让我们都来听懂星星的秘密

本文转自：长江日报

重庆大学化学化工学院教授、博导勾茜：

让我们都来听懂星星的秘密

勾茜

□ 长江日报记者马梦娅

勾茜是国内为数不多研究分子光谱及天体化学的女科学家。2015年，她留学归来，成为重庆大学化学化工学院当时最年轻的博导之一。8年来，她从零建起研究组，搭建了国内首台微波光谱仪。在微博上，关于她搭建光谱仪的话题阅读量近6000万人次。

去年9月起，她开始将自己所学做成科普短视频，分子云与恒星形成、分子间弱力的秘密、光谱学与量子力学，这些看似复杂、抽象的课题，引起许多人的关注。近日，《读+》周刊专访了重庆大学化学化工学院教授、博导勾茜。

■ 每次仰望星空获得的力量

勾茜在学习、科研路上的每一次前进，都与星空有关。

勾茜1984年出生于四川绵阳，外公外婆住在乡下，每年寒暑假，她都会在农村住一段时间。在农村的夜晚，她常常仰望星空，让想象力尽情释放。也许就在那时候，她心中种下了一颗种子，与探索星空有关。

勾茜从小擅长理科，高一时“带着试试看”的心情参加化学竞赛，结果一鸣惊人，拿了全国二等奖。勾茜本科攻读材料化学，研究生转去学分析化学，她在做分析化学研究时无意中接触到了高分辨分子光谱学（微波光谱），在这样的过程中找到了兴趣和热爱。

确认了研究方向之后，勾茜获国家留学基金委奖学金支持，到意大利博洛尼亚大学攻读博士学位。布鲁诺、伽利略、达·芬奇等科学家，都成长于这片土地。

做科研的过程中也有辛苦和坎坷，她常仰望星空，只要想到目之所及的星光可能是某颗恒星数万年前发出的，心中就会生出一种“渺沧海之一粟，哀吾生之须臾”的感慨。

2015年，30岁的勾茜学成回国，成为母校重庆大学“百人计划”特聘研究员。拿项目、做实验并非一帆风顺，她也有过压力大到想放弃的时候。妈妈宽慰她说，你做什么我都支持你，进退都是人生常事。她独自望向星空，那苍穹似乎是给了她反骨的力量，“我不去多想了，就埋头做吧，结果交给上天”。 决定以分子光谱学为基础，开始探索一个更为冷门也更为前沿的研究领域：天体化学。

■ 用科普开拓更广阔的领域

天体化学是天文、物理和化学的交叉前沿，主要研究宇宙中元素和分子的丰度以及它们与电磁辐射的相互作用，揭示分子云及恒星形成与演化，探索宇宙生命起源。勾茜目前的研究就是从实验室转动光谱和射电天文观测两方面开展天体化学研究工作。

2015年勾茜回国时，全世界研究微波光谱的科研组并不多。由于没有商品化的仪器，科研人员需要自己根据需求设计搭建仪器。当时中国没有人涉足这个领域，更没有实验所需的仪器。勾茜不得不从零开始，自己设计、研制，连买个螺丝钉都要跑去机电市场。她花了两年多时间，调试出了国内首台微波光谱仪。

那时候，基本上绝大部分元件都需要进口，但是这几年，她明显感受到了国内生产的很多元件，无论从水平、质量还是性价比上，都超过了国际水平。勾茜又有了新的目标，要搭建一台完全国产化的实验仪器，成本再降低一点，性能更卓越一点。

除了钻研科研，勾茜还一直在努力推广科普。

2022年9月，勾茜开始在抖音上做科普。为什么星云是五颜六色的？为什么冥王星会被踢出九大行星？一亿光年外的光到达地球需要多久？人类又要如何科学地寻找外星生命……勾茜的账号就像一个短视频版的分子光谱和天体化学教材，带领人们前往更为辽阔的星空。

为了让观众更好地理解复杂的科学问题，每次录制前，勾茜都会先给全文科班底的拍摄团队讲一遍，只有他们都听懂了，才会正式开拍。

今年10月底，勾茜将专业讲座搬到了抖音直播间。丰富的学识与对科研的热忱，加上“萌妹”与“女科学家”的反差，让勾茜在抖音上获得了众多拥趸。很多粉丝说，自己第一次听说了天体化学这个研究领域，也有不少本科生、研究生甚至博士生发私信与她探讨科研问题，表示从她的视频中受到了鼓舞。

勾茜的孩子6岁了，他喜欢大自然，对生物和天文尤其热爱，她没有限制他的想象力和创造力，“也许有一天他也和小时候的我一样，在某一件事物上找到兴趣，并为之努力一生”。

假期的时候，勾茜会带着家人或约上几个朋友，一起去周边的山上或是野外露营，一起去看看星星。看到星空的时候，她内心仍会生出万千感慨，“这些星光也许是几亿年、几千年前发出来的，到达我们的眼睛，被我们看到，我会有一种‘我还是跟宇宙有连接’的震撼”。

【访谈】

■ 搭建国内首台微波光谱仪

读+：天体化学是天文、物理和化学的交叉前沿，主要研究宇宙中元素和分子的丰度以及它们与电磁辐射的相互作用。这样的研究组在全世界都比较少，主要集中在欧洲、北美和日本等发达国家，为什么国内科研人员很少涉足这个领域？

勾茜：我最早开始做的就是高分辨分子光谱，它跟天文是相契合的，因为天文的观测需要用到一些光谱技术，后来因为确实想拓展一下研究方向，自然而然地去跟天文结合起来了。

很幸运的是，我在2019年遇到一些研究天文的朋友，大家很投机，我们发觉越来越复杂的星际分子在星际空间中被发现了之后，它的化学过程比以前想象得复杂多了。于是，我萌生出一些想法，我们是不是也可以从光谱的角度去做一些跟天体化学、星际化学相关的工作。

实际上，天体化学、天体生物学等研究已经越来越成体系了，但毕竟它们和许多学科的发展节奏是不一样的。越是有挑战的研究方向，它的起步肯定会慢一些，这很正常。

我一直跟媒体说，我和我的团队一起搭建了国内首台微波光谱仪，其实也没什么了不起。国内外有很多研究团队都在做这些事，你要做某些前沿的科学研究，商品化的仪器不能满足要求，那首要做的事，就是得在实验室自己设计和搭建仪器。

研究化学的科研人员在国内是一个非常庞大的团体，其中，天体化学研究是一个相对来说小众得多的领域。

我觉得大部分做研究的人还是很愿意去选择一些小众的方向，哪怕是热门领域也最好是研究得比较少的方向——当你越深入了解这个领域，就会发现这个领域里还有很多值得我们去发掘的。

读+：天体化学的研究价值是怎样的？它的发展前景又是怎样的？

勾茜：天体化学或者我们说星际化学，在中文的概念中是有些重合的，它就是研究地球以外的星际空间以及我们的行星表面大气里面的分子及分子间的反应。

天体化学的研究价值在我看来，首先，它打开了一个窗口。二三十年前，许多天文学家都认为星际空间是不太可能有什么复杂分子的，就因为它“太空了”，加上低温低密度的极端环境——要形成复杂分子，就要从氢原子到氢分子，再到一氧化碳这些简单的小分子，一步步反应生成复杂分子的很多先决条件似乎并不具备。

近几年，全世界投入建设了许多射电天文望远镜，它们的灵敏度和分辨率成倍地提高，这时候我们再去观测，就会发现太空中原来还存在着很多复杂的分子。那么这些复杂的分子背后是什么？既然能形成复杂的分子，它肯定是有一些条件的，这些条件背后决定了它所存在的星际空间的物理化学环境是什么。

以前的天文学家在研究天文学的时候，主要是从物理的角度来研究，现在涉及了化学，相当于我们又加入了另外一个更为复杂的维度，这可以给我们提供更多的信息。

当然，我们不大可能把领域分得那么泾渭分明，很多时候，你也许会在另外的领域获得科研灵感。

至于说到前景，我想到了历史上人类去征服大海，也会有很多人质疑这有什么意义啊。但后来看看历史，那些最早在大航海时代去冒险的国家，都有了巨大的收获。

既然我们是大国，那么注定在人类社会中的担当就不一样。其实所有的事情都不是突然地从0到1，横空出世，都是在前面有所积累的基础上，一步一步拓展认知和技术边界。我们能做的只有沉下心来做研究，在积累中向前、追赶，最后才可能做到领跑。

读+：您搭建了国内首台微波光谱仪，如何做到的？为什么没有去复制国外的仪器？这台仪器在研究中，充当什么样的角色？

勾茜：我曾经确实有过想法，想复制我在博洛尼亚大学读博期间用的那台仪器——我需要在有限的经费下能够很快地产出成果，我得先把仪器做起来，才能开展我的科学问题研究。

当时，我都已经下单购买了很多元件了。但人生中就是有这么多机缘巧合推着你走。下单不久，我前往西安参加一个学术会议，结识了一位元件的经销商。聊了很久之后，发现我们或许可以在仪器设计上做一些改进，不仅整个仪器结构更简单更集成化，仪器的灵敏度和分辨率也会有所提高。

当然我还是有点紧张的，怕到时候万一调试不出来该怎么办。不过，很幸运，在国外学习时，我们的导师与国际上各个课题组的合作非常紧密，我也从这些合作中学习到了很多。在我的搭建过程中遇到了一些问题，他们也给了我很多建议和帮助。

我们差不多花了两年时间才搭建好这台仪器，虽然只是个很小众领域的“国内首台”，但还是觉得很有成就感的。它是我从事后面研究的一个非常重要的工具，第一是可以协助做一些基础研究，了解分子与分子之间如何相互作用，第二是可以用于在化学过程中，比如说去捕捉一些特定的中间体，然后去了解化学反应路径。

另一方面，在天文观测，特别是观测星际分子这一块，是非常需要光谱数据去做指导的。我们从光谱化学的角度，可以建立数据库，尤其是属于我们中国人自己的数据库。

■ 做科研要躬身入局，勇于挑战

读+：您是国内为数不多研究分子光谱及天体化学的科学家。您提到“这不失为一条浪漫的科研路”，如何解释这种“浪漫”的体验？

勾茜：我觉得大部分做研究的人都不会去想“我从事的研究是不是冷门”，可能更多还是从自己的研究兴趣方面去考虑。

不管你选择冷门还是热门的专业，都会遇到一些问题，但问题肯定是没有办法多的，一定可以去克服的。对于我个人来说，选择这个方向是为了让我的人生中少一些遗憾。

其实冷门的领域也不只是我们做的方向，还有许多学科领域都是这样的。相对来说，没有太多的资料可以借鉴，但从另一方面来说，也会给你更多的空间去尝试。在我求学、做研究的过程中，是得到了很多人的帮助的。

以前我可能做光谱研究，做的是很基础的研究，我关注的可能就是分子与分子之间是怎么作用的，然后它们之间会产生什么样的反应，后来我开始关注天体化学，把实验光谱和射电天文观测结合起来——这时候，你会发现，通过我们做的这些研究，居然能跟宇宙去产生链接……个人如此渺小，却感受到如此震撼的事，仿佛天体化学是我的触角，点亮了一些什么。在我看来，这是一种心流。

我常常想，在卫星地图上可能都找不到我们这个实验室，但我们却可以在这里看到那么遥远的地方在发生着什么化学反应，这不是很奇妙吗？

读+：您提到过“学海无涯不一定要苦作舟，要做自己真正感兴趣的东西。”在您看来，做科研的动力是兴趣还是挑战？是随大流还是另辟蹊径？

勾茜：我觉得还是看个人。如果说你已经下定决心，就是要走学术的道路，那我建议你去做那种涉足比较少甚至是没有人做的领域去探索，或许会有一些新的发现。

即使有些领域已经发展得非常成熟，或者说是很热门，它肯定还是有很多问题需要解决。涉足这样的领域，遇到的最大问题是你不一定能静得下心，因为你可能会有焦虑、有竞争，你追我赶的局面不可避免。

总体来说，只要是对社会有用的研究领域，就需要人们去钻研。例如应用端就急需有科研的视野和背景的人去做，做好应用之后，我们能够去推进产业化、推进落地。

从我个人来说，我特别喜欢我们研究领域的氛围，我们以科学问题为导向，自己开发仪器，然后再去解决科学问题，大家互相帮忙、互相交流，我的导师、同事给了我很多帮助和建议。

读+：您对高校学子提出过建议，做科研要“躬身入局，勇于挑战，不弃微末，久久为功”。这是您做科研路上的体会吗？可以分享一下这方面的领悟吗？

勾茜：我刚刚也提到了做科研，不要把它想象得那么神乎其神，不是一定要提出一个非常完美、无懈可击的实验方案，才开始去做，而是当你有一个大致的方案后，跳进去沉浸式地想问题。做科研的困难不仅仅是学术上理论上的困难，而是更需要有勇气有魄力地去实施、去感受、去攻克。

我们在实验室里做研究，不是所有的条件都万事俱备地呈现在你的面前的，常常需要创造一些开展研究的条件。在这个过程中，每一步都可能遇到困难、遇到挑战，是要有一种兴奋感——这个难题该我上了！

要成为某个领域的专家，必须躬身钻研数万个小时以上。我做科研的期间也遇到过困难，也会着急自己迟迟得不到想要的结果，但只有努力地寻找原因，放平心态，自我鼓励。

■ 让大家听懂来自星星的秘密

读+：在全球视野下，我们在做科研创新方面有什么不足或者优势？

勾茜：可能许多人对科技创新这样的话题会想象得比较神乎其神，实际上，很多时候创新就是不停迭代的过程，在这样的过程中，需要大量的人力财力去努力，在这方面我们国家是有优势的。

要做到迭代的科研创新、前沿创新，需要给科研人员更多的想象空间和创造机会。

爱迪生能够发明电灯泡，也是试了上千种灯丝，然后确定了正确的方向。很多时候，如果你不知道创新的方向在哪，那你就去试、去做就行了，要相信最后一定能得到宝贵的经验。

读+：您做科普短视频、科学直播，和大家分享分子云与恒星形成、分子间弱力的秘密、光谱学与量子力学等复杂、抽象的课题，有怎样的意义和目的？

勾茜：整个拍摄的团队是非常专业的，他们是重庆大学产业技术研究院下面的新媒体中心，拥有做新媒体、做编剧等背景。

做科普的过程中，有很多东西值得我去学习。我们做科研，容易形成自己的思维路径，现在要换一种方式为大家做科普，其实也在拓宽我的知识领域。做基础研究的人要怎样将科普知识传达给大众，这本身也是我们重要的职责。

做化学天体方面的科普，不仅仅涉及同学们在本科或者高中阶段学到的那些化学知识，也会和许多其他的方向结合。

比如视频里的于振鸿老师他本身也是做高分辨分子光谱的，后来转去做航空排放检测仪器，他跟大家分享了航空排放方面的知识。我们还邀请了北京大学科维理天文与天体物理研究所博导王科老师，中国科学院国家天文台研究员、中国天眼首席科学家李菂老师等，聊了许多关于探索宇宙奥秘的话题。

我很高兴能与粉丝们互动，许多正在读书的学生会问，看了你的视频思绪良多，想请教一下我到底应该研究哪个方向？读研究生、读博有什么建议？是否可以推荐一些课题？

还有不少家长和孩子来与我交流，家长希望帮助孩子建立全面的科学观。这是很好的现象，说明越来越多的人关注天体化学，大家的视野在扩大，我们在共同进步。

读+：自古以来，人类仰望星空就是一种本能。您提到，如果一个民族没有仰望星空的话，那这个民族也是没有希望的。您是怎样看待这个观点的？

勾茜：“仰望星空”的典故，是出自古希腊哲学家泰勒斯的故事和黑格尔对此的诠释。我们去看看整个人类自然科学的发展，从一开始就有天文的影子，人类天然地希望看到地球以外的空间。太空或者星空也许离我们很遥远，但我们正不断地在探测手段上努力，不断地去拓展认知边界，从中就发展出了许多可以用于社会经济的新技术——每个人都喜欢看星星，希望大家仰望星空的时候，寻找到那种本能地想去探索的感觉。

相对于一些发达国家，中国的现代天文发展其实是相对滞后的，我们还有很长的路要走。一定是有些人在仰望星空后，想去做一些探索的。我相信在不久的未来，它一定会蓬勃发展，未来更好。

（感谢陈静茹对本文采访联系提供帮助）