這些“90后”青年科學(xué)家，在星辰大海中追逐夢想

2023-05-05 10:30:09來源：新華社

新華社杭州5月4日電（記者朱涵吳帥帥）從宇宙深處捕捉到的“神秘信號”，被智能計算平臺迅速識別、驗證；馬里亞納海溝萬米海底，一條“機器魚”與深海蝦“同行”……科研領(lǐng)域內(nèi)，一批“90后”青年科學(xué)家正在“算天”與“問海”中，不斷結(jié)出科研碩果。

走進位于浙江杭州的之江實驗室計算天文團隊，一張張年輕的臉龐正通過智能計算平臺的強大算力，在“中國天眼”FAST捕捉到的海量數(shù)據(jù)中，探求快速射電暴的起源。

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2022年7月24日拍攝的“中國天眼”夜景（維護保養(yǎng)期間拍攝，無人機光繪）。新華社記者歐東衢攝

快速射電暴是宇宙中一種偶發(fā)的射電爆發(fā)現(xiàn)象，在幾毫秒時間內(nèi)所釋放的能量相當(dāng)于當(dāng)前全球一年總發(fā)電量的幾百億倍。快速射電暴自2007年首次被確定存在以來，迅速成為天文學(xué)研究熱點之一，迄今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾百例，但其物理起源、周圍環(huán)境、中心機制等，至今尚不明晰，也缺乏對其核心區(qū)物理參數(shù)的直接觀測資料。

2016年9月，“中國天眼”FAST落成啟用。“如何能從FAST捕獲的海量數(shù)據(jù)中找到有效信息呢？我們的答案是‘算力+天文’。”之江實驗室計算天文快速射電暴方向負責(zé)人、“90后”青年科學(xué)家馮毅說，他曾跟隨導(dǎo)師、FAST首席科學(xué)家李菂參與FAST調(diào)試工作，記錄下大量觀測數(shù)據(jù)和推測猜想。反復(fù)討論研究后，他們在天文研究中引入深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等人工智能技術(shù)，破解數(shù)據(jù)篩選難題。

目前，這個平均年齡只有33歲的團隊，正在對首例持續(xù)活躍的快速射電暴進行分析研究，許多現(xiàn)有理論可能無法解釋的現(xiàn)象，讓團隊不斷求索。

馮毅說，他對宇宙的興趣，始于小時候觀察漫天星斗時對星空的暢想。如今，夜晚仍是馮毅最喜歡的時刻。他時常手托下巴，仰頭望天思考科學(xué)問題，這個狀態(tài)有時會持續(xù)數(shù)小時。

“做探索性研究的感覺，就像是在黑夜中摸索。越是未知的領(lǐng)域，越有可能誕生顛覆性的成果。”馮毅說。

同為“90后”青年科學(xué)家，李國瑞則立志向深海進發(fā)。

三年前，作為之江實驗室深海機器人團隊的核心成員，李國瑞開展深海軟體機器人的探索。他們所研發(fā)的形似獅子魚的仿生深海軟體機器人進入了馬里亞納海溝的萬米海底，當(dāng)“機器魚”擺動“魚鰭”正常運轉(zhuǎn)時，數(shù)年的堅持終于取得了里程碑式進展，難以抑制的激動之情涌上李國瑞心頭。

李國瑞介紹說，這條“機器魚”長22厘米、翼展寬度28厘米，從深海獅子魚極端水壓適應(yīng)機理上獲得啟發(fā)，控制電路、電池等硬質(zhì)器件集成在軟體機身中，實現(xiàn)了深海軟體機器人壓力自適應(yīng)設(shè)計。此外，通過電響應(yīng)人工肌肉來驅(qū)動柔性胸鰭，“機器魚”實現(xiàn)了節(jié)律性撲翼式深海推進。之后他們不斷探索，在南海3000米深海中，實現(xiàn)了“機器魚”的深海航行。

2022年4月，李國瑞加入本科母校哈爾濱工程大學(xué)，擔(dān)任教授、博士生導(dǎo)師，并籌建“軟體水下機器人”團隊。

“我們的下一步目標(biāo)，是努力從實驗室走向應(yīng)用，將自己在深海軟體機器人領(lǐng)域的前沿基礎(chǔ)研究成果服務(wù)于深海探索等重大需求。”李國瑞說。未來，他將帶領(lǐng)團隊繼續(xù)深耕仿生軟體水下智能系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)，進一步提升智能機器人在深海、極地等惡劣及特種環(huán)境下的自主、智能作業(yè)能力。

李國瑞一直留存著一張本科時期自研的仿生蝠鲼機器魚的圖片。他說，在興趣的指引下，一次次嘗試、探索和堅持，讓他與仿生水下機器人結(jié)下不解之緣，并最終將其作為一生為之奮斗的研究方向。

“做科研就像深海潛水，在好奇心的指引下，習(xí)慣壓力與起伏，不斷向新的科研目標(biāo)發(fā)起挑戰(zhàn)。”李國瑞說。

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