90后博士发表重磅研究：“做科研不要怕问问题，无知才是常态”

文《中国科学报》记者 张晴丹

有多少人会害怕开组会？又有多少人很怕导师在组会上一个劲地问你问题？

90后博士王晓洁就曾怕过。她读博时的导师姚志国是一位科研态度非常严谨的科学家，经常在组会上问许多个“为什么”。这也反向推动王晓洁在每次开组会前都做好充分准备，预判导师可能会问到的问题，并准备好答案。

慢慢地，她锻炼出独立思考、思辨以及动手能力。“作为科研人员，不光是不怕被问问题，更要敢于去提出问题。这是一种很重要的交流方式。我在刚涉足科研领域的时候很害怕自己回答不上问题、显得很无知。但随着科研经历的深入，我发现无知才是常态。”

这样的心态一直伴随着王晓洁的学术生涯，并助她累结硕果。目前在美国密歇根理工大学做博士后的她，在宇宙线物理的研究领域取得了重磅突破——首次观测到我们银河系内的微类星体V4641 Sgr发射超高能伽马射线。近日，相关成果发表于Nature。

王晓洁受访者供图

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首次发现，宇宙射线研究迎新突破 能取得如此惊人的发现，源于一场机缘巧合。 王晓洁所在研究团队通过高海拔水切伦科夫伽马射线观测站（HAWC）对视场内的天体进行了巡天观测——就像是给天体拍照片，由此形成了HAWC的“天图”。当王晓洁在“天图”里巡视这些照片时，敏锐且细致的她发现了一个很有意思的区域。

经过一番调查，她发现几乎没人关注到这个区域。现有的伽马射线观测里也没有包括源，所以这是一个全新的源。她意识到，从这里切入可以进行更深入的探究。

宇宙中存在一些类星体。它们是宇宙中的活动星系核，中心存在“非常致命”的黑洞。当黑洞吞噬物质时，会释放出巨大能量，而这些类星体会发射很强的喷流，喷流中存在粒子加速现象。但实际上，类星体很难被观测，因为它们距离地球非常遥远。

“但微类星体就在银河系内。作为一个微小的版本，微类星体其实与类星体有很多的相似性，所以我们就可以通过微类星体进一步研究类星体喷流粒子加速等现象。”王晓洁在接受《中国科学报》采访时说。

长久以来，科学家认为微类星体可能会将粒子加速到比较高的能量。这方面的理论已经存在，但观测上还比较贫乏。其中最大的难点就在于银河系内的微类星体并不多，还不到20个。本身数量就少，而能够发射伽马射线的就更稀少了。

“在我们这项工作之前，仅在微类星体SS?433发现大尺度喷流现象。它被观测到的最高能量也只有25万亿电子伏特，大概是我们现在观测到的能量的八分之一。”王晓洁说。

“现在，我们观测到了第一个能发射高达200万亿电子伏特量级水平的天体，就可以触发一些其他的观测，说不定将来会观测到更多。”王晓洁表示。

这是一次重大突破，也是大事件。此前研究普遍认为，只有银河系内的超新星遗迹、脉冲星风云、恒星形成区，或河外星系中非常遥远的活动星系核才能产生如此高能的射线。而这次发现的微类星体V4641 Sgr，仅距地球约2万光年，其喷流加速的粒子产生的高能伽马射线，让天文学家能够几乎不受磁场干扰地研究宇宙星系的演化过程。 兴趣源于儿时，明确学术道路 对星辰的兴趣、对宇宙的向往，可以追溯到王晓洁的童年时期。

在老家山东聊城，彼时光污染较少，抬头便可清晰地看到银河。“小时候最喜欢做的事情就是抬头仰望星空。尤其是夏天，比较闷热，我们就躺在院子里，一边看着星星眨眼睛，一边听大人讲一些与之相关的神话故事。”王晓洁回忆道。

苍穹中的未知，对于年幼的王晓洁来说，完全是另外一个极为陌生的世界，充满玄幻与神秘。她觉得自己无比渺小。也是从那时起，一粒科研的种子悄无声息地埋下了。

后来，王晓洁考上了云南大学。那时还没有天文专业，王晓洁选择了物理，因为她了解到天文和物理之间的关系很紧密。对现代天文学来说，物理非常重要，天文领域许多现象都要在物理基础上来解释。

就在本科最后一年，王晓洁有幸接触到了“拉索”项目（高海拔宇宙线观测站LHAASO）。随着对该项目更深入地接触，她才开启真正意义上的科研，从此结下了与宇宙线研究的不解之缘。在直博保研到中国科学院大学后，她感受到了更浓烈的科研氛围。

几年的读博时间里，王晓洁都是过着宿舍、办公室、食堂“三点一线”的简单生活。她很长时间都待在实验室或办公室里，慢慢有了一点科研人员的样子。

她在读博期间的研究课题是如何优化探测器的重建和触发。宇宙线粒子无时无刻不在轰击探测器。如果阈值设置过低，就会有大量的无效背景信号，将本身就少得可怜的伽马信号湮没。相反，阈值设置过高也会影响收集的伽马射线数量，从而影响后续的统计分析。

这是一件复杂且重要的工作。“有时候，也会遇到瓶颈。好在我读博时遇到了一群志同道合的小伙伴，我们会相约去操场散步、逛街、运动来缓解科研压力，心情不好的时候一起冲着旷野大喊。”王晓洁说。

尽管如此，王晓洁对科研的热情从未退却。博士毕业后，为了继续在这个领域深耕，她留在了中国科学院高能物理研究所做博士后，跟着导师、中国科学院院士曹臻学到了更多。她与来自不同国家、不同学科背景的科研人员进行思想碰撞，也明确了今后继续走学术这条路。

王晓洁受访者供图

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越过山丘，遇见最好的自己 在逐梦星辰大海的征程中，王晓洁展露自信与坚毅。

王晓洁的父亲是一位初中地理教师，母亲对未知充满兴趣。在父母的熏陶下，王晓洁从小就对知识充满了强烈的探索欲。父母工作很忙，无法经常陪伴在身边，她便养成了“找一本书，找一个角落，开启安静阅读模式”的习惯。

“看书能助我找到内心的平静与力量，到现在我依然还保留着这个习惯。从读研开始，我把这个习惯转移到大量阅读文献上。得益于此，我在加入‘拉索’项目，以及后来到美国做博士后时，都顺利适应，上手得很快。”王晓洁说。

当谈到为什么喜欢科研时，王晓洁表示：“科研对我最大的吸引力就是未知。在探索的过程中，当找到某一部分的答案时，我很享受那种解题的快感。我也很喜欢在一个宏大的课题里，一步一步慢慢向终点迈进的感觉。”

国外的科研环境也很“卷”。这篇Nature文章的发表并没有让王晓洁感到轻松快意。她的手上又堆满了活儿。除了三篇文章已在合作组内部审核外，有一篇文章刚开始动笔，另外还有一篇分析没有完成。她对自己有很高的要求，也期望有更多产出。

和在国内相比，远在异国他乡时常感觉孤独，这也是许多留学生的共同感受。王晓洁现在生活工作的城市既偏远又很小，冬天非常漫长。她依旧过着“三点一线”的单调日子。不过，“心之所向，素履以往”。因为热爱，让她的科研搬砖之路并不寂寥。

现在每天只能睡五六个小时，但是王晓洁仍然觉得自己的努力还远远不够。“未知的东西实在太多了。我还需要脚踏实地，一步一个脚印地向前走，争取能够解开更多的宇宙奥秘。”王晓洁说，“我很庆幸自己选择了科研，因为它让我遇见了最好的自己。”

参考链接： https://www.nature.com/articles/s41586-024-07995-9