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戎昭金:行星仰望者

作者:探索 来源:综合 浏览: 【 】 发布时间:2024-04-15 00:49:26 评论数:

科技日报记者 代小佩

春节前夕,戎昭中国科学院地质与地球物理研究所研究员戎昭金刚参加完学术会议,金行便风尘仆仆赶回北京。星仰“这是戎昭一场与行星科学有关的学术会议,我得去和同行们交流一下最近的金行工作。”戎昭金对科技日报记者说。星仰

戎昭金生于贵州省盘州市,戎昭在行星科学领域耕耘多年。金行这位“80后”科学家为人坦率,星仰说话不拐弯抹角。戎昭

最近,金行戎昭金团队联合国外学者开展了一项研究。星仰他们首次发现了火星壳磁场捕获太阳风离子的戎昭直接证据。相关研究成果近日发表在学术期刊《自然·通讯》上。金行

“学会独自跋山涉水”

戎昭金对物理有浓厚兴趣。星仰2000年,他考入大连大学物理科学与技术学院。临近本科毕业,他满怀憧憬报考中国科学院高能物理研究所,结果以几分之差与目标院所失之交臂,被调剂到中国科学院国家空间科学中心,攻读空间物理学硕士学位。

在戎昭金入学前2个月,“双星计划”中的第2颗卫星(探测二号)发射成功。“双星计划”是我国发起的首个空间探测国际合作计划,备受关注。开学后,戎昭金被分到“双星计划”相关课题组,主要任务是分析卫星获取的数据。

卫星每天采集大量数据,从海量数据中找到有价值的信息并对其进行科学描述,是空间物理研究人员的日常工作。

“对我来说,从理论物理转向空间物理的过程非常痛苦,因为很多东西不懂,有许多知识需要学习。”戎昭金回忆道,为应对挑战,他一边学习数据处理、编程、制图等技能,一边大量阅读文献,不断给自己“充电”。

在钻研过程中,戎昭金逐渐喜欢上观测物理。“通过卫星数据寻找物理规律,是一件充满挑战和乐趣的事。”他说。

在日复一日的摸索中,戎昭金慢慢找到做科研的感觉。临近毕业时,导师给他出了一道难题:通过卫星图像做一些统计工作,来研究空间磁场几何结构的平均分布状态。

只有图没有数据怎么做统计?戎昭金有些“抓狂”。他琢磨自己写一套程序,把图像信息转化为数据后再进行计算。但导师认为这可能有难度,短时间内不易做出来。

毕业后,这个事依旧悬在戎昭金心里。他有些不服气:“这个东西有那么难吗?”

戎昭金又花了几周时间编写出一套程序,利用这套编程成功处理了卫星数据并很快做出成果。相关研究发表在专业权威期刊《地球物理研究杂志》上。“这次研究让我信心大增。就像小马过河一样,在科研道路上,我学会独自跋山涉水。”他说。

2009年,戎昭金来到中国科学院地质与地球物理研究所从事博士后科研工作,师从中国科学院院士、“天问一号”首席科学家万卫星。“读博期间,我发的文章并不多,但万老师说他看中我在科研上有想法,愿意支持我。”戎昭金回忆道。

“不能老跟随别人的研究”

卫星探测地球空间通常有两种方式:一种是多颗卫星形成星座同时探测,即多点探测;二是一颗卫星探测,即单点探测。

这两种方式各有优劣。以地球磁场探测为例,通过多点探测可以搞清楚空间磁场的时空变化、结构特征等,但仅凭单点探测获取的数据很难区分时空变化。多点探测是国际热点方向,戎昭金熟悉这套方法,在知名期刊上发了不少相关文章。

原本可以在多点探测这条路上一直走下去,戎昭金却拐了个弯——放弃多点探测研究,转向单点探测。

戎昭金解释道:“地球卫星多,多点探测这种方法可行。但通常只有一颗卫星对金星、水星、火星这些类地行星进行探测。那么,如何从一颗卫星采集的数据中解读出更多的信息?”

这是前人没做过的研究。“我喜欢做新的、有挑战的事。”戎昭金说。

为了设计出合适的单点探测数据分析方法,戎昭金每天都花大量时间思考,并不断用数据验证。他经常凌晨两三点钟还在看论文,睡觉前脑子还在转,最终耗时数月设计出一种分析空间磁场几何结构的单点探测数据分析方法。利用该方法,工作人员用一颗卫星获取的数据就可以计算出空间环境中磁场扭转的结构方向。相关研究成果发表在《地球物理研究杂志》上。

“我认为,科研人员既不能老跟随别人的研究,也不能一直待在‘舒适区’。退一步说,即使跟随,至少也得分析新现象、拿出新数据、用上新方法。”戎昭金说。

抱着不断创新、超越自我的态度,戎昭金带领团队在类地行星空间研究领域崭露头角。他们在综合比较当前主流模型优缺点的基础上,建立了我国首个火星全球岩石剩磁模型。

近些年,戎昭金又开始琢磨行星磁场的反演方法:通过行星外部磁场来“看”行星的内部结构。他希望建构出一种新方法——根据外部磁场的探测推测出行星内部的磁源结构。

“如果通过外部磁场探测就能知道行星内部磁源埋在哪儿,那将是一件非常有意思的事。就像医生能通过CT发现肿瘤一样。”戎昭金说。

“为学科建设尽微薄之力”

从“嫦娥”探月到“天问”探火,我国深空探测工程成就斐然。“探测器拿到了很多数据,现在需要分析数据的人,也就是建设行星科学人才队伍。”戎昭金说。

2019年1月6日,在“嫦娥四号”登陆月球背面2天后,中国科学院大学举行了一场行星科学一级学科建设方案的评审会。包括20多位院士在内的评委专家一致支持行星科学一级学科建设。2021年11月,中国科学院大学一级学科博士学位授权点“行星科学”获批。

“对研究行星的人来说,这是历史性时刻。”戎昭金说。

为助力行星科学学科建设,2022年下半年,戎昭金开始翻译一本500多页的英文教材(中文译名《空间物理学导论》)。顺利的话,此书将于2024年5月出版。

“坦白说,翻译教材耗费了我很多时间和精力。但行星科学的学科建设刚起步,国内目前还没有较为合适的教材。我相信,这本书会让学生受益匪浅。”戎昭金说。

这几年,戎昭金开始担任学会理事、杂志编委之类的社会性工作。这些事占用了他做科研的时间。对此,戎昭金说:“个人觉得,科研工作做到一定程度后需要回馈社会,至少也应对学科发展尽绵薄之力。这是科学家的责任。”

戎昭金认为,科研人员非常需要交流和互动。他喜欢跟不同专业背景的人聊研究想法,并尽可能从中汲取灵感。他也崇尚独立思考,鼓励学生发表不同观点。

面对技术变革,戎昭金认真思考过行星科学研究的未来。ChatGPT等AI技术的横空出世让他更深刻地思考:什么样的科研人员才不会被机器取代?

“有一点很明确,只会做简单数据统计的行星科学家,如果不思变、不创新,那么就很容易被时代淘汰。”戎昭金说。