仰望星辰大海,俯育学科菁英

  推介语:

  十年寒窗,他仰望星空,醉心天体物理世界的研究,硕果累累;

  根植八桂,他主导建成广西大学时域天文研究平台,系统研究伽马射线暴及其前沿物理等数据监测,颠覆创新;

  教书育人,他不断推陈出新,开展交叉学科人才培养模式探索,提升人才培养质量,带领学科发展显著进步。

  

  广西大学科研院常务副院长 王祥高

  人物简介:王祥高,广西大学科研院常务副院长,项目管理处处长、先进技术办公室主任,面向天体物理重大科学前沿基础研究、服务国家科技战略,取得重大科研成果,在Nature等顶级学术期刊发表高质量研究论文90多篇,获自治区教学成果奖一等奖(第一完成人),2020年入选青年国家级人才。

  仰望星辰大海,俯育学科菁英

  人类对天体的观测和认识可以追溯到远古时代,古巴比伦的泥板、古埃及的金字塔、中国商代的甲骨文,都曾记载着人类对浩瀚苍穹的思索和向往。亿万年来,深邃而神秘的太空从未平静,星辰大海中日复一日的斗转星移,黑洞张开大嘴吞噬光线……恒河沙数的各类天体在这个无垠的虚空大舞台中,上演着一幕幕“太空舞台剧”。

  广西大学科研院常务副院长,项目管理处处长、先进技术办公室主任王祥高,便是一位浩瀚星空的忠实观众,不管是奔赴在海内外高校的求学之路,还是回到家乡广西工作,他无时无刻不在仰望星空,观测浩瀚的宇宙苍穹,记录并解读着一个个神秘的故事。

  王祥高的身与心为工作中的各种“牵挂”忙碌着,既要做技术攻关、促进科研成果落地,还要做项目推广、参观交流;在广西大学,更有他最牵挂的学子与科研,参加学术会议,申报国家自然科学基金,与学生们探讨前沿课题,做好学院管理工作……不惑之年,他的满头黑发中便渐添银丝。然而,在这忙碌中,流淌出的却是岁月的华彩。

  遥望星空,倾听寂寥中的喧华

  “人类是很聪明的,身为宇宙中渺小的生物,却能够研究如此浩渺未知的事物,并且努力着主动发现并展开相关研究,包括宇宙的探测,天文的探索与和建设空间站等等,更重要的是这一切都是人类文明在主导,比如粒子物理,自身很小却对材料至关重要,能够起到关键的作用。”王祥高觉得人类的潜力是巨大的。他就是这样的一位智者,是一颗星,本身发光的星,照亮广西天体物理研究、天文学发展的光明大道。

  

  ▲王祥高(一排左四)和学生在一起

  王祥高主要研究时域天体物理,是关于黑洞、中子星等致密天体极端条件下的瞬变物理过程。最典型的对象有伽玛暴、快速射电暴、引力波暴,由于其随机产生、早期光变短时标内变化剧烈,其观测和背后物理规律是当今天文的热点与难点,也是当今快速发展、竞争激烈的重大前沿。对于距离我们如此遥远的学科,他是这样描述的,“学习这个专业很神奇。这些粒子物理比我们认识的纳米还要更小,但却深刻地影响物质的结构,影响人类生活,影响世界的科技。它处处都起到关键的作用,但是它又不能被直接探测的,要用间接手段来探测,这个特别吸引我。”秉着这种好奇心,王祥高专注研究探索其中的规律与过程,渴望解开谜团。

  一沓演算纸,勾连起星空与大地,一支水性笔,诉说着宇宙时空变迁。得益于多年的科研积累,这位醉心于天体物理世界的年轻科技工作者对于国际前沿问题的把握常常很准,他如同忠实的守望者,以深邃的洞察力和高度的敏感性,带领着他的团队奋战在天体物理的前沿领域。

  王祥高专注于极短时标光学观测系统的建设,以追求原创性科学发现为目标,主导建成广西大学时域天文学科方向研究平台,“我们的工作主要是对浩瀚的星系进行观测追踪,分析数据,得出一些推测或者结论,进而产生科研成果。”作为骨干人员,他参与建设了短时标光学巡天系统。在中法合作SVOM卫星任务中提出了在地面建立光学广角相机阵(GWAC)开展光学巡天观测的建议,由广西大学与国家天文台、南京大学联合攻关,负责建立60公分快速响应光学望远镜系统。此外,王祥高告诉我们,对于庞大的宇宙星系,存在观测时域的差别,他们采用集中力量办大事的方式,组织由广西大学+国家天文台+美国加州伯克利大学+西班牙安达卢西亚天体物理研究所共同建成国际光学观测联测网。结合自主巡天系统、空间卫星(HXMT 卫星等)、LCOGT 和国际协作,建立了 X/ 射线/光学巡天、小型光学望远镜快速后随测光、2 米以上望远镜深度测光和测谱及寄主星系观测的空间-地面联合、多口径望远镜、多时域协作的国际联测网。“国之所需,吾之所向”,带着这种目标,王祥高带领的团队追宇宙瞬变之光,索万物起源之谜,令人欣喜的是,近年来基于平台,他们获得了非常重要的第一手观测资料,取得了一批批原创性成果,也推动了科技技术的发展。

  伽马射线暴余晖和能源机制的研究是天体物理学科前沿研究领域之一,也是国内和国外同行孜孜以求破解的科学谜团,而这一研究对象也是王祥高最具代表性、科研成果最显著的一个研究领域之一。

  伽玛射线暴是来自宇宙空间的伽玛射线短时间突然增强的现象,长期处于神秘状态。“伽马射线能量很高,比紫外线高六到七个量级,我们科学家探测它的发展变化,研究其演化过程,这也是在保护我们的地球环境,以便有足够能力应对外来物种的影响。”王祥高利用第一手观测数据,结合国际共享的多波段观测数据,系统研究了伽马暴本身及其多波段余辉的辐射特征,回答了光学和X射线余辉辐射是否同一起源、暴周环境、喷流辐射区物理参数及其演化、伽马暴光度宇宙学演化、暗暴物理本质等伽马暴物理基本问题。对于伽马射线被称为宇宙第一杀手的传言,王祥高回答得简洁明了:“虽然宇宙伽马射线爆发拥有很高的能量,可以破坏甚至毁灭生命物种,但是根据目前的模拟结果看,未来很长的一段时间内地球都还是非常安全的,我们有足够的时间和空间供给技术的进步。”

  快速射电暴的观测与研究也是王祥高的研究之一。据了解,快速射电暴是近十年来发现的一类神秘的暂现源,其持续时间为毫秒量级、色散测量值很大,表明快速射电暴极有可能是河外起源,而其形成机制迄今还是个谜,是当今天文研究的前沿热点之一。而伽马暴则被预言有可能与快速射电暴成协,王祥高基于伽马暴的研究基础,拓展研究对象,着重于快速射电暴光学对应体的观测研究。发现GRB110715A可能与FRB171209成协,提出磁星可能产生FRB。论文发表不久,2020年磁星SGR1935+2154进入活跃的高能爆发期,掀起国际同行对其联测热潮,其参与了联测,负责光学监测,研究论文发表在Nature。该成果与其它国际同行成果一起,被Nature和Science杂志遴选为2020年度十大科技进展。

  慧眼识天,明辨人类的现实与未来

  21世纪是知识大爆炸的时代,科学技术给人类的生活带来的影响肉眼可见,卫星技术,空间探测不断发展,这在一百万年前穴居时代的人类看来,简直就是神明的存在。现如今,人类科技正在以越来越快的加速度向前发展,人类文明持续稳步向前,人类也将目光投在太阳系乃至银河系更多未知的空间上,对于太空很多浪漫的想象变为现实,同时我们也有些好奇:人类的文明发展下去,最终会达到什么程度?对于人类的太空行为,王祥高笑道:“目前,人类花在太空技术的成本仍然很昂贵,技术发展空间也非常大,太空还存在太多的未知。随着科学技术的不断发展和人类对宇宙持续加深的渴望和关注,人类与太空的交集和场景也会越来越多。”随着人类文明的进步,使其活动范围也会随之扩大,并激荡起我们思想的冲击波,日月之行,星汉灿烂,我们从何处来,又往哪里去?科学与哲学的沉思,总能在科幻世界展开想象的翅膀。科幻大师艾萨克·阿西莫夫曾将科幻定义为“关注科技进步对人类影响的文学分支”。在西方,科幻作品开始盛行的年代,正是人类最初进入太空的时代,也是人类开始意识到地球面临环境、资源等种种挑战的时代。科幻的世界,无论怎样天马行空、光怪陆离,其实都有着深刻的现实根源。在王祥高看来,像《流浪地球》的火爆,其实也是人类居安思危的态度,人类未来可能面对很多未知的危机,所以必须要有这种警惕心理。随着科技的发展,人类对自然的改造作用力,必然会产生某种反作用力,人类要自省,防范于未然。

  

  ▲王祥高在指导学生

  经济不断发展,人类的思想观念也在发生变化,人类对宇宙的探索范围也随之不断扩大。王祥高提到,在宇宙中,人类的发展在时间和空间上都微如尘埃,人类研究探索宇宙的本质意义是“只有了解外面的宇宙,我们才能找到更适合我们人类发展的道路。”探索世界是满足我们的好奇心,同时也是推动人类文明发展的一个手段,人类对物质结构不断深入的研究,都源于好奇心,在这些研究中不断发现的新成果,都促进着人类文明的进步。科学发展最主要的动力,就是好奇心,对宇宙的思索,对自然的探索是人类的自然本能,随着思想意识的不断提高,人类自身本领技能的不断增强,人类更应该主动地去了解宇宙,一层层揭开它神秘的面纱。

  当力箭一号运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功首飞,对于推动我国运载技术和研制模式的变革和创新、推动空间科学发展具有重要意义;当人工智能、量子信息、物联网、共享经济等新技术、新业态层出不穷,一次次刷新人们的生活……一场深刻的创新革命正在中国发生,不仅对经济社会发展产生了巨大推动作用,也必将在人们的精神世界催生“化学反应”,重塑国人认识世界和想象未来的方式。对未知世界的好奇与探寻,尽管最初如同稚嫩的春芽,但只要破土而出,就有了向着未来生长的力量。

  王祥高提到,我们中国改革开放短短几十年,虽然已取得令人瞩目的经济发展,但我们仍要正视存在的不足,我们还存在很多卡脖子难题,所以我们要重视科学技术的研究,从专业技术、人才培养等大力着手,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。

  恰如剧必须从序幕开始,但序幕还远远不是高潮,中国创新的脚步永不停歇,中国对宇宙的探索仍奋力前行,在浩瀚无垠的宇宙中,在王祥高这样一个个科技工作者的心中,自强不息的探秘宇宙梦早已融入中华民族的血液,而他们的征途便是星辰大海,推动他们在天文物理领域取得一次又一次的突破。

  根植广西,服务人才培养

  人才是关乎国家科技进步与社会经济发展的根本资源。一个国家的竞争力以及国家之间的实力较量归根到底还是取决于人才的竞争。而一流人才和青年人才恰恰又是人才竞争的关键。因此国家对青年科技人才的培养和使用,对于国家科技发展、社会进步具有重要的战略指导意义。王祥高深知青年科技人才的创新能力是当前乃至未来我国能够实现国家科技重大突破的根本保障之一,随着科学技术不断地向纵横延伸,青年人才总是承担着承上启下的过渡作用,要想产生高水平的研究成果,就必须建造出类拔萃的人才队伍。于是工作上王祥高积极做研究,搞学术,除此之外他特别注重人才的培养,积极推动广西物理学科与教育的发展,他始终铭记习总书记的话语:“必须做好基础学科,基础学科才是我们创新的原始动力和源泉。”从此,王祥高大力发展人才队伍,并提出科教融合的培养理念,“利用我们的科研设备,推动教学与研究相结合,加强基础设施建设,培养基础性研究人才、高端人才和技术应用研究人才,服务于我们国家长远战略。”通过坚持不懈地努力,历时五年构建和实施新的“近现代物理实验”课程体系,通过开展交叉学科人才培养模式探索,使得广西大学物理学先后入选广西一流学科、国家首批一流专业建设点。他还很注重思政课程和科学素质培养,挖掘校外优质资源,引领学生深入国家重大科技基地,让学生切身感受到技术创新和祖国的强大,增强学习的使命感。经过改革,人才培养质量显著提升,天文菁英班近三年平均读研率为80%,物理学专业本科生读研率突破50%。

  

  ▲王祥高(左一)给学生讲解实验知识

  王祥高认为,科学界需要更多像谢尔顿一样对科研充满激情的科学家。有人问,天体物理探测及教学是一个枯燥的工作,怎么让它生动并有趣呢?王祥高回答道:“要让学生认识事物本身的趣味性,看到它们发生的作用反应引起的神奇变化,将抽象的东西形象化,更要在实验的过程中,结合我们国家和人类进步的需求,使他们认识到研究的意义和价值,激发他们的使命感、责任感和最终完成任务赢得成就感。”

  王祥高出生在广西,在这里学习、工作、生活,也会奔波于全国各地做学术、做研究,他的前半生就像画了一个圆,从一个地方开始,去了其他的地方,最终还是要回来的。他的根驻扎在这里,他的荣誉来源于这里,不忘来时路,奋力向前进,他用毕生所学,回报于他的母校—广西大学,回报他热爱的这片土地—广西。

  脚踏实地,仰望星空,十年磨一剑,回到母校工作十年后的王祥高于2020年入选青年国家级人才计划,实现广西高校自主培育国家级青年人才的突破,在未来,他仍会结合国家重大科研计划和前沿科技,扎实做好基础研究工作和重要科学技术攻关,推动广西的物理学科能更上一层楼。

  TIPS:主要科研成果和荣誉

  王祥高面向天体物理重大科学前沿基础研究、服务国家科技战略,取得重大科研成果,在Nature等顶级学术期刊发表高质量研究论文90多篇,主持国家自然科学基金青年、面上项目和重点项目,合作成果入选2020年Nature、Science十大科技进展,入选中国天文和天体物理领域在IOP刊物2015-2017年发表文章中引用Top 1%。先后获得广西高校引进海外高层次人才百人计划、广西杰青、广西高层次人才E层次人才、广西高校卓越学者,带领的团队入选“广西高校高水平创新团队”,获自治区教学成果奖一等奖(第一完成人),2020年入选青年国家级人才。

  文 | 吴海涛

  视频 | 吴海涛

  审核 | 葛郁槟 农立尧