英才計(jì)劃開(kāi)啟我的科研之路

謝佳禾

參加英才計(jì)劃的初衷

我從小就對(duì)天文有著濃厚的興趣，希望長(zhǎng)大可以做1名研究天文的科學(xué)家。中學(xué)階段，我加入了學(xué)校的天文社，學(xué)習(xí)了很多常識(shí)性的天文知識(shí)，也嘗試了一些簡(jiǎn)單的天文攝影。但這些都是表層的、業(yè)余的天文，希望能進(jìn)行一些更加深入的天文學(xué)習(xí)，因此我加入了英才計(jì)劃。

開(kāi)啟科研之路

成功入選英才計(jì)劃后，我開(kāi)始向?qū)熣?qǐng)教關(guān)于研究方向和選題的問(wèn)題。王科導(dǎo)師讓我先學(xué)習(xí)一些基礎(chǔ)的天文知識(shí)，再考慮選題。于是，我閱讀了導(dǎo)師推薦的《現(xiàn)代天文學(xué)十五講》和《天體物理導(dǎo)論》，并寫(xiě)了讀書(shū)筆記，記錄了閱讀中出現(xiàn)的問(wèn)題，思考了哪些問(wèn)題可以成為選題的靈感。閱讀這些大學(xué)教材不僅讓我學(xué)到了很多天文知識(shí)，更讓我意識(shí)到在天文學(xué)習(xí)的征程上還有很長(zhǎng)的路要走。此外，我還觀看了《承前啟后的嫦娥五號(hào)》等天文科普講座，學(xué)習(xí)了一些航天方面的知識(shí)，這些基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)對(duì)我后期的研究和論文撰寫(xiě)有很大的幫助。

得知王科導(dǎo)師的研究方向是恒星形成后，我也閱讀了很多相關(guān)的論文，通過(guò)閱讀論文，我學(xué)到了一些從書(shū)本中學(xué)不到的知識(shí)，比如：學(xué)會(huì)了論文檢索，了解了研究天文的學(xué)者是如何開(kāi)展科學(xué)研究的，也學(xué)會(huì)了論文的基本寫(xiě)作方法。同時(shí)，大量英文文獻(xiàn)的閱讀也大幅提升了我的英文閱讀水平。

在積累了一定的基礎(chǔ)知識(shí)后，王科導(dǎo)師的團(tuán)隊(duì)為我定制了幾個(gè)課題。在眾多課題中，我選擇了“13CO與H2相關(guān)性”這一課題。這個(gè)課題研究分子云的物理性質(zhì)，對(duì)于探究恒星形成規(guī)律有重要意義，而且這個(gè)課題包括了對(duì)2組數(shù)據(jù)相關(guān)性的研究和對(duì)大數(shù)據(jù)的處理，這2項(xiàng) 內(nèi)容對(duì)于所有領(lǐng)域的科研都是十分重要的研究方法。

遇到攔路虎——編程

我選擇的課題內(nèi)容需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，會(huì)用到很多編程知識(shí)，但是此前我?guī)缀鯖](méi)有接觸過(guò)編程語(yǔ)言，因此編程成為了課題研究中很大的一個(gè)困難。編寫(xiě)一個(gè)處理數(shù)據(jù)的程序并不像完成一項(xiàng)學(xué)校布置的作業(yè)，學(xué)校布置的作業(yè)都是課堂上學(xué)過(guò)的內(nèi)容，只需要按照提供的步驟做就可以完成，即使有不會(huì)做的題，也可以在搜題軟件里搜索到答案。

編寫(xiě)程序時(shí)，通常需要學(xué)習(xí)很多教程才能了解一個(gè)函數(shù)的用法，在程序中正確地使用一個(gè)函數(shù)也很費(fèi)功夫。此外，編寫(xiě)程序沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案，很難確定是否出錯(cuò)，因此在編寫(xiě)的時(shí)候需要非常小心。

在編寫(xiě)過(guò)程中，每運(yùn)行一塊新的代碼，我?guī)缀醵紩?huì)遇到報(bào)錯(cuò)，由于所使用的函數(shù)都是在天文數(shù)據(jù)處理中才會(huì)用到的，很難找到其他人的使用經(jīng)驗(yàn)，需要向?qū)熣?qǐng)教或自己解決。雖然編寫(xiě)程序比寫(xiě)任何作業(yè)都消耗精力，但在這個(gè)過(guò)程中我也收獲了寫(xiě)作業(yè)無(wú)法帶來(lái)的成就感。王科老師的博士生焦文裕在解決代碼錯(cuò)誤、優(yōu)化代碼等方面為我提供了很多幫助，沒(méi)有他的幫助，我的代碼就無(wú)法成型。

滿(mǎn)載而歸

1年的培養(yǎng)下來(lái)，我學(xué)到了很多天文學(xué)知識(shí)，恒星形成相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備也有了較大的提升。同時(shí)，我知道了如何開(kāi)展課題研究，如何撰寫(xiě)論文，學(xué)會(huì)了課題匯報(bào)，還鍛煉了自主學(xué)習(xí)、自主解決問(wèn)題和時(shí)間管理等能力。真正的天文科研工作也讓我對(duì)前沿天文學(xué)研究更為了解，激發(fā)了我對(duì)天文學(xué)更大的興趣。

英才計(jì)劃給我?guī)?lái)最大的收獲是提高了我的批判性思維和創(chuàng)新意識(shí)。比如，在項(xiàng)目研究過(guò)程中，我不斷審視現(xiàn)有的結(jié)果，及時(shí)與導(dǎo)師交流存在的問(wèn)題和改進(jìn)設(shè)想，力爭(zhēng)把課題做得更好；在處理整個(gè)銀道面數(shù)據(jù)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)分子云噪聲、擬合直線(xiàn)斜率等數(shù)據(jù)量過(guò)于龐大，人工處理非常麻煩，于是將 Python 和 Excel 結(jié)合起來(lái)，編寫(xiě)了一個(gè)可以讓數(shù)據(jù)自動(dòng)讀取和寫(xiě)入的程序，大大提高了數(shù)據(jù)處理效率，節(jié)省了工作時(shí)間。

此外，在英才計(jì)劃的學(xué)習(xí)過(guò)程中，導(dǎo)師通過(guò)言傳身教教會(huì)了我科研工作者應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)和個(gè)人修養(yǎng)，我要努力向他們學(xué)習(xí)。

總之，英才計(jì)劃為我們提供了優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源和優(yōu)秀的科研工作者作為導(dǎo)師，讓我們?cè)诟咧袝r(shí)期就可以接觸到科研，激發(fā)了科學(xué)興趣，開(kāi)拓了視野，鍛煉了科學(xué)探究的能力，讓我們學(xué)到了很多在中學(xué)接觸不到的知識(shí)，有效銜接了中學(xué)與大學(xué)的教育。能在高中時(shí)期參加英才計(jì)劃收獲很大，希望未來(lái)能有更多學(xué)生參與到英才計(jì)劃之中。