新華網(wǎng)北京5月31日新媒體專(zhuān)電 在南京市中心摩天大廈旁一座不起眼的小白樓里，高性能計(jì)算機(jī)的綠色燈光一刻不停地閃爍著，接收著5個(gè)月前成功發(fā)射的暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”從太空傳來(lái)的數(shù)據(jù)。

中國(guó)第一個(gè)現(xiàn)代天文學(xué)機(jī)構(gòu)——紫金山天文臺(tái)暗物質(zhì)與空間天文實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家正從這些數(shù)據(jù)中探尋著隱秘的暗物質(zhì)，努力破解“宇宙幽靈”的黑暗之謎。

帶領(lǐng)這支團(tuán)隊(duì)的紫金山天文臺(tái)副臺(tái)長(zhǎng)、暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星首席科學(xué)家常進(jìn)說(shuō)，目前，暗物質(zhì)衛(wèi)星已經(jīng)探測(cè)到8億個(gè)高能粒子，完成了90％天區(qū)的掃描。

“我最好奇的是天上究竟有什么奇奇怪怪的東西?，F(xiàn)在，我們要把衛(wèi)星傳回的原始數(shù)據(jù)變成科學(xué)數(shù)據(jù)，再一步步分析，這就像一個(gè)復(fù)雜的游戲，很有趣。但更有趣的，是能把那么多厲害的人團(tuán)結(jié)在一起做一件事。”常進(jìn)說(shuō)。

創(chuàng)新打開(kāi)探索宇宙的新窗口

1992年剛到紫金山天文臺(tái)工作的常進(jìn)意識(shí)到，宇宙高能電子、伽馬射線是人類(lèi)天文觀測(cè)的空白，然而這種觀測(cè)需要昂貴的儀器。他認(rèn)為，科學(xué)研究不能只跟著歐美、日本等國(guó)家走。

他提出了獨(dú)特的空間觀測(cè)高能電子和伽馬射線的方法，并從2000年開(kāi)始與美國(guó)合作開(kāi)展南極ATIC氣球?qū)嶒?yàn)。從中，他發(fā)現(xiàn)了宇宙高能電子的異常，這種異常有可能與暗物質(zhì)的湮滅相關(guān)。

常進(jìn)的學(xué)生胡一鳴從小對(duì)天文感興趣。2004年從南京航空航天大學(xué)畢業(yè)后，他考入紫金山天文臺(tái)成為天文儀器制造與方法專(zhuān)業(yè)的研究生。2007年底至2008年初，胡一鳴作為唯一一名中方研究人員去了南極，參與了ATIC項(xiàng)目最后一次氣球放飛實(shí)驗(yàn)，從南極高空窺探宇宙之謎。

他說(shuō)：“在南極實(shí)驗(yàn)中，由于常進(jìn)老師提出的想法，美國(guó)科學(xué)家改變了原先的設(shè)計(jì)，對(duì)探測(cè)器進(jìn)行改造，適應(yīng)常老師的探測(cè)目標(biāo)，這是對(duì)中國(guó)科學(xué)家創(chuàng)新理念的巨大肯定?！?/p>

由于氣球?qū)嶒?yàn)無(wú)法排除宇宙高能粒子與大氣碰撞產(chǎn)生的“噪音”，從2002年起，常進(jìn)多次向有關(guān)部門(mén)申請(qǐng)?zhí)仗綔y(cè)暗物質(zhì)，但都石沉大海。與此同時(shí)，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)參與了載人航天和探月工程的探測(cè)器研制，多次獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。在贏得無(wú)數(shù)獎(jiǎng)狀、鮮花和掌聲的同時(shí)，他也在為太空探測(cè)暗物質(zhì)研究努力著。

常進(jìn)堅(jiān)信申請(qǐng)不成功不代表他的方法不行。沒(méi)有經(jīng)費(fèi)支持，常進(jìn)就一邊做技術(shù)上準(zhǔn)備，一邊積極與美日開(kāi)展合作探測(cè)。美國(guó)和日本的衛(wèi)星都使用了常進(jìn)的探測(cè)方法。

基于幾次南極實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，常進(jìn)作為第一作者于2008年在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)刊物《自然》上發(fā)表文章，介紹了有關(guān)宇宙高能電子異常的發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)被美國(guó)物理協(xié)會(huì)和歐洲物理協(xié)會(huì)評(píng)為當(dāng)年世界物理學(xué)領(lǐng)域的重大研究進(jìn)展，并引發(fā)了一輪國(guó)際探索暗物質(zhì)的熱潮。

正是由于這一成果，暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星終于在2011年正式立項(xiàng)。

探究神秘星空需要腳踏實(shí)地

暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星有效載荷副總設(shè)計(jì)師郭建華回憶道，剛剛開(kāi)始研制衛(wèi)星時(shí)，團(tuán)隊(duì)沒(méi)有航天經(jīng)驗(yàn)，幾乎是從零開(kāi)始?！疤綔y(cè)器該用什么樣的芯片，我們都一頭霧水。雖然我們做了很多地面實(shí)驗(yàn)，但是要發(fā)射上天的儀器需要達(dá)到太空環(huán)境更嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)。為此，我們走訪了上海、西安、煙臺(tái)等地的很多航天單位，與專(zhuān)家進(jìn)行交流?！?/p>

科學(xué)家們將探測(cè)器運(yùn)往歐洲核子研究中心做束流實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證暗物質(zhì)衛(wèi)星的性能?！斑@是中國(guó)第一次把大型探測(cè)器送到歐洲核子研究中心做實(shí)驗(yàn)。一開(kāi)始，我們什么都不懂，實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都要一點(diǎn)點(diǎn)去摸索?！惫ㄈA說(shuō)。

為了第一時(shí)間掌握探測(cè)器的工作狀態(tài)并保障實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，在歐洲核子中心的前三天郭建華一直呆在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，總休息時(shí)間不到8個(gè)小時(shí)。長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作引發(fā)了胃部的嚴(yán)重不適，但郭建華一直咬牙堅(jiān)持。

試驗(yàn)隊(duì)克服了各種困難順利完成了一系列實(shí)驗(yàn)，技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，為衛(wèi)星探測(cè)器的研制奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在探索未知宇宙過(guò)程中，困難與摸索一直持續(xù)不斷。

最終，科學(xué)家們將暗物質(zhì)衛(wèi)星打造成世界上迄今為止觀測(cè)能段范圍最寬，能量分辨率最優(yōu)的空間探測(cè)器，它的觀測(cè)能段是國(guó)際空間站“阿爾法磁譜儀”的10倍，能量分辨率比國(guó)際同類(lèi)探測(cè)器高3倍以上。

讓科學(xué)家執(zhí)著自由地追求創(chuàng)新

郭建華說(shuō)，科學(xué)家應(yīng)該具有執(zhí)著、鍥而不舍的精神?！艾F(xiàn)在社會(huì)更多元化，即使在科學(xué)領(lǐng)域，也不斷有新的熱門(mén)方向出現(xiàn)。但是我覺(jué)得一個(gè)科學(xué)家，要長(zhǎng)期堅(jiān)守自己的愛(ài)好與擅長(zhǎng)。”

常進(jìn)認(rèn)為，科學(xué)家要求真務(wù)實(shí)，求真是目的，務(wù)實(shí)是方法。

他指出，目前中國(guó)的科研體制也存在一些弊端，科學(xué)家面臨的主要問(wèn)題是行政管理機(jī)構(gòu)龐大，效率低下，浪費(fèi)科學(xué)家時(shí)間的事情太多。“我有至少三分之一的時(shí)間，是忙著應(yīng)對(duì)各種檢查和寫(xiě)項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)，有的申請(qǐng)書(shū)要寫(xiě)兩百頁(yè)?！?/p>

“做科研與搞工程是不一樣的，不能把科學(xué)家都變成會(huì)計(jì)、律師?？茖W(xué)研究要有創(chuàng)新，很多時(shí)候科學(xué)探索是未知的，無(wú)法把今后的任務(wù)都像工程計(jì)劃一樣制定出來(lái)。要給科學(xué)家自由的時(shí)間，搞科研需要連貫性。”常進(jìn)說(shuō)。

他認(rèn)為，中國(guó)正處于科學(xué)研究成果爆發(fā)的前夜?！艾F(xiàn)在中國(guó)還缺少諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的成果，但不用著急。只要大家埋頭苦干，水到渠成，中國(guó)的科學(xué)家會(huì)在不久的將來(lái)取得一系列重大突破?！?/p>