彭影杰：80后“追星人”

首位获“促进欧洲天体物理学及宇宙学奖”的中国科学家

作者：孟祥夫　　 

　　　　浩瀚宇宙，群星璀璨。

　　　　人类所处的银河系中，有上千亿颗像太阳一样的恒星，以及上千亿颗像地球一样的行星，而整个宇宙中则有上千亿个类似银河系的星系。“这些星系是如何形成和演化的？”“人类的未来在哪里？”这是北京大学科维理天文与天体物理研究所研究员彭影杰（上图。资料照片）每天都在思考和研究的问题。

　　80后的彭影杰是国家“千人计划”专家，他把破解宇宙奥秘、探求人类未来当作毕生的目标来追求。

　　“做科研不是为了得奖或商业化”

　　　　2016年4月13日，欧洲天文学会宣布摘得2016年欧洲天文学会奖的五位得主中，彭影杰获得年度MERAC奖（促进欧洲天体物理学及宇宙学奖）观测天体物理学领域“最佳博士论文奖”，成为首位获此殊荣的中国科学家。

　　　　攻读博士期间，彭影杰求学于爱因斯坦的母校——瑞士联邦理工学院。毕业后，他前往英国剑桥大学卡文迪许实验室做博士后，继续研究宇宙中星系的形成和演化问题。2015年5月，他的部分科研成果在《自然》杂志发表，成为该领域近几年来被引用次数最多的文章之一。

　　　　在这篇名为《窒息为星系死亡的主要机制》的论文里，彭影杰尝试解答长期以来一道困扰学界的难题：星系究竟因何死亡。

　　　　一般而言，活着的星系呈旋涡状，如银河系，它会不断形成新的恒星，因而大小、质量随之增加；星系死亡后，则大多呈椭圆形，由于它不再形成新的恒星，质量和大小也不再增加。然而，一个星系从生到死，历时久远，跨度可从几亿年到几十亿年不等。对此，人们不能观测其全过程，也就难以理解星系死亡原因。

　　　　氢气对维持星系存活至关重要，它是恒星形成的燃料。彭影杰介绍，关于星系死亡原因，学界有两种声音：一是星系中心存在超大质量的黑洞，会将星系内的氢气以很短时间排到外面，导致星系缺少燃料死亡；二是由于某些机制作用，阻断了氢气的外部供给，致使星系因窒息而慢慢死亡。

　　　　通过对星系理论的深入研究，和对长期的海量的观测数据分析，彭影杰发现，星系的死亡原因会在一个可以观测到的物理量上反映出来，这个量叫做恒星的金属丰度。“金属丰度就像人体血液中的二氧化碳浓度，如果星系是因缺乏外部氢气供给而窒息死亡，其金属丰度就会增加。我们发现，死亡星系中恒星的金属丰度，相比于正常活的星系都有显著提高，从而确定了星系死亡是源于氢气的供给被阻断。”彭影杰说。

　　在彭影杰看来，获得欧洲天文学会奖，是业界对自己科研成果的充分认可和鼓励，“做科研不是为了得奖或商业化，而是为满足自己的好奇心。”

　　“上了天文这条船，就是一辈子”

　　　　彭影杰自小就与天文学结下了不解之缘。“由于父亲是工程师，家里买了很多科普、科幻书，我特别爱看，所以从小就对黑洞、时空穿越等话题感兴趣。”彭影杰说。

　　　　彭影杰的另一项爱好是计算机。读小学时，他订阅了《电脑报》，自学编程，并在上世纪90年代就拥有了属于自己的电脑。这一爱好和特长，为他日后从事天文学研究打下了坚实基础。

　　　　现在，彭影杰大部分时间都用于处理和研究观测数据，建立物理模型分析其背后的物理意义，并设计新的观测计划。“现代天文学观测跟以前不一样，基本不需要自己拿着望远镜看。我们用的是大型光学望远镜，有的口径近10米，有专门的工程师负责，我们告诉他如何观测就可以了。”彭影杰说。

　　　　只需一台电脑，彭影杰就能实现对相关数据的分析和处理。“我在咖啡馆、家里都可以工作，做科研过程中，我享受着不断发现新事物的喜悦和满足感。”彭影杰表示，对他来说，从事天文研究更像一项娱乐，他每天都乐在其中。

　　　　然而，一路走下来，彭影杰也曾想过放弃。博士研究生三年级时，他仍未取得有意义的发现，因此一度崩溃，想要退出。瑞士的金融业十分发达，彭影杰也拿到了国际知名投行的工作机会。但思忖再三，他最终还是顶住了高薪诱惑，选择了老本行，“我喜爱天文多年，不舍得就这么放弃了，既然上了天文这条船，就是一辈子。”

　　最后，与彭影杰同一个导师的三个“同门”中，两个都转行了，唯有他咬牙坚持下来，而一旦内心笃定，并坚持努力，科研成果也就很快出来了。

　　“我想在天文领域为祖国做些贡献”

　　　　2015年，世界著名天文学家、北京大学科维理天文与天体物理研究所所长何子山教授邀请在英国做研究的彭影杰回国工作，他没多想便答应了。

　　　　彭影杰称，自己回国，正当其时。“国家现在在天文学领域投入很多，还在贵州建成了500米口径球面射电望远镜FAST。可以说，这是天文发展的黄金时期，是太空探索的最好时代，我想在天文领域为祖国做些贡献。”彭影杰说。

　　　　彭影杰铁了心要回国工作，待一切安置妥当后，他才申请国家“千人计划”项目，“当时根本就没想过能不能选上”。

　　　　“他是个爱钻‘牛角尖’的人，一旦钻进去就出不来。”一位中学老师曾如此评价彭影杰。科研中，彭影杰也发扬了钻“牛角尖”的品质，“做科研，就要揪住某个问题研究透，研究到极致，不要去想会不会产生回报。”

　　　　现在，彭影杰除了上课、做研究外，还带了3名博士生，并指导3名博士后工作。他常告诉学生，不要太局限于自己的课题，一定要拓宽眼界，打开思路，“要从不同方面，打通不同领域，做前瞻性的研究，这既是科研本身的需要，也是国家所需。”彭影杰表示。

　　　　眼下，彭影杰继续从事星系宇宙学的研究。他指导的学生，有的研究星系气体，有的研究星系中心超大质量黑洞对星系的影响，还有的研究星系的动力学。“我给他们布置的研究课题，不是拍脑袋决定的，而是反复思考、来回斟酌，本领域中极为重要和最有可能做出成果的方向。”彭影杰说。

　　彭影杰期待，有朝一日自己指导的学生也能做出世界级的科研成果，“期待越来越多的年轻人加入到‘追星’的队伍中来。”

　　（责编：刘文韬）