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青春π新力量丨90后宇宙“捕星人”冯毅:星辰大海之梦才刚刚开始

2025-05-02 07:12:00点击数0

潮新闻客户端 记者 黄慧仙 王怿婷

【编者按】

五四青年节来临之际,共青团浙江省委、浙江省青联颁授第十三届“浙江青年五四奖章”,表彰青年中的优秀典型和模范代表。

这些跃动在科技前沿、产业一线、广袤田野的青春身影,正以先锋姿态勇立潮头,用奋斗与创新书写时代答卷。

潮新闻推出“青春π新力量”系列报道,对话筑梦时代的奋斗者,记录勋章背后的热血篇章。

持续时间只有1/1000秒,比人眨眼睛还要快200倍,每次释放的能量却比太阳一年释放的能量还要高……这样的“戏码”,快速射电暴每天都要在天空上演12万次。

而冯毅做的,便是捕捉这些“神秘信号”并开展分析研究。

冯毅是之江实验室天文计算快速射电暴方向负责人。

“这么年轻!”初见到这位90后天体物理学家,同事们发出了近乎一致的感慨。眼前的冯毅穿着淡黄色短袖衬衫,运动鞋,说话慢慢悠悠——既有着青年人的朝气,谈吐间又不失科学家的沉稳。当天,他刚刚结束一场有关天文模型构建的会议,一路步行到了约定地点。

从贵州的深山到之江实验室,冯毅仰望星空的脚步从未停歇:以一作身份发表多篇Nature/Science论文、科研发现入选年度中国科学十大进展、牵头建设之江实验室Blinkverse快速射电暴数据库……徜徉广袤宇宙间,这位青年科学家的星辰大海之梦才刚刚开始。

冯毅正在接受访谈。 记者 黄慧仙 摄

以“AI+天文”算天

20200120E、20230607、20220912……在冯毅办公室的一块白板上,写着这样一串“密码”,它们是天空发来的“电报”,也是冯毅论文中的研究对象——快速射电暴的命名一般是以其首次在人类的观测设备中出现的时间而来。

快速射电暴自2007年首次被确定存在以来,迅速成为天文学研究热点之一,但其物理起源、周围环境、中心机制等,至今尚不明晰,也缺乏对其核心区物理参数的直接观测资料。

读博期间,冯毅跟着导师、天体物理学家李菂参与中国天眼FAST的调试工作,在中国西南的大山坳里钻了3年。来自浩瀚宇宙的海量信息汇聚到那口500米口径的“大锅”中,成为他之后研究工作中珍贵的原始数据。

FAST每天能产生高达300TB的数据,相当于300台个人电脑的容量,而快速射电暴持续时间又极短,用传统算法在其中找到这些信号无疑大海捞针。

如何从海量数据中快速找到有效信息呢?冯毅的解法是“AI+天文”。

冯毅手机里的几张图引起了我们的兴趣:在老式电视机雪花屏似的的背景上,几条细细的白色曲线划过坐标轴,仿佛飞机划过天空时形成的飞机云。这条曲线便是快速射电暴。

“在FAST观测的数据中,快速射电暴呈现为一条斜线,经过处理后,斜线变成脉冲形状的竖线候选体。”冯毅解释说,过去,科研人员需要用肉眼逐个判断大量图像中的候选体是否是快速射电暴。

“而人工智能算法提高了对快速射电暴信号特别是极端暗弱信号的识别效率,并将人工验证需求降至最低,检测准确率超过99%。”冯毅说。

冯毅在办公室。 记者 黄慧仙 摄

享受对未知的探索

“天文学是一项非常基础而前沿的科学,破解其中的种种谜团往往能颠覆人类对宇宙的理解,探寻宇宙的奥义未来也有望帮助人类更好地生活,这正是天文学的魅力所在。”冯毅说。

第一例快速射电暴被发现后,白矮星、中子星(脉冲星)、黑洞这些为人所熟知的“致密天体”,磁星、轴子星、夸克星、宇宙弦、宇宙梳、坍闪星等一些不那么常见的名词,都出现在这个天体物理学家“打怪刷分”的“清单”上。

在迷雾的旷野中,捕捉信号、处理数据、破解谜团……冯毅很享受这种充满未知的探索:“做探索性研究,就像是在黑夜中摸索。越是未知的领域,越有可能诞生颠覆性的成果。”

贵州深山里度过的3年时光,是冯毅科研生涯中一段难忘的回忆。距离市中心200公里,也没有手机信号,几十号人一路“闯关”,细细拆解着每个遇到的问题。

“偏振校准、计时是两大复杂系统,通过反复调试挨个解决问题,一天能解决一个问题就已经很不错了。”冯毅说,参与FAST调试工作的这段经历,为其之后的研究打下了深厚基础。

“既然是做探索性研究,那平时会不会经常遇到瓶颈?”采访中,记者惯常地问了这么一句。

冯毅笑着纠正了记者的说法:“研究未解之谜,处处都是瓶颈。但大家都解决不了,就不再是瓶颈,而是难题,因为这并非你自身局限问题。研究上遇到阻碍,不妨换个思路,或增加客观条件,有时候便有‘柳暗花明’的时刻。”

2019年,冯毅在对FRB 121102偏振性质进行分析后发现,它和之前已发表的结果完全不同,凭着灵光一现,他意识到这种现象可能是多路径传播导致的消偏振现象所导致的,即快速射电暴在传播过程中,碰到大量不均匀星际介质,各个路径上偏振面旋转角度不同,到达地球叠加后偏振度降低,这就是多路径传播所导致的消偏振现象。

最终,利用中国天眼FAST和美国绿岸望远镜GBT系统监测了多个重复快速射电暴,并综合分析了来自国际其他大型设备的数据,他首次提出了统一解释重复快速射电暴偏振频率演化的机制。该项成果发表于Science杂志,同时也和他深度参与的另外两项研究成果一道,入选了2022年度“中国科学十大进展”。

受访者供图

“斜杠青年”的“简单”追求

“天赋型科学家”“不像是领导”“交流没什么隔阂”“喜欢用粉色水杯,喜欢用可爱表情包”“在研究上极具前瞻性,每次迷茫时都能为我及时指明方向”……冯毅的团队共有六七人,平均年龄不超过35岁。90后科研人员徐佳莹便是其中之一,与其聊起冯毅,零零散散的细节倒勾勒出一个更为立体的轮廓来。

和很多90后一样,冯毅自诩“斜杠青年”。

此前,冯毅在北京做过一家手机游戏公司的合伙人。一年的忙碌与纷扰后,他自觉骨子里还是一个天体物理学家,于是续上了与科学的缘分。在企业家与科学家的角色切换中,冯毅尝试着人生的多种可能,也真正探知到了自己的内心所爱。

这段时间,冯毅的日程安排得很满,也很“简单”:“上午上大模型的课,下午研究大模型。”他参与了天文领域模型AstroOne的研发,AstroOne天文领域基础模型由之江实验室联合中国科学院国家天文台共同打造,是当前天文知识能力最强的大语言模型之一。

在之江实验室的走廊上,悬挂着几块大模型种子班的红字牌子,上面五花八门地签着学员们的名字。2024年5月以来,之江实验室联合中国科学院国家天文台开办3期天文大模型种子班,培养120多名大模型人才。

“我们这一代科学家很幸运,拥有更多大科学装置助推引领性科研成果产出。从郭守敬望远镜到中国天眼,都为天文领域的研究提供了最顶尖的科研条件,我们更应珍惜这样的‘天时地利人和’,向科技前沿不断迈进。”冯毅说。

也许因为星空在夜晚的观测条件最好,夜晚的确是冯毅一天中最喜欢的时刻。他说,天文学家眼中的宇宙是更加浪漫的。在每个看似静谧的夜晚,他都在倾听着来自夜空的“絮语”——在这些太空来信里,他一片片找寻着蕴藏宇宙奥义的拼图,奔赴着属于自己的星辰大海。

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