臺面的二三流研究?!崩硐肱c現實的落差,糾纏著他的讀博生涯。

        在國內時,每逢假期,蔡崢就去圖書館借諾貝爾獎得主的書,300多頁的英文原著,從第一頁開始挨個跟著書中內容去推公式,假期結束時,一本書的公式都被他推完了。

        在美國,他第一個到辦公室,最后一個走。為了調試程序,他直接睡在辦公室的地上。有一次碰到一個科研問題,他發郵件給加州理工大學的一位教授,對方約他第二天早上面談。當時已經很晚了,火車、飛機都買不到票了,他就租輛車開了一晚上趕到那里。第二天,因為對方一直有事,他又在走廊里不吃不喝從早上8點等到下午4點。

        回到國內后,他也睡過辦公室,為的是睜眼就能開始干活兒,需要洗澡就去學生宿舍解決。

        對于求學、科研、生活中的不順,他總是輕描淡寫地一句話帶過。在他眼里,那些坎坷好像只是秋冬到了,葉子會從樹上落下般的自然和平常。

        “我不怕吃苦。我們全系80多個博士,每年只有一個優秀研究獎,只有我拿到了?!彪m然不怕辛苦,但現實研究與理論間的落差卻讓蔡崢倍感難受。他的微博個性簽名是:苦難就是福祉,煩惱即是菩提。

        一方面,他在習慣這種落差感,“煩惱之所以是菩提,是因為能讓你發現問題??嚯y是福祉,是說你要經歷了挫折,才能謙卑地去對待人和事?!绷硪环矫?,他竭盡全力推動MUST的進展,那里承載著他的科研愿望?!叭绻龊昧薓UST,我們積累的海量數據可能會產生一個質的飛躍。人一輩子能做一項一流工作,就很好了?!?/p>

        成為什么樣的人?這個問題很多人都思考過。

        蔡崢的答案是:在老的時候回看自己這一生,還是覺得自己干了幾件有意義的事,哪怕只干了一件,但能讓自己、能讓后代、能讓周圍的人驕傲。(作者 袁亦朗 系清華大學新聞與傳播學院在讀本科生。文中圖片除署名外均由蔡崢提供)

        來源:《神州學人》(2022年第8期)

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