馮毅：憑一招鮮吃遍“宇宙”

趙廣立

近日，中國科學院國家天文臺研究員李菂領銜的團隊在《科學》發表論文，介紹他們在快速射電暴領域新的重要發現。33歲的之江實驗室研究專家馮毅為共同第一作者。

馮毅靠智能計算，從浩如煙海的天文探測數據中深度挖掘，以尋找宇宙奧義。他的工具是高性能計算機，天文數據則主要來自部署在世界各地的天文望遠鏡，這其中就包括我國500米口徑球面射電望遠鏡——FAST。

“智能計算為基礎研究帶來了新工具和新范式。科研人員未必預料得到的創新突破，也許就會在智能計算與天文研究的融合創新中涌現出來。”馮毅說。

“宇宙為我做實驗”

2007年，快速射電暴首次被人類探測到，之后迅速成為全球天文科學家關注的焦點。這也是馮毅近年來的研究重心。

“快速射電暴是一種非常劇烈的宇宙爆發現象，‘快速指它發生得很快，在毫秒量級；‘射電暴指它的能量巨大，每次釋放的能量比太陽一年釋放的能量還多。”這種目前沒有被公認解釋的神奇天文現象，勾起了馮毅無限的好奇心。

2019年，李菂團隊通過FAST觀測到了持續活躍的快速射電暴，命名為“20190520B”——這是FAST“多科學目標同時巡天（CRAFTS）”項目所發現的、世界首例持續活躍重復暴，且持續可靠。

馮毅告訴筆者，重復暴的出現，讓快速射電暴研究不再是大海撈針，天文學家可以對特定目標持續檢測，以捕獲更多爆發數據。

“我非常好奇最新的觀測為我們揭開了宇宙哪些奧秘。”馮毅說，“我動手能力不強，實驗物理并非強項。但天體物理不同，是宇宙在為我做實驗。我要做的就是運用科學方法，揭開宇宙星體奧秘。”

與快速射電暴的故事

2022年3月，快速射電暴的神秘面紗被馮毅揭開了小小一角。他通過對快速射電暴偏振的計算分析發現，不同快速射電暴的表現，可以用一套統一的公式描述。這意味著這些不同表現的快速射電暴，有可能是同一種天體演化到不同階段所呈現的樣子。

馮毅的發現提供了一種研究快速射電暴復雜環境的獨特方法，為構建重復快速射電暴的演化圖奠定了基礎。馮毅以唯一第一作者身份將該成果發表于《科學》。而此次最新發表的《科學》成果，則將快速射電暴的起源研究又向前推進了一步。

研究團隊利用位于澳大利亞的帕克斯望遠鏡和位于美國的綠岸望遠鏡，對“20190520B”進行了長達17個月的監測。拿到觀測數據后，馮毅運用智能算法去繁就簡，測量并分析了其中的偏振數據。結果發現，其“法拉第旋轉量”存在巨大變化。

“法拉第旋轉量隱藏了諸多宇宙磁場環境特征，對于射電天文學研究至關重要。”馮毅解釋說，通過分析法拉第旋轉量，可以反推快速射電暴所經過的宇宙磁場環境。

馮毅和研究團隊利用之江智能計算天文平臺的算法高效處理數據，通過綜合分析發現，“20190520B”的法拉第旋轉量經歷了兩次正負值劇烈轉變的過程。

“這顯示出它周邊磁場存在著極端反轉，也就意味著‘20190520B可能處在雙星系統中，而雙星的伴星可能是黑洞或者大質量恒星。”馮毅認為，這一發現使快速射電暴起源研究邁出了重要一步。

“一招鮮”既有個人天分也有團隊加持

馮毅目前是之江實驗室智能計算平臺研究中心研究專家，負責牽頭建設“快速射電暴數據分析及可視化平臺”。他擅長的正是在天文中引入智能計算技術，破解數據篩選和分析難題，讓巡天數據處理“撥開云霧見月明”。

馮毅在計算天文領域“一招鮮”是怎么練成的？

還在小學一年級，馮毅就與科學結緣，在書店一眼看中了《中國少年兒童百科全書》，小小少年心中種下了好奇的種子。初中起，馮毅開始接觸數學競賽，升學進入華中師范大學第一附屬中學理科實驗班后，高中3年又專注物理競賽，并在高三那年被保送清華大學物理系。

馮毅說，中學對數學、物理等學科的系統學習，加深了他對科學的興趣，也為他后來從事天文計算研究打下基礎。

在清華學習期間，馮毅的“物理世界”越發多姿多彩。憑著興趣，他最終選擇了天體物理專業。2014年，馮毅前往美國深造，并很快小有建樹——以一作身份在《自然》發表論文，闡釋在“疏散星團化學組分均勻性的起源”方面的理論見解。

在這之后，馮毅的研究經歷了兩年的“阻滯”，他回國創業。缺少創業經驗的他難以像在科學探索中那樣如魚得水，于是與科學再續前緣。

“還是做學術更有趣。”馮毅說，之江實驗室非常支持年輕人，且人事管理制度很靈活，這讓他們的團隊得以在一兩年內從幾個人發展到30多人，并完善了科研機制和平臺建設。

馮毅提到，他們團隊非常感念南仁東先生。“感謝他領導建設的FAST和留下來的精神遺產，我們非常榮幸能站在前輩的肩膀上，引領國際。”

對于會不會有壓力、是否擔心未來不再有如此旺盛的產出，馮毅的回答是“不擔心”。“做好研究是最重要的，我不太喜歡預設和承諾，把每個科學問題想明白、弄清楚，就知足了。”他說。