中国天眼首席科学家李菂打破边界

中国科学院国家天文台FAST首席科学家。年起，他带领团队在快速射电暴领域取得一系列突破性进展，相关研究连续两年入选中国科学十大进展。

年度科技人物李菂

获奖理由

他是“中国天眼”的建设者，更是这一大国重器科学目标的掌舵人。他带领团队探索亿万光年外的宇宙深处，解析恒星的形成，被称为世界上望得最远的“科学天团”。该团队的成果连续两年入选中国科学十大进展，也让中国在射电天文学这一前沿领域跃居国际第一梯队。他坚信好奇心是科研的原动力，基础研究并非一定是为了“有用”。置身天文学这一古老又现代的领域，他致力于带领团队去拓展人类的认知边界。

与李菂的聊天不用担心冷场，他愿主动开启一个话题。采访还没开始，他先递来一个信封，里面是四张关于“中国天眼（FAST）”的纪念卡片。年以来，李菂团队分别借用《千里江山图》《富春山居图》《洛神赋》和《故宫图册》的意境，记录FAST的主要成绩。仿王希孟的《千里江山图》的一张最为知名，这是为了纪念团队在年探测到数以千计的快速射电暴FRB。

快速射电暴，是目前已知的宇宙中射电波段最明亮的爆发现象，持续时间大约只有千分之一秒。这幅仿《千里江山图》中，起源未知的快速射电暴脉冲，跨越星系际，“漂流”进“中国天眼”，化作江河形状。水流每一个波动起伏，都来自于天眼真实的脉冲信号，层峦起伏的山脉，是观测到的不同时段快速射电暴爆发的数量。

李菂是中国科学院国家天文台FAST首席科学家，今年51岁，不似人们印象中科学家正统、严肃的形象。他在国家天文台只是研究员，没有行政职务。一人间的办公室，有小沙发、茶几、写字的白板、半人高的冰箱、书桌。白板上写满计算公式，但旁边的冰箱上贴满冰箱贴。书架上，王小波、夏目漱石、余秀华的作品和《普通天体物理学》《恒星的形成》摆在一起，展示柜陈列着动物木雕、贝壳、海螺等，记录他不同阶段的足迹。

他从不会只谈科学，话题涉猎很广，可以从电影聊到直播、考古以及美食，他喜欢在PPT中使用赵孟頫的字体。他也会看科幻小说，最喜欢的作品是《银河帝国》和《三体》，特别是后者。年10月，他参加世界科幻大会，遇到刘慈欣，他会跟大刘合照。看书时，他不会纠结太阳能不能发送引力波信号这类问题。“科幻的核心不是科，而是幻，我不会刻意去找bug破环了享受‘幻’的乐趣。”李菂说。

但让李菂投入精力最多的还是FAST。FAST全称米口径球面射电望远镜，坐落在贵州，形似一口大锅，是全世界最大单口径射电望远镜，也是中国国民度最高的大科学装置。据李菂介绍，FAST在正式运行的近3年时间内，已承担超过个观测项目，来自超过30个国家的首席科学家参与其中，诞生了一系列重要成果，包括九篇《自然》、两篇《科学》、相关成果连续两年入选中国科学十大进展。

偶然与必然

问及为何FAST近几年系统性地产出成果，李菂在接受采访时，多次用“我们运气比较好”解释。FAST的概念在年被已故的中国天文学家南仁东提出，年项目开工，年落成，年通过国家验收，开始常规运行。

天文学是建立在观测基础上的学科，某种程度上，FAST产出大成果是“可预知的”。其灵感源自于美国的阿雷西博望远镜，建设于年，口径米，在FAST落成前一直是世界上最大单口径射电望远镜，拥有一系列载入教科书级别的发现。它曾探测出世界第一例双中子星，这一发现获得了年诺贝尔物理学奖，此外它还首次发现毫秒脉冲星、太阳系外的行星系统。巧合的是，在FAST正式运行的年，阿雷西博望远镜因年久失修坍塌，FAST失去了最强劲的对手。而下一个“劲敌”——由中国在内的全球十多个国家合建的超级大科学装置“平方公里阵列射电望远镜（SKA）”，年才开工。这意味着，FAST在未来10年都将处于国际领先地位。李菂这一代天文研究者，幸运地赶上了窗口期。

另一个好运是，快速射电暴（FRB）是当今最热门的天文前沿领域之一，FAST恰逢赶上研究的时机。快速射电暴一次爆发的原始能量，理论上够人类社会用一万亿年。但直到年，人类才知道它的存在，但仅爆发一次后便无踪迹。年，阿雷西博望远镜捕获第一例重复快速射电暴FRB——李菂介绍，“”这一串数字，代表这一信号出现的时间，即年11月2日。但直到现在，人们仍不知道快速射电暴的性质、物理机制以及真正的起源，这吸引全球天文学家投入研究。

年，李菂曾参加一次民间科学奖项的申请，一位评委提到，他们在函评环节收到一类有代表性的意见，直言李菂团队的研究成果，都来自于FAST，因此相关荣誉和功劳，应该给“天眼之父”南仁东。这个问题很尖锐，但李菂的回答是，“当然是这样。在观测天文学领域，没有先进的设备，肯定做不出成绩，天眼的功劳，当然主要归功于老一代前辈。”他在所有公开演讲中，都会强调以南仁东为代表的几代人对于FAST的重要性。作为有机会使用FAST的学者，李菂认为，他们是这一大科学装置的建设者，也是受益者，“在正确的时间，在正确的位置，尽可能把它用到最好”。

王培是中国科学院国家天文台副研究员，年博士毕业后加入李菂的研究团队，共同参与脉冲星系统发现、快速射电暴研究等多项前沿研究。在王培看来，FAST能在快速射电暴领域有突出表现，的确有偶然性，多数快速射电暴只爆炸一次，捕捉它，要靠运气。但在他看来，作为FAST首席科学家，李菂敏锐的学术判断力也起到关键作用，“他可以从学科发展规律上，把握我们应利用FAST做哪些研究，才能在未来5到10年保持世界领先，他对我们来说更像是一个旗舰掌舵者，把握学科发展的方向”。

年，“中国天眼”首席科学家、总工程师南仁东因肺癌去世。年，李菂接棒FAST首席科学家。实际上，最初几年，也是李菂压力最大的阶段。尽管年，国家天文台已利用FAST第一次探测到脉冲星，意味着中国射电波段的大科学装置具备系统产生原创发现的性能，但它尚未正式通过验收。李菂面临两大压力：一是FAST何时能有重大发现；另一个是，国内外的用户会将FAST与国际上的望远镜对比，“他们是按照运动员的要求进行评价，更苛刻”。王培注意到，李菂当时并没有把压力传导至团队，但李菂的头发在那段时间白得最快。

FAST的五大科学目标在建设之初已被明确，包括巡视宇宙中性氢、观测脉冲星、搜索地外文明信号等。年，李菂团队在50天内，意外探测到次FRB的爆发事件，超过此前快速射电暴领域所有文章发表的爆发事件总量。“当时还在FAST的调试期，我们看到这个数据都不敢相信，甚至怀疑是不是做错了。”王培在接受《中国新闻周刊》采访时说。也在那时，李菂意识到，原来FAST对极端活跃的重复快速射电暴，探测灵敏度非常高。王培提到，他们自此开始有规划地

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