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（绘图 / 郭肖聪）
今年1月6日，中国天眼在中性氢谱线测量星际磁场领域取得重大突破，相关成果也登上了nature封面，这是基于FAST的研究成果首次登上nature封面，对于FAST和中国天文学界而言都是极具里程碑意义的重大事件。
由中国科学院国家天文台庆道冲副研究员领衔的国际合作团队，利用FAST测量了450光年外星云内部的磁场。近日《高科技与产业化》在线专访庆道冲，请他讲述了这个来自“光年之 外”的宇宙故事。
《高科技与产业化》：请您介绍一下中性氢谱线测试星际磁场项目的具体情况，目前取得了哪几个方面的重大成果？
庆道冲：我们采取团组首席李菂老师首创的中性氢窄线自吸收测量星际磁场的方法，用FAST望远镜获得第一次高精度的观测成果。我们量到星际磁场的强度比经典恒星形成理论预测的强度要弱3~4倍，这个结果挑战了经典的恒星形成传统理论，并且也为回答恒星形成经典的磁通量难题提供了一个重要的观测证据。
《高科技与产业化》：此次您与团队的成果被国家天文台誉为原子辐射手段探测分子运磁场从0到1的突破。项目采用的是原创的氢气窄线自吸收方法即hinsa，与其他技术手段相比，它有哪些优势？
庆道冲：之前的探测手段主要有三种探针：氢原子，羟基OH分子，CN分子。我们这次采用的新技术氢原子自吸收方法，它的特征相比于其中三种探针，自吸收可以存在相对比较广的气体范围，可以探测很大范围，然后不同气体低密度的星际磁场强度，比其他三种方式要更优越。
另外，中性氢窄线自吸收的化学反应相对来说比较简单，所以之前也被认为可以当做一种恒星形成的化学时钟，我们可以从它的强度去推断恒星形成的演化已经过了多少年。它这个化学时钟的特性和磁场的特性相结合就有了很大的优势，可以同时把一个星云的年龄和磁场都测量出来。
《高科技与产业化》：您之前指出了目前国内报道中的一个问题——这次并不是人类历史上首次探测到金牛座分子云磁场的塞曼效应，因为以前有其他团队用分子测量过塞曼效应。请您为大家解释一下这个小问题。
庆道冲：对，很严谨地说，金牛座分子云之前其实已经用氢原子、羟基分子量到了，但是用中性氢窄线自吸收是首次。另外，刚才讲了它的气体密度范围也是首次，所以可以做到之前氢原子、羟基分子所测量不到的区域。这是主要亮点。
《高科技与产业化》：换言之，通过中性氢窄线自吸收这一原创方法确实是首次探测到，但不能笼统地说是首次探测？
庆道冲：对，就是这样。
《高科技与产业化》：您提到，这一研究为解决恒星形成的三大问题之一的磁通量问题提供了比较重要的观测证据，请问这个成果是否达到或超过了您之前的预期呢？ 庆道冲：其实这个磁通量问题解决的方法已经提出来好几十年了，这个方法应是我博士导师的博士导师，也就是我的“师祖”提出来的，但因为之前望远镜的性能不够好，这个方法一直没有办法得到验证。这次算是完成了他老人家的心愿，而且也是使用在这个领域大家都能够认同的方法，循规蹈矩地照着前人的路把它走通。《高科技与产业化》：这个真的很有意思。您解答了“师祖”曾经提出的问题，对您而言会特别有满足感和成就感吧？
庆道冲：对，打个比方，好比一个武林门派，我们这个门派一直都是单传，人数少，懂的人也特别少。当初我去投这篇文章时，编辑把文章交给了我的师祖去审，他说“全世界找不到第二个人来审了”，当然，后来为了保证文章的严谨性，还是想办法又找了一位专家来审。大家真的都是站在前人的肩膀上一步步走过来的。
《高科技与产业化》：在前人肩膀上您能够取得今天这个观测成果，确实是一件非常值得开心的事情。您的观测结果显示磁通量在分子云坍塌到致密状态之前就已经被耗散了，而且这个恒星的形成速度就比之前天文学界想象的可能要快10倍左右。这对于目前全球恒星形成研究领域来说是不是意味着变革的来临？
庆道冲：这个恒星的形成速率是近几十年来比较有争议、比较前沿的一个点，除了磁场研究之外，其实有很多方面都已经暗示这个磁场形成的速率比传统理论还要快。包括我刚才提到化学反应、化学时钟的观测结果，还有一些湍流的观测结果，其实都已经倾向于支持比较快的恒星形成过程。
传统理论认为恒星形成早期的过程要超过100万年，然后湍流少于100万年。我们这个结果算是冲击了传统恒星形成理论磁通量难题的最后一个堡垒，所以对于解决恒星形成速率大概是多少的话，相当于是压垮骆驼的最后几根稻草中的其中一根，这样的一个角色。
《高科技与产业化》：您能为压垮骆驼的最后几根稻草贡献一根稻草，一定特别开心吧？
庆道冲：经典恒星形成理论的主要提出者是徐遐生老师，他之前也是我们学校的校长，其实也算是我的师祖之一。我感觉这个过程比较顺利，虽然是挑战了前辈，但却没有受到太大阻力。
《高科技与产业化》：这说明天文学界的传承和创新是非常健康、非常顺畅的，对于新的观点、新的结果，即便与自己的想法或观点相违背，大家也是容易接受的。
庆道冲：对。经典恒星形成理论是上世纪提出来的，那个时候对于观测结果有很多不是特别清楚的地方，所以在那个时候能够做到最好的理论就有其局限性。我们现在观测到的数据越来越多，对于恒星形成过程了解得越来越详细，与其说是推翻前面的理论，不如说是把前面的理论理解得更完善，整体是一个非常健康正向的发展。
《高科技与产业化》：这次比较完善的观测结果出来后，您是在第一时间投给了Nature吗？为什么咱们会选择Nature呢？您对Nature的出版流程、同行评议、质量控制等环节有什么看法？
庆道冲：这个结果我们一直都知道是一个比较重要的测试，之前其他望远镜做了十几年都没有做出来。我们第一时间拿到这个结果之后，自己也比较有信心，然后就投到了顶刊Nature。Nature非常严谨，在业内是最高规格的，从同行评议、质量控制到出版流程等都是非常高水准的。但对于投稿者来说，漫长的等待会让人处于一个神经紧绷的状态。
《高科技与产业化》：能在Nature这样的顶级期刊封面发刊，又是FAST第一次登上Nature封面的成果，确实非常不容易，所有的等待都是值得的。
能不能谈谈您为什么会选择天文学作为研究方向？现在有很多人尤其是小朋友们对天文学都很感兴趣，但也有人认为您研究的恒星、黑洞、射线，这些离普通人太远了。科学家们坚持长期观测和研究，对我们普通人的生活有什么意义呢？有没有必要进行这种大规模的研发资金投入？请您从专业的角度谈谈看法。
庆道冲：这个问题特别重要，我也曾经看到其他德高望重的老师回答这个问题，我也被问过几次。其实坦白地说，天文真的不太重要。现在国内在天文方面的预算大概是每年10~20亿元人民币，把望远镜建设、科研人员薪水等全部加起来都不会超过20亿人民币，平均下来大概是每人每年贡献一元钱投到天文科研上。如果要问每人每年花一元钱投资在一件没有多大意义的事情上面到底值得不值得，这有点像玩游戏点、科技树，投资一个特别昂贵又不知道报酬率的东西，点着点着突然有一天研发出了核弹。实际上，核能就是在天文研究中发现的，当天文学家发现太阳的能量用当时所有产生能量的方法都无法解释之后，才发现了核能。当然，这也是非常偶然的。
实际上，天文研究真是用处不大。中国传统的智慧就是《道德经》里面讲的，窗户虽然是空的，但可以流通空气，功用就出来了；杯子是空的，所以可以用来装水。天文作为一个真的没有太多用处的科研分支，它的特点是什么呢？我认为它有一个非常宝贵的特质就是它是完全不受人类任何行为控制的一个学科。在人类活动中，很多时候会受到人为因素控制，所以我们会需要那么一些人为因素控制不了的东西。比如我们没有办法决定太阳几点升起、几点落下，这些能够时刻提醒人类是多么渺小，并不能决定所有事情。
天文这个行业还有一个好处，就是我们在做研究时很少受到外力干扰，可以随心所欲地做自己想做的事情。同事们有很多很单纯、甚至很幼稚的想法，才会去做天文这个行业，所以和这些同事相处起来也是很快乐的。我想这也是天文学研究非常有魅力的地方。
《高科技与产业化》：谢谢庆老师。天文学家把自己在儿童时代的好奇一直延伸到了成年以后，就像卡尔·萨根曾经说过的“每个人在幼年时都是科学家，对自然界的奇观满怀好奇和敬畏”。像您这样的科学家真正把这份敬畏和好奇一直保持到成年，才能去做这些在旁人看来是不食人间烟火的基础研究。我们是不是可以将您刚才表达的观点理解为，基础研究非常重要、是所有重要科技创新和科技进步的基础呢？
庆道冲：没错，我想我们是非常幸运的一群人，我们取之社会、用之社会，可以给社会实质上的贡献却还不太多。这也反映出一个国家、一个社会要足够富裕、足够稳定，才有实力去支持基础科研，在金字塔顶端做很少人去做的科研。
《高科技与产业化》：FAST在2016年开始试运行，您2017年来到国家天文台工作时FAST刚启动运行不久。您是为什么来这里工作？请您结合这几年的工作谈谈对FAST的看法。
庆道冲：我非常幸运，在FAST刚开始调 试时就能参与这项工作，可以从最开始的调试起，参与FAST的一些非常细节的工作，这对于我后来整个科研工作都有非常大的帮助。俗话说“工欲善其事，必先利其器”，因为我们做出了世界一流的设备，也就很幸运地找到了全球其他专家，美国、欧洲的专家来中国将他们毕生的研究心血无私地分享给我们，这种科学家精神非常难得。对于FAST来说，南仁东老师离开得太早，对于FAST团队来说是非常大、非常深远的一个损失。
《高科技与产业化》：是的，南老师的离去确实对整个天眼工作的开展都是非常大的损失。您今后还会不会继续开展用FAST测量星际磁场的这些相关工作呢？
庆道冲：肯定会的。就像我说的，我们这个门派从老师的老师开始都是做这个事情，我的师叔、师伯他们也在使用国内其他望远镜去做星际磁场的工作，我自己到美国也是试着学习使用美国最先进的望远镜去做星际磁场的工作，不论是在国内还是外，科研都会继续进行下去，没有明显区分。
《高科技与产业化》：您的专业方向就是测量星际磁场，在这一领域您今后有哪些重点细分方向吗？
庆道冲：这几年美国重启了太空计划，其他包括印度、欧洲、俄罗斯、日本等国家也越来越多地投入到太空天文的项目中。整体来说，天文学还是在高速发展的，国家与国家之间既有竞争也有合作，所以我对于星际磁场之后更细致的研究还是相当乐观的。
《高科技与产业化》：请您和我们分享一下咱们这次重大成果观测背后的有趣的故事吧。
庆道冲：很有意思的是这次的封面是我老婆设计的。最开始我找了我在欧洲的一个朋友，他提供了一些图纸给我，花了一个多礼拜时间慢慢调颜色、转角度。我老婆作为一般的科研爱好者、读者，她觉得我们的这个设计缺乏美感，于是她用PS软件帮我们调颜色、大小，而且嘱咐我一定要把她的设计稿投给期刊，最后非常幸运地被选中了。由此看来，听老婆的话还是很重要的（笑）。
《高科技与产业化》：这个故事太有意思了，感谢女生的审美和对使用PS软件的执着，能让您太太对行星形成的研究也做出了重大贡献。
庆道冲：审美这一块非常重要。如何表现和传达科研结果给普通大众，我们这些搞科研的人员还要花很多时间去学习。
《高科技与产业化》：您提到了一个很重要的问题，就是怎么样才能让更多大众了解或知晓您的工作，比如说您的太太帮助封面调色能让人觉得色彩更丰富，设计更合理，其实这是科普中一直在研究和探索的问题。这一类比较重要的基础科学成果怎么样才能让更好地让普通大众知晓？您平时有没有做过科普相关的工作？和我们分享一下您的想法吧。
庆道冲：这一块特别重要，国内现在做得还不够好。我举一个例子，你就明白什么叫做得好。美国NASA有一个部门专门推广它的成果，大家一听到NASA就会想到各式各样漂亮的图片，如雷贯耳的各种火箭升空发射的景象，但这些对我们科研工作者来说很陌生，这是要靠专业科普人 员、媒体去做的。国外的天文科普非常值得学习，在电影、戏剧等大众文化方面都做得深入人心了。
《高科技与产业化》：韦伯望远镜前一段时间拍了很多漂亮的照片，在国内媒体上都刷屏了。拍出来的那些照片特别震撼，大家都感慨宇宙的浩瀚。我们在这一块还是比较欠缺的，没有找到大众感兴趣的点，或者我们不太会抓大众的心理，是吗？
庆道冲：对。其实詹姆斯韦伯望远镜选出来的图片都是精心准备的，一个望远镜升空要抓人眼球，要对纳税人有交待，要如何让美国总统出来替它站台，就要想办法先把一些漂亮的照片拍出来，之后再慢慢地做科研工作。这个对一般科研工作者来说可能是本末倒置，但对于科普来说是非常行之有效的。
《高科技与产业化》：怎么样才能够让纳税人明白“我的投入是值得的”，今后还想投入更多资金，这一点很重要。以韦伯望远镜为例，它拖了这么多年才升空，所以现在急需展示成果，可以这么理解吗？
庆道冲：是的。像我刚才算过的一笔账，中国每年在天文方面的投入大概是20亿元人民币，也就是每个人每年花一块钱投入到天文事业中。那么我们要让民众们感觉花一块钱获得的天文资源、天文知识，无论是漂亮的照片，或是让小朋友、青少年能够多接触天文知识，都是可以的。要对纳税人负责，要让他们觉得值回票价，哪怕只有一块钱。
《高科技与产业化》：虽然只投入一块钱，但回报非常大，我们今后的科普工作能做到这一点就是成功的。希望今后您也多和我们探讨如何更好地面向普罗大众发布和报道科研成果，让大家明白这个工作是有意义、有成效的。非常感谢庆老师。
庆道冲：谢谢！
《高科技与产业化》：1969年，阿姆斯特朗站在月球回望地球时曾说过“我不觉得自己像个巨人，我觉得自己非常渺小。”中国古人苏轼在《赤壁赋》中也说过“寄蜉蝣于天地，渺沧海之一粟”。很多人在仰望星空时，都会感慨宇宙的浩瀚和人类的渺小。
与庆道冲老师一样执着于探索宇宙的科学家们，如果他们的视线能够投得越远，我们人类才会走得更远。希望大家能够多关注天文学，希望更多的孩子爱上这个学科，将来从事这一学科的研究。
庆道冲与妻子（封面设计师）合影
封面设计师有话说我很有幸参与到封面的制作过程中，其实我也并不是做艺术相关工作的，因此艺术造诣并没有非常地强。并且在制作封面的过程中，庆博士也三令五申地强调：不可以改结构，只可以涂颜色。
于是，我拿出了自己非常优质的涂颜色的功底对封面进行涂色。我想每一个仰望星空的人呢，对星空的颜色都会有自己的想象，都会有自己的偏好。我当时觉得橘色和绿色的组合非常给人以希望又非常绚丽，所以在天空这个小小角落就涂上了这个颜色。如果有一天杂志封面可以做成动态图、可以做成图片的组合，那可以征集全世界的人一起来涂色，那一定非常酷。
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