来源:Universe 发布时间:2022/3/16 18:05:16
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Universe:曹臻——与宇宙对话的物理学家 | MDPI 人物专访

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刚刚经历过冬季的第二场雪,立春带来的些许暖意被骤然而至的北风吹散。2月底的北京重归寒冽,随处可见尚未融化的积雪坚冰。

经过一番寻找之后,我们走进科院高能物理研究所的最深处,在多学科大楼二层的办公室中,见到了今日的访谈对象——曹臻研究员。

“会还没结束,你们随便坐,我再说两句。”

办公室里暖意融融,即刻驱散了衣上所携而来的寒意。我们依言坐下,好奇地看向前方的大电子屏。

屏幕上是全球连线的高海拔宇宙线观测站 (Large High Altitude Air Shower Observatory, LHAASO) 合作组专题研讨会,来自美国的等离子体物理学家正在与LHAASO的科学家们讨论宇宙加速器的工作原理和加速机制。

作为高海拔宇宙线观测站项目的总负责人,曹臻时刻关注着科学研究的最新进展。

LHAASO是国家重大科技基础设施建设项目,2017年开工,2021年完成建设任务,在第一次公布重大科学成果后开始广为人知。

当建设规模仅为1/2时,LHAASO已在银河系内发现大量超高能宇宙加速器,并记录到能量达1.4拍电子伏的伽马光子 (拍=千万亿),这是人类观测到的最高能量光子,突破了人类对银河系粒子加速的传统认知,开启了“超高能伽马天文学”时代,这引起了国际物理学界的热议。

LHAASO观测基地 (图源:科院高能物理所)。

最初提出“高海拔宇宙线观测站”这一构想的人,是曹臻。

LHAASO领头人

2004年,在美工作十余年的曹臻决定回国,重新加入曾经的毕业院校和工作单位——中国科学院高能物理所。其时做出类似决定的科学家不少,尤其是在高能物理这种“大科学”领域。

面对我们“为何决定回国”的提问时,曹臻笑着给出了一个最简单的回答:“中国给支持啊。”

与一般的科研项目不同,“大科学”工程是个极烧钱的玩意儿,动辄几十亿的资金投入,没有国家财政的鼎力支持很难实现。国际空间站 (International Space Station)、国际热核聚变实验堆 (ITER)、欧洲大型强子对撞机 (LHC),以及在国内引发广泛热议的环形正负电子对撞机 (CEPC),都是超大型的“大科学”项目。

2009年,在北京香山科学会议上,曹臻代表团队提出在高海拔地区建设大型复合探测阵列“高海拔宇宙线观测站”的完整构想。借着国家“十二五”期间大力支持科学和技术发展的东风,构思数十年的项目得以落地变为现实,这是十分幸运的。在全世界成千上万怀揣科学梦想的研究人员中,能有机会在有生之年圆梦者可谓凤毛麟角。资金、技术、人力、地域、政策、时机,都是制约“大科学”项目立项的拦路虎。

“所以说啊,做科学还是需要一点运气的。”尽管距立项已经过去整整7年,讲述起LHAASO项目初期的艰难,曹臻的语气里仍能听出些“心有余悸”。

任何“大科学”项目的诞生都不是一帆风顺的。

作为宇宙线观测站,LHAASO的选址条件尤为苛刻。要观测到清晰的宇宙线,就需要在海拔、气象和地质条件都满足的无人区建设大型装置。但符合条件的地点大都在西部,地方政府很难一次性拿出这么多的财政经费,来支持如此大规模的配套基础设施建设。

在与四川省达成合作之前,曹臻团队骑着马走遍了青藏高原,依次尝试与西藏、青海和云南省政府交涉,但均未谈拢。时间一天天过去,向云南省寻求支持的漫长选址过程已持续两年多,如不能得到地方政府支持,发改委的立项批文就下不来,大家的心里十分着急。

转机意外降临,四川省对LHAASO表示了巨大的欢迎和支持。高能所与省里相关部门的谈判异常顺利,在不到三个月的时间里便达成合作意向并签署了科学院与四川省的共建协议。大局既定,LHAASO项目建议书终于报送至发改委,并幸运地在“十二五”结束前的最后一天——2015年12月31日获得立项批复。

此后,LHAASO以极快的速度建设完成,甚至在建设进程过半时便已发现并公布重大科学成果,成为物理学界划时代的发现。

然而,这仅仅是起点。

随着项目的建设完成,曹臻对LHAASO有了更高的期待。正如在立项时所提出的目标那样,LHAASO的建设,力求在科学前沿和探测技术两方面实现重要突破。其中最重要的,是要争取解决宇宙线起源这一世纪难题。

这是一个长期而繁杂的工作,或许需要几代人的努力。

支撑起一个大科学成果的,不仅仅是优良的技术设备和高精尖的学术人才,同样重要的是,经由一篇又一篇学术论文的发表,而构建起的坚实且严密的科学论述。

结缘Universe

初谈MDPI时,曹臻对这个名字还有些陌生。尽管曾在MDPI旗下的Universe 期刊发表过文章,并两次担任审稿人,曹臻对该期刊和出版社的了解仍停留在“特刊做得不错”、“客座编辑请得挺有水平”、“编委会里有几位眼熟的老伙计”上。

Universe 创办于2015年,这在动辄以几十上百年计的学术出版物中,是个十分年轻的期刊。在成立后的几年中,Universe 快速成长,以优秀的编委团队为核心、较宽泛的学术方向为基础,吸引了大批高质量投稿,并在2019年成功被科学引文索引扩展 (SCIE) 收录,2020年影响因子 (Impact Factor) 为2.278,与中国本土著名物理学刊物Chinese Physics C (2.145, 2020) 伯仲之间。

Universe 期刊。

出版Universe 期刊的MDPI,全称Multidisciplinary Digital Publishing Institute,1996年成立于瑞士巴塞尔,同时在中国、西班牙、塞尔维亚、英国、日本、罗马尼亚、加拿大、波兰、新加坡以及泰国设有分公司,是一家专注于开放获取 (Open Access, OA) 的出版公司,旗下拥有英文学术期刊380余个,其中SCIE期刊93个。近年来,公司调整发展战略,将更多注意力放在中国市场,逐年加强与中国学术机构和学者的合作力度,Universe 也不例外。

对于MDPI的战略转型,曹臻认为是明智的。

他说,哪怕仅从物理学科来看,中国的研究成果都正处于一个井喷式的高上升期,在国家支持科学事业发展的大背景下,中国的科研只会越做越好。因此,Universe 要做中国市场是极好的。期刊高水平的编委队伍,也为其敲开中国物理学界的大门而助力。他本人与Universe 第一次合作的契机,便是应特刊客座编辑Prof. Dr. Michele Doro邀请,撰写了一篇评论文章。

作为一家世界著名出版公司的期刊,Universe 的同行评审 (Peer Review) 流程是严谨而公正的。至少收集两份高质量审稿报告的要求、编委/客座编辑的多轮把关,以及对学术伦理的严格维护,是Universe 确保质量和维护声誉的关键。

从个人的合作经历出发,曹臻对期刊的评价大体是积极的。若要指出不足之处,一是Universe 在中国市场所做的宣传不够,国内学者对期刊不了解,造成了好文章不敢投,从长远来看,这对期刊发展较为不利。此外,以“Universe”命名在某种程度上对学者造成了迷惑,因物理学下细分领域很多,学者们更习惯于在各自所熟识的期刊上投稿,这对Universe 在吸引投稿方面造成了一定的限制。

针对以上两点问题,Universe 已在着手改善。

首先,在宣传方面,Universe 正尝试着邀请更多的中国物理学者加入编委会,也在尽可能多的参加行业学术会议,加强与国内学者的接触、交流。

其次,在学科细分上,Universe 下设13个分题,涵盖引力 (Gravitation)、场论 (Field Theory)、高能核与粒子物理 (High Energy Nuclear and Particle Physics)、量子力学机制与量子引力 (Foundations of Quantum Mechanics and Quantum Gravity)、空间科学 (Space Science)、星系与星团 (Galaxies and Clusters)、致密天体 (Compact Objects) 和恒星天文学 (Stellar Astronomy) 等众多热门物理学研究方向。

此外,更有诸多聚焦于学科热点话题的特刊实时增设,旨在为学者们搭建更便捷的发文平台,使好文章能够更广泛地传播出去。

Universe 分题 (图源:MDPI官网)。

最后,曹臻对OA出版模式表达了一些看法。

不可否认,依赖订阅主要出版商的数据库来获取论文,是当前学术界所习惯的阅读方式。然而,相较于OA,订阅制有其明显的缺陷。付费购买-阅读的模式,对学术出版物的传播产生限制,而高昂的订阅费用,也是经费日益紧张的机构们不得不顾虑的问题。为扭转这一状况,创造更开放的学术环境,全球主要论文出版商,都在加快开发OA期刊的步伐,提升其在业务中的占比。这一行业转型趋势已初见雏形,在不远的将来,OA很可能会取代订阅,成为学术界发表和阅读学术论文的新“习惯”。

“如果整个行业都变了,我们也是要去适应的。”经过期刊出版人解释后,原本对OA出版费用颇有顾虑的曹臻,展现出作为科学家变通和开明的一面,对出版业的变革表示理解,并表态如有合适的机会,愿与Universe 和MDPI开展更多的合作。

采访结束时,我们与曹臻在多学科大楼报告厅门外合影留念。这是LHAASO召开首次重大成果公布新闻发布会的地方,兴许也会成为第二次发布会的召开地。如无意外,LHAASO项目还会有最新成果和数据于年内公布。

在多功能大楼前合影,中为曹臻。

谈及与LHAASO和宇宙线研究相关的话题时,曹臻总是兴致勃勃,为我们这些物理学上的“门外汉”深入浅出地讲解有关的一切。

尽管已在这条路上走了三十多年,曹臻仍保留着对科学研究最赤诚的热忱和兴致,这正是支持他不断前行的源动力。在学生时代的同门们纷纷转行的时候,他选择了坚守。在归国后从事繁忙研究的同时,他选择任教于中国科学院大学,为高能物理培养更多人才。

令人欣慰的是,曹臻早年的学生中,不少人供职于LHAASO,有些已在中层管理岗位发挥着关键作用。更多的年轻学子正前赴后继,在探索科学真理的道路上继续前进。

距离人类揭开宇宙线起源的奥秘的那一刻,或许已经不远了。

Universe 期刊介绍

主编:Lorenzo Iorio, Royal Astronomical Society (F.R.A.S.), Italy

期刊发表范围涵盖宇宙学、引力、场论、量子力学基础、核物理与粒子物理、天体物理与天文学以及空间科学等研究领域。自2015年创刊以来,Universe 被SCIE、Scopus、ADS等多个权威数据库收录。

2020 Impact Factor:2.278

2020 CiteScore:3.1

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Time to Publication:35 Days

 
 
 
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