在黑暗中追尋千分之一秒間的“閃爍”，這是林琳和伙伴的工作日常。即便疫情期間也是如此。
這種“閃爍”神出鬼沒，稍縱即逝，肉眼還瞧不著。“就像漆黑的森林里突然出現(xiàn)一道閃光，你不知是狼，是貓頭鷹，還是陌生人揮動(dòng)的手電筒。”林琳說，“雖然免不了讓人害怕，卻又緊緊勾著他們的好奇心。”
37歲的林琳是北京師范大學(xué)天文系講師。今年，她和25歲的北京大學(xué)天文系博士生張春風(fēng)、35歲的中科院國家天文臺助理研究員王培等聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)利用中國天眼FAST開展的一項(xiàng)“追光”研究，同時(shí)入選《自然》雜志和《科學(xué)》雜志年度十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
他們追的“閃爍”是快速射電暴。它在幾毫秒內(nèi)釋放的能量相當(dāng)于5億個(gè)太陽的能量。這是已知宇宙中無線電波段最強(qiáng)的暴發(fā)現(xiàn)象。
自2007年第一次被“看見”以來，快速射電暴迅速成為天文學(xué)界“網(wǎng)紅”。它從哪來，誰也說不清，還有人說是外星人發(fā)的信號。全世界的許多天文學(xué)家對此知之甚少，為它著迷。
如今，林琳和伙伴走在了研究領(lǐng)域最前列。快速射電暴很狡猾，能不能“追”得上相當(dāng)程度上還是“靠天吃飯”。
不過，有意思的是，他們的研究入選，是因?yàn)闆]有“追”著。
“靠單干出成績的時(shí)代過去了”
回想起“追光”的那幾天，作為論文第一作者的林琳，還記得縈繞在腦中的那種不真實(shí)感，“可能就像打了一劑興奮劑”。
那一陣，她常拍自己的臉，擔(dān)心是不是什么時(shí)候啪一下自己醒了，就沒這回事了。
那是4月28日早上5點(diǎn)多，林琳被自己兩歲的兒子吵醒，迷迷糊糊中看到手機(jī)上一條快報(bào)消息：3個(gè)小時(shí)前，銀河系內(nèi)的一顆磁星開始活動(dòng)。
正是林琳一直“盯”著的那顆!她立馬一個(gè)激靈抖擻起來。
磁星的磁場強(qiáng)度是地球的千萬億倍，足以把原子擠成鉛筆狀，是已知密度僅次于黑洞的特殊天體。按照現(xiàn)有的理論推測，快速射電暴可能來自于磁星活動(dòng)，而磁星活動(dòng)伴隨著X射線及伽馬射線的高能量電磁輻射暴發(fā)。
就像條件反射一樣，林琳聯(lián)系了遠(yuǎn)在美國的天眼FAST重大優(yōu)先項(xiàng)目協(xié)調(diào)人張冰，提出“插隊(duì)”，申請緊急用天眼“監(jiān)視”那顆星。
“天眼觀測項(xiàng)目排得很緊湊，插隊(duì)就是從別人那里摳時(shí)間。”急插隊(duì)理由得夠硬。
當(dāng)時(shí)，她告訴張冰，這是一次大暴發(fā)，出成果的可能性非常大，越早觀測越好。
3個(gè)小時(shí)后，天眼盯著那顆磁星看了一個(gè)小時(shí)。同一時(shí)間內(nèi)，美國的費(fèi)米衛(wèi)星也觀測到了來自這顆磁星的29個(gè)伽馬射線暴。按理論模型，這意味著有29個(gè)快速射電暴。
拿到天眼數(shù)據(jù)的那個(gè)早上，張春風(fēng)“焊”在電腦前，他要從海量數(shù)據(jù)中挖出“閃爍”。“難度相當(dāng)于在15公里長的路上找到一只身長只有5毫米的黑螞蟻。而這條路上布滿了千萬只各種螞蟻干擾你，長的有40厘米，短的只有1毫米。”尋找千萬分之一的緊張感，“和當(dāng)年千米體測踩在起跑點(diǎn)的感覺一樣”。
第一次處理完數(shù)據(jù)，已經(jīng)是幾個(gè)小時(shí)后。張春風(fēng)沒敢緩氣，反而更緊張。他沒有找到任何快速射電暴的痕跡。
是快速射電暴太亮，天眼被“亮瞎了眼”，“燒”壞了?還是天眼沒捕捉到?還是自己搜索出了問題?有消息稱，在另外一個(gè)時(shí)間，加拿大CHIME望遠(yuǎn)鏡和美國的STARE2望遠(yuǎn)鏡都探測到了來自那顆磁星的一個(gè)快速射電暴。張春風(fēng)的心一直懸在空中。
經(jīng)過反復(fù)檢查，張春風(fēng)還是沒找到那只“螞蟻”。沒多久，王培團(tuán)隊(duì)的獨(dú)立分析也做出了同樣的判斷。張春風(fēng)的心從緊張立馬變成興奮，“就像過山車一樣”。
這是一個(gè)新發(fā)現(xiàn)!30個(gè)磁星暴發(fā)活動(dòng)只產(chǎn)生了一個(gè)快速射電暴。
“不會錯(cuò)的!”張春風(fēng)的自信來自于天眼。中國天眼的靈敏度是目前單口徑望遠(yuǎn)鏡中最高的。加拿大CHIME望遠(yuǎn)鏡和美國的STARE2望遠(yuǎn)鏡能看得廣，而天眼能看得更細(xì)更深，能發(fā)現(xiàn)別的望遠(yuǎn)鏡所看不到的微弱東西。
從4月28日觀測到5月8日投稿，他們只花了10天。團(tuán)隊(duì)成員分屬不同單位，甚至林琳、張春風(fēng)和王培等人此前壓根沒見過面。
“這次是集團(tuán)沖鋒的勝利，天文學(xué)靠單干出成績的時(shí)代已經(jīng)過去了。”王培解釋，過去受限于設(shè)備和歷史條件，每個(gè)人都在自己的一畝三分地里單干，現(xiàn)在隨著技術(shù)發(fā)展和趨勢，對天體需要有多個(gè)層面的研究，而這絕不是一個(gè)人能做到的。這篇文章的合作者既有來自中國科學(xué)院上海天文臺、南京大學(xué)、中國科學(xué)院紫金山天文臺、廣西大學(xué)、河北師范大學(xué)等十多家國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)，也有來自國外的科研機(jī)構(gòu)。
11月4日，《自然》同時(shí)刊發(fā)了包括這篇文章在內(nèi)的三篇研究論文。三篇文章合力說明了“閃爍”的背后可以是磁星。王琳說：“前兩篇國外文章在‘閃爍’和磁星之間搭了‘一座橋’，而我們借助于天眼的研究進(jìn)一步說明了這座橋的一些特征。”
入選《自然》和《科學(xué)》年度十大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，對她來說其實(shí)是水到渠成的事。
“機(jī)遇來敲門，我們剛好抓住了。”她絲毫不掩飾自己當(dāng)初腦子里想的是“我終于有一些工作能被寫進(jìn)教科書了”。對她來說，這是對好奇心的最好獎(jiǎng)勵(lì)。
科研的“癮”與“追光人”的浪漫
林琳對天文最初的好奇來自一本叫《千億個(gè)太陽》的書。高中讀的這本書的具體內(nèi)容，她早已忘了，只記得自己被神秘宇宙的“引力”捕獲，陷了進(jìn)去。
而張春風(fēng)迷上星空，是因?yàn)椤妒f個(gè)為什么》里一張圖片——藍(lán)色海王星上有一個(gè)顯眼的黑斑。為什么是藍(lán)色的?黑斑是什么?好奇的種子在那一刻被埋下。張春風(fēng)的手機(jī)里現(xiàn)在還存著那張圖，但他早已弄明白最初的問題。不過，新問題一次次勾著他的好奇心，又一次次把好奇心“喂”大。
王培屬于半路出家。他原本從事核物理理論研究，他覺得自己所在的領(lǐng)域受制于地面實(shí)驗(yàn)條件，已經(jīng)停滯逾十年。照此下去，即使把自己所有文章一把火全燒了，對世界也沒有任何影響。
但很多天體卻是現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)室，能實(shí)現(xiàn)地面所不具備的極端條件。通過天文觀測，有可能解決物理學(xué)的基本問題。于是2014年，王培博士畢業(yè)進(jìn)了中科院國家天文臺。
在他看來，科研并不是一件苦差事。科研由好奇心驅(qū)動(dòng)，只要有好奇心，加上有解決問題的本事，一路做下去，只會是一個(gè)驚喜接一個(gè)驚喜，最終形成“好奇心—驚喜—更大的好奇心”的正向循環(huán)，而不是苦澀和枯燥。
林琳也享受好奇心帶來的那種“對科研上癮”的感覺。她把科研看成是“通關(guān)打怪”和“荒野探險(xiǎn)”兩種樂趣的結(jié)合，“上了這條船，你就不想下來了。”
然而，并不是每次觀測都會找到那只“螞蟻”。有趣的東西，一直做也會疲勞。
林琳把科研的“低光時(shí)刻”比成“堵車”。她覺得，每條道都可能堵車，那就不能一堵就想換道。不如一條道走到“亮”。
林琳活得像個(gè)小孩，對什么都好奇。每天走的老路，她也能發(fā)現(xiàn)新東西。她時(shí)常提醒學(xué)生：“天文觀測沒有發(fā)現(xiàn)任何有趣的痕跡，這很常見。茫然沒有任何幫助，只能保持良好的心態(tài)和持續(xù)的好奇心。”
有人問她，研究天文會不會陷入“人生無意義”的虛無感?畢竟相比宇宙，人是如此的渺小和短暫。她反問道，渺小的人可以理解深遠(yuǎn)的宇宙，不正說明人是偉大的嗎?再說，有那么廣闊的星空等著你研究，哪還有閑工夫虛無?
“其實(shí)科研不全是外人想象的無聊、枯燥和虛無。”疫情期間，林琳原本有了更多專心科研的時(shí)間。然而，幫忙照顧孩子的父母回老家之后，林琳只能哄孩子睡著之后再開始做科研。盡管并不是每次都順利，但她也不覺得帶孩子消磨了她的科研熱情。“畢竟你在照顧孩子的時(shí)候，腦子是不停的，照樣可以想星辰大海。”
這是一個(gè)為人母的天文學(xué)家的“浪漫”。
“追光人”的浪漫常被低估。幾年前，在國外做博士后時(shí)，有一次值班趕上衛(wèi)星觀測到伽馬射線暴發(fā)，那天正好是她母親生日，林琳興沖沖地告訴母親那個(gè)暴發(fā)的特點(diǎn)，還說這是屬于母親的“birthday(生日)暴”。
張春風(fēng)曾把“星星的指紋”光譜圖案放進(jìn)玻璃里，也把“星星的聲音”磁場脈沖轉(zhuǎn)化為電音送人。有人說他不解風(fēng)情，他得意地說：“光譜多美，脈沖多好聽!這是來自宇宙的禮物，不浪漫嗎?”
在王培看來，沉浸于“浪漫”之中的天文學(xué)家，在生活的一些方面難免顯得有些笨拙。王培就因?yàn)榇┮麓虬绺簧铣绷鳎幌眿D“嫌棄”。
上學(xué)的時(shí)候，王培就佩服那些滿頭白發(fā)還不退休的科學(xué)家，幾十年如一日沉浸在科研的世界里，卻充滿活力與激情。游戲娛樂這些“輕松模式”大家都愛，為什么這些白發(fā)科學(xué)家選“艱難模式”?入行越久，他越能嚼出沉浸其中的味道，以及它所帶來的智識上的滿足感，“這是其他娛樂無法比擬的”。
“現(xiàn)在的年輕科學(xué)家面臨的誘惑比以前更多了，不少人掙錢去了。”然而在王培看來，仰望星空、慢慢變老，也是一件很浪漫的事。
“進(jìn)入這行多少都會保持好奇初心，能夠享受那份獨(dú)有的浪漫。”林琳說，“那些所謂的精致的利己主義者，在這待不住。”
可以“直線超車”的時(shí)代
一次向?qū)W生介紹這次科研時(shí)，林琳說團(tuán)隊(duì)是“站在巨人的肩膀上”。“巨人”就是天眼FAST。
上了年紀(jì)的天文學(xué)家很羨慕林琳這一代年輕人。北京師范大學(xué)天文系主任仲佳勇記得，幾十年前想做研究，國內(nèi)沒設(shè)備，只能去國外申請，有時(shí)還得花錢。如今的年輕天文學(xué)家趕上了可以“直線超車”的時(shí)代。
“綜合國力穩(wěn)步上升，國家對基礎(chǔ)科研投入越來越大，年輕人的后顧之憂越來越少，加上有這么好的設(shè)備。現(xiàn)在可能不是彎道超車，而是‘直線超車’的時(shí)代。”王培覺得自己這一代天文學(xué)家很幸運(yùn)，“過去一些天文學(xué)科研領(lǐng)域被別人牽著鼻子走，現(xiàn)在至少在快速射電暴的研究上，咱們走在了最前沿。”
今年疫情期間，F(xiàn)AST團(tuán)隊(duì)克服影響，依然滿負(fù)荷工作。張春風(fēng)說：“這也是對我們青年科研人員的督促。前沿科學(xué)競爭非常激烈，哪能有歇腳偷懶的想法。天上的星星可不歇。”
“這次參與項(xiàng)目的成員中有超過一半的人是年輕科學(xué)家。”隨著越來越多年輕人進(jìn)入，林琳漸漸感到一種“時(shí)不我待”，“有那么多的好設(shè)備，更需要年輕人用起來，做出更好的科研”。
林琳發(fā)現(xiàn)身邊的人對天文學(xué)這種“無用之用”研究的興趣越來越大，“這個(gè)研究有什么用”這樣的問題越來越少。十幾年前，她在南京大學(xué)學(xué)天文，遇見的一位出租車司機(jī)分不清“天文”和“新聞”的差別;甚至有親戚還請她預(yù)測明天的天氣，讓她哭笑不得。而如今，不少已經(jīng)為人父母的朋友打電話請她幫小孩推薦天文望遠(yuǎn)鏡。
11月論文發(fā)表，12月入選《自然》和《科學(xué)》年度十大發(fā)現(xiàn)，林琳等人的生活沒有激起太多的波瀾。唯一讓林琳觸動(dòng)的是，有一天孩子在電視上見到自己工作的畫面時(shí)，一下子就認(rèn)出來了，要求反復(fù)看。
“被孩子崇拜是我‘追光’的又一個(gè)動(dòng)力。”林琳說，也許當(dāng)時(shí)好奇心的種子也在他心里埋下了。(記者 張典標(biāo)、完顏文豪， 參與采寫 黃小雨)
