青橙奖获奖者陈孝钿：世界一流的天文台址是如何发现的？

1月8日，达摩院青橙学者分享会在浙江大学举行，陈孝钿、杨宗银、苏俊等15名青年科学家从潘云鹤、邵峰、杨树锋等院士手里领过青橙奖，获得“青橙学者”桂冠和阿里公益支持的100万元奖金。

会后，新京报贝壳财经记者采访了获得青橙奖的青年科学家，中国科学院国家天文台研究员，北京大学天体物理博士陈孝钿，他建立了国内最大的量天尺变星数据库，首次刻画了银河系直观三维图，推动了中国高精度天文测距研究和世界级光学天文台址冷湖赛什腾山的发展，这也是他获得青橙奖的理由。

陈孝钿告诉记者，他从2018年左右开始在冷湖观测星空，2021年时已经把成果展现给了全世界，并且观测数据一直保持着连续性，这让东半球也有了世界级的光学天文台，“为什么冷湖天文台的发展这样迅速，除了我们团队一直‘赶着走’促成数据外，也离不开冷湖当地政府和各界的支持。”

中国科学院国家天文台副研究员，北京大学天体物理博士陈孝钿 官方供图

三年艰苦观测以数据服人 让东半球也有好台址

冷湖赛什腾山，位于青海省海西州，海拔高达4200米，方圆百公里都是荒无人烟的戈壁滩。

去年7月，新京报贝壳财经记者曾踏上过冷湖赛什腾山的天文台，从最近的小镇到赛什腾山需要数小时的车程，但在这个一片荒凉的地方，不少山头却赫然竖立着一座座白色巨型天文望远镜，天文学家们慕名而来，就是为了这一片纯净的星空。

但发现这片星空适合天文观测，需要“第一个吃螃蟹的人”，而这个人，就是陈孝钿。2018年，在国家天文台研究员邓李才的带领下，陈孝钿来到冷湖，被这里的星空所深深震撼：“天空中有着密密麻麻、各种形态的天体，还有很多流星划过，这是东部城市完全无法看到的。”更让天文学家惊叹的是，冷湖的大气非常稳定，星星不会“眨眼”，非常适合天文观测。

“当前我们知道世界上有三个世界级的天文台，都位于西半球，我们的东半球没有好的台址，这就意味着如果在西半球的白天发生了一个重要的天文现象，当地的大型望远镜都没有办法去观测。因此大家迫切需要在我们东半球，尤其是我们中国的青藏高原找到这样一个好的台址，这是一个非常重要的资源，有了台址，我们地面上的这些大口径的望远镜，就可以像接力一样地去连续观测非常重要的天文现象。”陈孝钿说。

为了给中国，乃至整个东半球选出一个好的天文台，陈孝钿团队克服高海拔的重重困难，在冷湖连续监测了三年。证明了冷湖赛什腾山是世界一流的光学红外天文台址，填补了东半球的空白。这篇文章在《自然》正刊上一经发表，就引起了全球天文学界的高度关注，因为天文研究的基础就是观测，优秀的天文台址是中国乃至全球的重要资源。

为了推动冷湖天文台的建设，陈孝钿常年在青藏高原进行观测、调试，进行相关的数据分析和科学研究，累计时长超过400天，“我们的数据是完全公开的，所有人包括外国的专家都可以进行评判，这样大家很快都相信了这（冷湖天文台址）是好的。”

这一切都离不开天文观测者们以及当地政府相关人员的辛苦付出，“最开始邓李才研究员带领我们来到这里，条件非常艰苦，完全没有路，我们每次搬监测设备上山，都需要靠人力，需要爬三四个小时，垂直高度有近一千米。而且这个山比较危险，有一次我们同事迷路了，就在野地里待了一晚上。整个监测过程持续了三四年，是挺不容易的一个过程。”陈孝钿说，“同时，还得感谢冷湖当地政府和相关部门的支持，现在冷湖天文台址变化很大，从没有路到石子路，再到沥青路，只用了几年，研究人员的工作环境也变得很好。”

目前，冷湖已落地12个天文望远镜项目，预计建设43台望远镜，其中4台望远镜已建成，包括陈孝钿所在团队负责的SONG望远镜，它属于一个全球联网观测系统，计划通过南北半球不同经度的8台望远镜对同一个目标进行全天连续不间断观测。

“我希望把SONG望远镜一直运行下去，直到我退休。”陈孝钿慢慢喜欢上了冷湖，每次从北京千里迢迢过来，看着冷湖日新月异的发展，触摸着熟悉的设备，都会有种开心和亲切。他也感慨，冷湖虽然曾经条件艰苦，却是他的幸运之地，在冷湖台址发现之前，他所在团队正经历艰难时期，经费匮乏，绩效工资都只发一半，研究开展很难。现在，他对未来充满着信心。

从小立志成为天文学家 一生只做一件事

和很多少年一样，陈孝钿从小对星空着迷，小学二年级时，他在作文里写下自己的梦想，成为一名天文学家。高考时，他填报了北京师范大学天文学专业，开启了自己的天文人生。在北师大浓厚的天文学氛围里，陈孝钿迷上了恒星物理，大一就开始进行天文观测，用学校的望远镜观测了几百个夜晚，望远镜成了他的亲密伙伴。

但陈孝钿也有迷茫的时候，尤其是博士前两三年，恒星物理是比较成熟的领域，如何才能找到有价值的新方向？是否要转到更为火热的天文学其他领域？一封来信改变了他的想法，诺贝尔物理学奖获得者亚当·里斯主动向陈孝钿请教造父变星的数据（一种亮度随时间周期变化的恒星，能够用于恒星距离测量，又被称为“量天尺”，最著名的就是北极星），这正是陈孝钿的研究方向之一，这让他坚定了信心。

谈及诺奖得主的来信，陈孝钿表示，天文界之间交流很多，也比较平等，并不是说诺奖和博士生就有天差地别，但这件事对他的研究影响非常有鼓舞，“当时造父变星并不太受关注。他的信，让我感到诧异的是他为什么会研究这个方向。进而我花了很长时间去搜集各方面的文献，包括理解这些文献，发现恒星物理虽然非常传统，但我们可以把恒星利用成工具，用于丈量宇宙，这是非常前沿的方向。”

要从数以亿计的星空里找出造父变星，是一件枯燥的事情，不仅需要大数据处理，还要靠天文学家的肉眼识别，才能实现非常高的准确度。为了从近百万张图片中把造父变星全部找出来，陈孝钿每天查看两三万张图片，持续了两三个月，将所有图片检查了两遍，从中分辨出上千颗造父变星。

2018年，陈孝钿等人发布了第一个红外全天变星星表，表中包含了1339颗造父变星。基于这个星表，陈孝钿次年在国际顶级学术期刊《自然—天文》(Nature Astronomy)发文，发布首张银河系恒星盘三维全貌图，揭开银河系形状之谜，引起了全球媒体关注。

除了打磨造父变星“量天尺”，2023年，陈孝钿还打造了一把新的“量天尺”。他利用双周期天琴座RR型变星，将难测的金属丰度信息转换成容易测量的周期，成功绕开金属丰度这个主要障碍，使得上百个星系或矮星系的高精度测距成为可能。“我希望从百光年到百亿光年，都能实现宇宙的高精度测距，最终得到宇宙的三维导航图。”

luoyidan@xjbnews.com

新京报贝壳财经记者 罗亦丹 编辑 岳彩周 校对 贾宁