编者按：中国目前专门从事天文学研究的人员，数目在2000人左右，可在中国国家天文台副台长、中国科学院大学天文与空间科学学院副院长、博士生导师刘继峰看来，未来15年里，这个数字会达到10000人。在这样一个存量博弈的时代，对于地外宇宙世界的探索，是人类的未来。
1609年，一个晴朗的普通夏夜，伽利略第一次架起他的望远镜，看到月球上的沟壑山峦，看到木星和她的四颗卫星，用银河系的璀璨星河，推开了人类现代天文的开端。
1987年，也是一个晴朗的普通夏夜，一名中学生取出从《天文爱好者》杂志邮购的两枚镜片，装在了自己制作的简易伽利略望远镜上，而这，或许便是刘继峰成为“黑洞猎手”的开端。
时任中国科学院国家天文台副台长、银河系三维结构研究团组首席科学家刘继峰日前凭借“黑洞猎手”这一研究计划一举夺得腾讯科学探索奖，而近日，他和团队在郭守敬望远镜（LAMOST）的观测数据中发现了迄今为止质量最大的恒星级黑洞，这一研究成果也被刊发在国际顶级期刊《Nature》上。
很多科学家在回首自己科学之旅的起点时，往往总结儿时经历让他们产生起来的兴趣是一生躬耕科研的动力，这一点上，刘继峰也不例外，“对于黑洞的研究可以追溯到年轻的时候，甚至没上大学的时候就对这个东西很‘fascinated’！”
对他来说，成为一名天文学家或许就像宿命一般不可动摇。小学五年级的寒假，老师要求同学们记录读书笔记，当时他正好写的是《太阳上的氦是怎么发现的？》，完整看了一遍书之后，刘继峰对里面的内容一时着了迷，他在读书笔记里写道：“在超过100年前，人们在地球上就已经知道，太阳上有我们未知的成分，这是一件多么令人惊讶的事情！”
氦的英文学名是“helium”，词根直译就是太阳素。抬头望望书里说会周期性发生黑子爆发的太阳，这个还身在齐鲁大地乡野上的小学生对星空这个未知的领域充满了好奇。
初中时，刘继峰接触到了一些科普科幻书籍，对时空旅行、黑洞、超新星爆发这些事物心驰神迷。他记忆最深的是当时有一本天文学科普书，名为《宇宙的奥秘》，作者从窗外的落基山脉写起，循序渐进地讲起地球、太阳系、银河系、光年之外的整个星空……最后落脚到宇宙诞生的“最初的三分钟”，把关于宇宙的知识科普得妙趣横生，一遍读下来，让人只觉酣畅淋漓，激发了他进一步学习天文学的愿望。这之后不久，山东省鄄城县县城里第一份《天文爱好者》杂志出现在了邮局，订阅者，正是刘继峰。他在一期期杂志里畅游于天文学领域非凡的过去和现在，学习到了很多新知识，将当时最前沿的研究成果一览无余。
当时《天文爱好者》杂志还会给订购者提供邮购目录，刘继峰买的是两枚凸透镜和用墨汁涂黑的两个纸筒，用它们做了个物理口径只有5厘米的伽利略式简易望远镜，常常拉着一帮同学调试着玩。两块镜片叠在一起抬头望去，星空被放大，土星的气体环、月球环形山、移动着的行星……尽收少年眼底，学习和研究天文领域的愿望在心底慢慢生根发芽。
1991年，刘继峰到了考大学的时候，他在第一志愿里写下当时国内最好的天文专业“南京大学天文系”，可事与愿违，提前批志愿里填写的北大直接录取了他，阴差阳错又有些顺其自然地进入北大，开始了自己在这里7年的时光，曾经的梦想照进了现实，学习能力也得到了认可和检验。他坦言：“当时都没想自己能不能考上的问题，我学习比较专注，所以直接就进去了。”
对待学习和工作的专注成为刘继峰的利器，进入北大，拿起专业的科研设备，参与天文学的科学研究活动，他的科研之路由此开始。北大的7年里，他跟随乔国俊教授从事脉冲星辐射机制的数值模拟和观测比较工作，1999年，刘继峰到美国密歇根大学天文系，跟随乔尔·布雷格曼教授攻读博士学位。在这期间，刘继峰运用哈勃空间望远镜、钱德拉X射线卫星以及位于南美智利的6.5米望远镜从事黑洞等致密天体的多波段观测研究，并在2006年获得密歇根大学“优秀青年校友”奖。
2006年至2009年，刘继峰进入哈佛大学史密松天文台做博士后研究期间，获得美国宇航局颁发的“爱因斯坦学者”奖资助，从事为期3年的独立研究工作。在这里，刘继峰与联邦科学家杰弗里·麦克林托克合作，利用X射线谱特征测量黑洞自转和探测黑洞周围的时空弯曲。2009年起，刘继峰被聘为史密松天文台独立研究员，从事包括I型超新星前身星的一些工作，研究成果颇丰。
国外求学工作之际，刘继峰一直想着的还是早日回来，在国内进行自己的相关研究工作。 2010年，他以中科院“百人计划”回国加入中国国家天文台，担任“银河系三维结构研究团组”首席研究员，并于2013年在《Nature》上发表他领导的团队对漩涡星系中X射线极亮源M101 ULX-1的研究成果，而后在2015年和2019年，刘继峰又相继以第一作者的身份在《Nature》上发表两篇有关黑洞最新研究进展的文章，一次次刷新天文学黑洞研究的前沿领域，和他所从事的研究计划一样，刘继峰被同行们赞为卓越的“黑洞猎手”。
从兴趣开始，而后求学，再到深耕于天文学研究工作，多年如一日。在浩瀚的宇宙面前，和数百年来众多天文学研究者一样，刘继峰忘我地沉浸在这无尽星空，探寻那些神秘而又美妙的天体，孜孜不倦地为我们解答着关于宇宙的秘密。
Black Hole：矢志不渝地寻找
“黑洞”是刘继峰科研生涯中绝对的主题和中心。在恒星演化的过程中，质量比较大的恒星在生命的终末，将会经历一次绚烂的超新星爆发，随即坍缩为一颗密度极高、引力极强的黑洞。即便是以光速飞行的光子，一旦落入黑洞的视界范围内，也将在劫难逃。
在国际天文学领域中，无论是之前的黑洞照片，还是本次发现的最大质量恒星级黑洞，但凡同黑洞相关的大型科研成果，都备受关注。作为宇宙中最为极端的一种天文现象，黑洞研究始终是天体物理领域的一块香饽饽。刘继峰认为，“它就像是天文学领域的一盏‘圣杯’。”
2013年，刘继峰率领国际团队完成了世界上首次对X射线极亮源的动力学质量测量，并以第一作者将成果发表在了《Nature》上，被该杂志的审稿人赞为“摘取了这个领域的圣杯”。评价起自己的“圣杯”式成果，刘继峰倒觉得领域内大家都知道目标是什么，也清楚实现这项工作很难，共同设立一个“圣杯”的目标，鼓励大家朝着那个方向前进，在这颇有些“朝圣”意义的远途上，走得快、做得快的那些人自然先到达目的地，自己只不过是快一些罢了。这简单的一句“做得快”里面，凝聚的其实是刘继峰和团队多年历经坎坷的心血成果。
寻找黑洞并不是一件简单的事情，毕竟光线本身就无法从黑洞中逃脱，而它又很容易混淆为其他天体，“寻找黑洞的分布，我们就像是管中窥豹、盲人摸象一般，看不到它的全貌。”刘继峰和团队认为，现有的观测缺失了很多小质量的黑洞，而他们本应比大质量黑洞多得多。在天文学家的预言里，我们的宇宙中有上亿个黑洞，但现在只找到了约20个，小于6个太阳质量的黑洞还没有被找到过。也正是因此，刘继峰的团队将目光转移到如何突破现有的理论和方法，来寻找还未被发现的恒星级质量的黑洞，“黑洞猎手”计划应运而生。
2013年拿到基金委重点项目开始做黑洞研究到现在，刘继峰和团队已经和这个有些让人难以捉摸的天体打了6年交道。在这中间，他们经历最多、记忆最深的事情，是数不清的失败。说起这些失败，久经科研沙场的刘继峰语速也有些激动地快起来，记忆比较深刻的是之前的一次尝试，大家认为黑洞的吸积盘上紫外辐射比较强，他们考虑，如果观测一些紫外波段辐射比较强的源，应该能够发现一些黑洞，整个研究团队在这个波段投入了大量的精力和观测时间，可是最后却发现，虽然黑洞在紫外辐射很强，但是这个波段能观测到的天体绝大多数都不是黑洞，“当时我们发现的大量的M型恒星，磁重联爆发时在紫外波段就特别亮，所以我们看到的绝大多数都只是恒星活动，所以对我们原来的目的来说，这就是一个失败。”尽管尝试过一种又一种错误方法，一些合作者和同学们都快失去了耐心，刘继峰依然带领团队在这条黑洞“朝圣”之路上坚定前行。
就像是爱迪生最后拿起蒸过的碳化竹纤维一般，经历了一次又一次失败的沮丧，更换了一种又一种研究方法之后，刘继峰的团队也遇到了他们的“碳化竹纤维”——动力学方法，借助LAMOST能够同时观测大量天体这一特技，他们在茫茫星海之中找到了“黑洞之王”LB01——迄今为止质量最大的恒星级黑洞，这也正是本次科学探索奖所奖励的成果。
虽然只有最后的方法得到了想要的结果，但之前数年的探索是否毫无意义？刘继峰摇了摇头，失败常有，但他们却也并非不能变废为宝。他的研究团队中，现在正有3名学生在利用之前“失败”得记忆深刻的紫外观测数据，进行恒星活动性的研究，探索恒星活动对于行星演化的影响规律。在刘继峰看来，天文学的大数据时代也已然到来，现代天文学的数据规模比任何领域都要庞大，几百年前的天文学家耗费了数十年去研究几百颗星就已经是观测的极限，而现在动辄便是对百万颗恒星进行规律性的探究，这些在失败的过程中产生的对于黑洞研究没有用的大量数据，刘继峰和团队也精心地收藏下来，期待能够在大数据观测时代用以发现一些新的突破。
Communication：灵感的爆发
刚回国家天文台没几年，刘继峰就创立了名为“AstroPH”的讨论会，试图召集年轻学者们在闲暇时间讨论新发表在Arxiv网站上面的论文，拓展科研视野。然而由于管理困难等诸多问题的出现，这个讨论会并没能存在很长时间。
2017年，刘继峰又联合天文学院办公室的毛永娜老师等人，创立了“天文技术午间沙龙”，鼓励大家利用午餐休息的时间，召集各个领域的大咖来给听众讲解一些自己领域的前沿知识，内容也并不局限于天文，物理、计算机甚至硬件设备也都被纳入其中，天文台的所有老师学生都可以参与沙龙进行讨论，一时间得到很多人响应。在工作里，刘继峰的专注并没有让他沉浸在自己的世界里，与同行、学生之间密切的交流也是他的一大特点。
面对浩瀚的宇宙，天文学是一个需要宽阔研究视野的专业，刘继峰特别地注重与国内外同行的联系，就在记者与他约见的周日上午，他还参加了智利观测站的视频工作会议与航天中心的午餐会议，忙得不可开交。刘继峰对自己的状态颇感满意。刚回国时，他仅跟原来在美国读书工作的密歇根大学有一些工作往来；现在，他的科研团队基本跟全世界所有的观测台都建立起了联系，在深度和广度上拓宽了自己的科研工作规模。
但凡科研氛围优越的研究机构，他们的内部交流活动都十分频繁，刘继峰深谙其道。在他看来，中国的平台给了他有一种能够无限扩大同别人之间交流的潜力，自己感受最深刻的例子是2013年他以第一作者身份发表在《Nature》杂志上的文章仅有5名共同作者，而最新发表的文章已经足足有55名作者，这正是这种交流扩大的体现。第三篇《Nature》文章前前后后讨论了两年多，刘继峰和团队想了各种各样的办法来对LAMOST观察到的疑似黑洞的天体进行验证，通过比对加纳利大型望远镜（GTC）、凯克望远镜（Keck）等诸多全球各大仪器在不同波段的观测数据，才最终确定这颗将近70倍太阳质量大小的黑洞确实存在。
同行之外，刘继峰还常常拉着学生讨论，“刘老师简直就是讨论狂人！”无论是银河系三维结构团组的成员，还是刘继峰课上的学生，无一不对他的这个特点印象深刻。学生韩恒赓对自己被“抓着”讨论印象深刻，在刘继峰的课题组的学生办公室，整整一面墙都贴满了各种天体的光谱数据模板，用作讨论时候的临时比对，有时晚上，刘继峰可能端着杯水就走进来了，说一声“诶恒赓啊……”，然后一晚上“就没了”。讨论的话题不仅限于手头的课题，天马行空什么都说一说。比韩恒赓小一届的牛泽茜同样是刘继峰这个爱好的“受害者”，“刘老师真的会说一声‘诶泽茜’，然后就把凳子拖过来，然后讨论问题一直到晚上11点，每次都是师母一个电话打过来，我们才意识到都已经早过了下班时间。”学生们对这种讨论也乐此不疲，“其实是很高兴的事情，因为可以跟刘老师学到很多东西，课题做不下去了的时候，也会有人给你指条明路，言简意赅。”韩恒赓点了点头，“指路明灯。”
花费如此之多的时间和同行及学生们交流讨论，如果是一般人或许就已经没什么时间进行科学研究了，但是刘继峰却依旧在近几年保持着极高的科研产出，从2013年至今，他已经在《Nature》以第一作者身份发表了3篇文章，同时在各大期刊也刊载文章数十篇，用学生牛泽茜的话来形容，“刘老板可能根本不用休息吧……”
Education：成为教育者的自豪
科研工作者之外，刘继峰更喜欢的是自己的另一个身份——教育者，自2010年回国以来，刘继峰已经顺利培养毕业4名博士生和多名研究生，他们在毕业后也都基本留在了天文学领域，在本次发表的《Nature》文章上，牛泽茜、王逸伦等5名学生也因参与研究工作成为共同作者。
2014年，国科大天文学院开始招生，刘继峰担任学院副院长。国科大实行科教融合体系的小班制教学，到了天文学院的本科生们这里，小班教学发挥到了极致，学院的老师都极为了解这一群学生，看着他们在4年大学生涯里一步步成长。除了毕业后出国深造的学生，更多的本科生直接留在了国家天文台和本科的学业导师们继续做研究，这给了刘继峰陪伴他们4年抑或是7年甚至9年观察接触他们的机会。
当年的第一届本科生到现在也都到了研究生二年级的阶段，在这长达数年的教育和陪伴中，他看着孩子们逐渐成熟，像是一棵棵稚嫩的小树苗一样，疯狂地吸收知识养分，在这过程中，学会独立思考，找到自己的人生定位，不断长大，让人不难想象，终有一天他们也会成为独当一面的合格科研工作者。说起学生，刘继峰语气里溢出的是自豪，“看到这一批本科生，我真是一点都不后悔当初过来做教育。”
“教育不应该是知识的搬运，而是兴趣的激发，继而做到科创能力的提高。”刘继峰给本科生们上课时，坚持贯彻自己的这一“信念”，学生们对刘老师的“讨论”型教育记忆深刻。上课的时候，他的问题多得总是让学生有些受不了。与此同时，刘继峰还是“科教融合”理念的坚持者，执着于为学生增加更多的研究课题，让学生在科研实践里进一步将知识融会贯通起来。
刘继峰是一个不“push”的老师，他自己就是一种榜样的力量。学生牛泽茜对导师打心底里佩服。每天来得比学生早的刘继峰，走得也最晚，常常早上7点不到就已经在办公室了，晚上有时候甚至都不回家，直接睡在了办公室里。相反的是，他倒不希望学生被动地起早贪黑，要求是在完成每年规定必需的学习任务（投中任何领域的国际会议）之外，“还是得发展一下自己的兴趣”。在学生那里，他们更多的是受到导师感染，专注地投入工作，因而整个课题组的成果颇丰富。
刘继峰常常给学生灌输的是自己的“631”工作法则，用60%的时间专注于自己的本职工作，用30%的时间为未来10到15年的发展做准备，剩下10%的时间发展自己的兴趣，思考一些更深层次的问题，社会、哲学、世界……
办公室的门口，贴着的一张《周易》选段，正是刘继峰10%的时间里自己的兴趣所在。看着这张有些发黄的片儿纸，让人不禁对这位天体物理学家的哲学思辨展开奇妙的想象，究竟是怎样一种看待世界和自我的方式，让他如此忘我地投入天文学领域，创造出如此之多颇有开创性的成果。他说：“其实我也不知道，不让我做科研，我都不知道干什么。”
转载自《国科大》第6期
原标题《“黑洞猎手”刘继峰》
