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一作兼唯一通讯！26岁博士生总是“争取和教授坐一桌” |
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2024年秋天，德国慕尼黑某学术会议晚宴厅内，一位年轻的中国博士生正穿过人群，径直走向大厅一角。那里，几位国际知名学者围坐在一张饭桌前，正低声讨论着当天的学术报告。年轻人拉开空椅，落座，自然地加入了席间讨论。
这位年轻人是26岁的张翔宇，德国马克斯·普朗克天文研究所的博士四年级学生。参加学术会议，要争取和教授坐一桌，正是他多年坚持的习惯。
讨论正酣，张翔宇的手机“不合时宜”地响了。他连声道歉，看了眼新邮件，微笑着告诉同席者：“各位老师，我的论文刚刚被Science接收了！”话音未落，整桌人齐刷刷转过头，恭喜这位年轻的中国学生。
今年3月14日凌晨，张翔宇与他的博士生导师Gregory Green两人署名的研究登上Science杂志封面。他们绘制出首张覆盖全天的银河系三维尘埃“滤镜图”，不仅揭示了银河系尘埃的分布规律，还首次同步测量了尘埃对星光的影响特征。张翔宇为本文的第一作者兼唯一通讯作者。
“每次学术会议，学生们总会自觉坐到最后几排。这一点，可能全世界都一样。”张翔宇笑着说，“但从学术交流出发，我更喜欢和教授坐在一桌。”
揭开“银河的帷幕”
“天之苍苍，其正色邪？其远而无所至极邪？”两千年前庄子的苍穹之问，如今在一幅银河系三维尘埃
地图中找到了科学回响。张翔宇发表的论文，正是对星际尘埃这一神秘物质的探索。
张翔宇的研究缘起于2020年。当时，还是清华大学大三学生的张翔宇，正在参与马普所的博士入学面试。他未来的导师Gregory Green在线上会议向他描绘了一个大胆的研究愿景：利用机器学习和统计学方法，绘制一张精确的银河系三维尘埃消光特性图。
这个设想让张翔宇心跳加速——他太清楚这个目标的重量，但也深知它的难度。
在星光穿越广袤的宇宙到达地球前，会受到星际尘埃的影响。这些微小的尘埃颗粒吸收并散射光线，使遥远的星辰变得更暗、更红，这一现象被称为“消光效应”。
从上世纪70年代起，天文学家便试图破解银河系的尘埃消光特性之谜。在传统的观测手段中，天文学家只能使用局部或二维的方法，甚至有时不得不假设“全银河的消光曲线形状都相同”。这样近似的测量方法，给宇宙学、系外行星等研究埋下了系统性误差的隐患。
如何在整个银河系范围内绘制一张精准的尘埃三维地图？这个难题困扰了天文学界数十年。
科学研究也讲究“天时、地利、人和”。2015年，中国
科学院国家天文台对全世界发布郭守敬望远镜（LAMOST）首批巡天光谱数据，此后持续发布大样本的光谱数据集。就在张翔宇进入马普所的第二年，欧洲航天局的盖亚（Gaia）空间望远镜集中公布了低分辨率光谱。
利用LAMOST提供的高分辨率恒星光谱数据，结合盖亚的低分辨率巡天数据，团队训练神经网络模型，最终在超过1.3亿颗恒星的测量基础上，构建了首幅覆盖全天、深度可达16308光年的银河系三维尘埃消光分布图。
这是人类历史上第一个亿星级的消光数据库，也是首次实现覆盖全天的银河系三维尘埃分布、消光曲线的同步测绘，将大大帮助科研人员突破星际尘埃消光改正的困境。
在张翔宇看来，数据驱动的天体物理研究时代已经到来。在这项研究中，团队处理的数据量以TB计，未来几年数据会达到更高的量级。这张三维尘埃地图，也许只是揭开“银河帷幕”的第一步。
“这是一个前所未有的时代，也是天文学家前辈们梦寐以求的时代。”张翔宇感慨道，“这个时代，被我们赶上了。”
学术圈的“向上社交”
在张翔宇看来，天文学是一门高度国际化的学科，学术交流至关重要。
在马普所读博的4年来，张翔宇养成了新的习惯：每次参加学术会议，他都会尽可能主动结识想请教的专家，有时请导师引荐，有时自己在报告结束后直接上前交流。
但他发现，学术会议的茶歇时间往往很短暂，有时真正有价值的交流刚刚展开，就被匆匆打断。而面对日程紧凑的专家学者，一名博士生也不可能独占太多时间。
渐渐地，他摸索出一条经验：晚宴上，专家学者们往往不但有闲，而且很有兴致与年轻人探讨问题。如果在合适的时间落座，再友好、自信地自我介绍，简单回顾白天自己讲过或者听到的报告，就可以开启一段愉快的讨论。借着餐桌上的轻松氛围，自然而然地可以与专家学者深入探讨白天报告的衍生问题。
“一场报告可能只有15分钟，但很多时候，研究者可能花了几年时间才解决一个问题。报告里只会呈现最终结论，而不讲述那些复杂的推导过程。”张翔宇笑道，“但正是这些细节，才是理解研究思路的关键。”
如今能在学术会议上与专家学者谈笑风生的张翔宇，曾经是个连举手提问都觉得不好意思的“I人”（内向者）。他的转变，始于2017年清华大学物理系的新生培训。
那一年，清华大学物理系副主任阮东面对刚入学的新生们，说了一句话：“清华物理系的学生要敢‘踹开’
院士专家的办公室大门，坐在他们对面大大方方讨论问题。”张翔宇在台下笑得很开心，但同时也把这个“玩笑”记在了心里。
“别笑！你们去实验室看看学长学姐怎么做。”阮东说。
张翔宇真的观察到，学长学姐们总是践行着物理系的“六字箴言”——自信主动交流，甚至会抱着笔记本电脑“堵”在专家办公室门口。而那些有着一长串头衔的专家学者，总会耐心地指导每一个问题。
在读本科时，张翔宇就意识到一个真理：真正的科研不仅仅是读论文、做实验，更重要的是与同行、前辈交流思想。
“不要怕问幼稚的问题”
2017年，张翔宇考入清华大学物理系，首次接触天体物理学研究。大一时，他选修了时任清华大学天体物理中心主任毛淑德教授开设的《漫游物理与天文的交叉领域》课程。这是一门通识性系列讲座，涵盖系外行星与地外生命、黑洞与星系形成和演化等前沿议题。
一次课后，张翔宇鼓起勇气，拦住了毛淑德，问了一个他思考已久的问题：“您觉得用业余望远镜或手机的聚焦功能，有可能捕捉到某种天文现象吗？”
回想起来，这是一个略显naive（天真）的问题，但当时毛淑德并未敷衍，而是认真与他探讨了不同设备的口径、灵敏度、像素等技术参数，甚至分析了捕捉超新星爆发、引力透镜效应等天文现象需要的设备配置。
“不要怕问幼稚的问题。”这句话深深印在了张翔宇的心里，也成了他科研道路上的信条。
大二开学时，他正式加入毛淑德教授的课题组，开始接触真正的天体物理研究。当时张翔宇是课题组内年龄最小的学生。从最初的旁听学习，到参与数据分析，再到独立思考选题，他逐渐感受到了科研的魅力。
而当他回望本科入学之初的那个问题时，张翔宇已不再觉得羞赧：“很多我们现在觉得不幼稚的问题，可能再过十年、二十年，甚至一百年再回头看，就会显得幼稚。所以，我反而庆幸自己问出了那个问题。”
大三下学期，张翔宇曾在留校读博和出国深造之间犹豫不决。当时，导师毛淑德鼓励他：“年轻人要多出去闯一闯，尝试不同的方向。”张翔宇知道，天文学是全人类共同探索的学科，也是依赖交流与合作的学科，于是，他选择在导师的推荐下，前往德国马普所攻读博士学位。
如今，张翔宇即将博士毕业。在未来的职业规划中，他将做博后再回国寻找教职视为首选。他说，这既是因为从小到大扎根内心的家国情怀，也是因为中国在天体物理学界日益重要的地位 。未来几年，以中国空间站望远镜 （CSST）为代表的大科学装置将收集海量的天文数据，揭示过去难以观测的物理现象和规律，为天体物理研究者搭建了广阔的舞台。
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado9787
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