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蔡崢:為人類尋找星辰大海

發(fā)布時間:2022-08-15 作者:袁亦朗 來源:來源:中國教育新聞網(wǎng)—《神州學(xué)人》

蔡崢,清華大學(xué)天文系副教授,曾留學(xué)美國。2016年獲得哈勃冠名博士后學(xué)者。2019年清華大學(xué)天文系成立后回國加盟,從事教學(xué)科研工作。研究領(lǐng)域?yàn)樵缙谛窍涤钪鎸W(xué)。曾作為主要角色出現(xiàn)在2021年全國公映的紀(jì)錄電影《大學(xué)》中。

很多人是通過《大學(xué)》這部紀(jì)錄電影認(rèn)識蔡崢的。

在電影里,蔡崢嘆氣、搖頭,說:“做一件事太難了。”

但他會接著說:“還是要有人做?!?/p>

2019年,清華大學(xué)正式成立天文系,在國外從教的蔡崢決定回國主持推進(jìn)寬視場巡天望遠(yuǎn)鏡(簡稱“MUST”)項(xiàng)目的建設(shè)工作。

2022年,蔡崢榮獲2021年度清華大學(xué)“學(xué)術(shù)新人獎”。電影之外,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)走在造望遠(yuǎn)鏡、探索星空的路上。

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蔡崢在國家天文臺作關(guān)于參演紀(jì)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(xué)校嚴(yán)格限制人員進(jìn)出,蔡崢因在系里主管學(xué)生工作,成為為數(shù)不多擁有留?!疤貦?quán)”的老師。他的辦公室在清華大學(xué)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(nèi),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(lán)色格子襯衫,配了一條黑色運(yùn)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。”因?yàn)橄矚g尋找事物的源頭,蔡崢從上學(xué)時就一直喜歡思考。

上高中時,蔡崢喜歡看CNN、BBC的紀(jì)錄片。到了大學(xué)三年級細(xì)分專業(yè)時,他果斷選擇了天體物理。

一談到天文學(xué),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(xué)生說:“蔡老師招收學(xué)生也是這樣,先要看你對這個學(xué)科有沒有熱情。”

對蔡崢來說,天文學(xué)是一個永遠(yuǎn)需要交流、合作的學(xué)科,它不只是對好奇心的滿足,也關(guān)系著全人類的未來,因此天文學(xué)科必須國際化。在國外求學(xué)、研究的那些年,蔡崢始終和國內(nèi)保持密切聯(lián)系,了解國內(nèi)科研進(jìn)展?;貒?,他和歐美國家的學(xué)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(tuán)隊(duì)里,他和團(tuán)隊(duì)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(xué)里繪制的圖,是可以跨語言被理解的。”蔡崢說。

“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(nèi)部循環(huán),不增不減。但宇宙里其實(shí)還有很多能量?!辈虓樝嘈牛煳膶W(xué)能夠幫助人類尋找未來。

對蔡崢來說,天文學(xué)涉及的問題,實(shí)際上是所有人都會關(guān)心的問題。當(dāng)我們對“我從哪里來”“世界從哪里來”產(chǎn)生好奇時,我們就已經(jīng)開始探究天文了。

另一方面,天文學(xué)本身屬于基礎(chǔ)學(xué)科,在當(dāng)下,大眾在認(rèn)知上有時會脫節(jié),容易覺得實(shí)用性與基礎(chǔ)學(xué)科關(guān)聯(lián)不大。基礎(chǔ)學(xué)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(chǔ)知識相當(dāng)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(rèn)為,天文學(xué)獲取的各種數(shù)據(jù),是其他研究的基礎(chǔ)素材。而天文學(xué)的發(fā)展,會促進(jìn)包括精密儀器、計(jì)算機(jī)技術(shù)等向前發(fā)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(jì)劃2024年在北京門頭溝地區(qū)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(yīng)該去體驗(yàn)一下。你也許去不了青海、智利,那就讓你在門頭溝體驗(yàn)一下。”

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蔡崢(右)與組內(nèi)兩名本科畢業(yè)生合影

造望遠(yuǎn)鏡的人

蔡崢出生于上世紀(jì)80年代,當(dāng)時中國的天文學(xué)研究還很落后。創(chuàng)建北京大學(xué)天文學(xué)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(yuǎn)鏡只有兩臺,一臺是從德國進(jìn)口的施密特望遠(yuǎn)鏡,另一臺是折射式的雙筒望遠(yuǎn)鏡,再配上一臺編寫一個程序就要3周、體積十分龐大的計(jì)算機(jī)。

本世紀(jì)初,蔡崢出國讀博時,國內(nèi)天文學(xué)開始有了起色,但基礎(chǔ)依然很薄弱?!澳菚r,我國最大的望遠(yuǎn)鏡是云南天文臺一臺2米的望遠(yuǎn)鏡,在美國類似的望遠(yuǎn)鏡有10多臺,且選址更為合理,更別說其他口徑更大的望遠(yuǎn)鏡。美國隨便做出點(diǎn)數(shù)據(jù),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(diǎn),最鐘愛的是夏威夷島莫納克亞山頂上的凱克望遠(yuǎn)鏡。那片星空非常漂亮,蔡崢用肉眼就可以欣賞到。“真的是滿天星,像燈泡一樣亮,還都是彩色的,特別震撼?!?/p>

天文學(xué)是一門極度依賴設(shè)備的學(xué)科,望遠(yuǎn)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(shè)備需要實(shí)現(xiàn)更大的發(fā)展?!翱陀^上看,我們的很多觀測都是依靠國外的望遠(yuǎn)鏡,但國外望遠(yuǎn)鏡并不會輕易將觀測時間分給研究者,會優(yōu)先考慮最初的投資方。”蔡崢很明白,我國天文學(xué)的發(fā)展依然受制于設(shè)備,在他看來,設(shè)備問題或許比芯片困局還要嚴(yán)重。

無論凱克望遠(yuǎn)鏡多么令人震撼,但始終不是自己的。目前清華大學(xué)天文系建造的MUST望遠(yuǎn)鏡,臺址定在青海冷湖,觀測條件最好時可以達(dá)到凱克望遠(yuǎn)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(dāng)然,天文望遠(yuǎn)鏡并不僅僅是看星星和觀測不同的波段。蔡崢認(rèn)真地說:“天文望遠(yuǎn)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(nèi)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(jī)說:“就像這個相機(jī),它能計(jì)算。但如果接收不到數(shù)據(jù),又能算什么呢?”

對研究來說,最終產(chǎn)生影響的是基于感知內(nèi)容算出來的新數(shù)據(jù)、新發(fā)現(xiàn)。

《大學(xué)》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(jī)票,再不用往返于兩國之間。

出國時,蔡崢就堅(jiān)定了學(xué)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(yuǎn)鏡在哪?”

蔡崢認(rèn)為,自己與頂尖的差距在于設(shè)備。如今,國內(nèi)外人才水平的差距并不大,“如果你在國內(nèi)沒有自己能主導(dǎo)的設(shè)備,用國外的設(shè)備做到了頂尖,又能怎么樣?”

在MUST望遠(yuǎn)鏡建造前,我國已經(jīng)建成南仁東團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的“中國天眼”(FAST)。FAST的誕生花了22年,而MUST的預(yù)期花費(fèi)時間縮到了7年—8年?!昂臅r的差距,是因?yàn)镕AST很長一段時間都缺少修建經(jīng)費(fèi),而MUST獲得了更多經(jīng)濟(jì)支持?!辈虓樧院赖亟榻B,“兩個望遠(yuǎn)鏡其實(shí)在波段上互補(bǔ),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(lǐng)域內(nèi)的頂尖水平?!?/p>

盡管如此,MUST的推進(jìn)也并不是一帆風(fēng)順。在一開始,望遠(yuǎn)鏡的建設(shè)沒有得到強(qiáng)有力的支持,決策層對其重要性并未達(dá)成一致。加上建設(shè)的風(fēng)險高,國內(nèi)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(jīng)費(fèi)。當(dāng)時,加工方已經(jīng)開始制造主鏡,資金鏈卻面臨隨時斷掉的風(fēng)險。加工方的壓力和項(xiàng)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(jīng)常失眠,頭發(fā)白了很多。

在《大學(xué)》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。”那時,針對望遠(yuǎn)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(jī)。

蔡崢喜歡彈吉他,學(xué)吉他之前,他愛看流浪歌手獨(dú)自拿著吉他彈唱的視頻,他覺得那很真實(shí)、純粹,沒有伴奏和修音,哪怕唱跑調(diào)也沒關(guān)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(tuán)隊(duì)也不會放棄?!洞髮W(xué)》上映后,很多人來問他造望遠(yuǎn)鏡的事,他挨個耐心解釋。“目前歐美國家發(fā)展的世界主流望遠(yuǎn)鏡大概有兩個方向,一個是廣域巡天望遠(yuǎn)鏡,一個是精測型望遠(yuǎn)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(yuǎn)鏡觀測的波段、參數(shù)空間不同,如果望遠(yuǎn)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(diǎn)(精測)到面(成像)最后到體,這就是蔡崢團(tuán)隊(duì)正在做的MUST。這種“點(diǎn)面體”的聯(lián)合,將有利于發(fā)現(xiàn)宇宙的新規(guī)律。未來一旦成功,就能與歐美國家的望遠(yuǎn)鏡形成協(xié)同互補(bǔ)效應(yīng),而這是“我們踮踮腳就可以夠到的目標(biāo)”。

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

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學(xué)生送給蔡崢的教師節(jié)賀卡

師者,師道也

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

入職清華后,蔡崢既要做科研,也承擔(dān)教學(xué)任務(wù),這是清華的“雙肩挑”傳統(tǒng)。當(dāng)老師是蔡崢讀書期間就有的愿望。當(dāng)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(xué)、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(xué)生當(dāng)作大學(xué)生一樣培養(yǎng),平等地和他們討論藝術(shù)與生活。蔡崢在美國做研究員時,有同學(xué)給了他語文老師的聯(lián)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(dāng)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(yáng)你一下,你會做得更好。”電話另一頭,蔡崢很受觸動。

這些經(jīng)歷讓蔡崢對教師這一職業(yè)始終懷有崇高的敬意,也影響了他的教學(xué)觀?!拔覀兛傆懻撌裁礃拥慕虒W(xué)方法好,但我覺得最重要的是你真的愛學(xué)生,希望學(xué)生好。至于方法,不同老師有不同的風(fēng)格?!彼谩洞髮W(xué)》的英文譯名舉例子,“大學(xué)不是University,而是The Great Learning,大學(xué)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。“哈勃學(xué)者”足以證明他在天文領(lǐng)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(xué)生去KTV團(tuán)建。

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

蔡崢一有空就會和學(xué)生一起吃飯,分享自己的看法、觀點(diǎn),從時政熱點(diǎn)聊到家庭關(guān)系、學(xué)生時代。2021年寒假,張世武因?yàn)榱粜W隹蒲袥]有回家,蔡崢主動帶他回自家團(tuán)年。

張世武是蔡崢的第一個學(xué)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(yán)謹(jǐn),對論文數(shù)據(jù)來源、某句結(jié)論的引用都會一一查看,但他尊重學(xué)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(jiān)持,最后都能走到很高的境界?!?/p>

蔡崢眼中最理想的學(xué)生是“我能從他那學(xué)到東西”。在與學(xué)生的接觸中,蔡崢發(fā)現(xiàn),每個人實(shí)際上都有自己的閃光點(diǎn)。

至于“想做大事”,那是因?yàn)榻佑|到蔡崢的人,都會感受到他強(qiáng)烈的家國情懷、他想為中國天文學(xué)做的事情以及在科研之外的社會責(zé)任感。

MUST望遠(yuǎn)鏡如果建成,將會成為蔡崢最自豪的事情。而當(dāng)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(xué)者”的稱號,“可能別人會覺得有點(diǎn)意外,但目前我最自豪的是成為了清華的骨干教師,承擔(dān)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(jīng)足夠自豪了。”蔡崢說。

“他特別像個孩子”

學(xué)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(xué)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(jīng)常在辦公室唱,甚至?xí)谟懻摻Y(jié)束后,對著學(xué)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(shí)現(xiàn)的,那里面的道具,我覺得都能實(shí)現(xiàn)。”他認(rèn)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(guān)的夢,“我心里就有預(yù)期,一些好事會發(fā)生?!彼苷J(rèn)真地點(diǎn)頭說,“不要低估你的念力,你要期待,你要相信?!?/p>

在美國求學(xué)時,蔡崢也經(jīng)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(shí)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(fù)狀態(tài)。

對天文學(xué)的熱愛是真,一腔赤誠是真,但他也不是沒有動搖過。留學(xué)時所在學(xué)校的光學(xué)專業(yè)曾邀他就讀,那是全美乃至世界排名頂尖的專業(yè),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(shí),最大的痛苦是,我學(xué)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(xiàn)實(shí)的落差,糾纏著他的讀博生涯。

在國內(nèi)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(nèi)容去推公式,假期結(jié)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(diào)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(fā)郵件給加州理工大學(xué)的一位教授,對方約他第二天早上面談。當(dāng)時已經(jīng)很晚了,火車、飛機(jī)都買不到票了,他就租輛車開了一晚上趕到那里。第二天,因?yàn)閷Ψ揭恢庇惺?,他又在走廊里不吃不喝從早?點(diǎn)等到下午4點(diǎn)。

回到國內(nèi)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(xué)生宿舍解決。

對于求學(xué)、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?nèi)?0多個博士,每年只有一個優(yōu)秀研究獎,只有我拿到了。”雖然不怕辛苦,但現(xiàn)實(shí)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(xí)慣這種落差感,“煩惱之所以是菩提,是因?yàn)槟茏屇惆l(fā)現(xiàn)問題??嚯y是福祉,是說你要經(jīng)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(jìn)展,那里承載著他的科研愿望。“如果做好了MUST,我們積累的海量數(shù)據(jù)可能會產(chǎn)生一個質(zhì)的飛躍。人一輩子能做一項(xiàng)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(xué)新聞與傳播學(xué)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(xué)人》(2022年第8期)

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