崔樹旺 | 宇宙使者 靈魂師者

他是一名宇宙射線研究學(xué)者，傾半生捕捉星辰低語，探尋宇宙射線的起源和演化，為人類對宇宙的認知“筑基鋪路”；他也是一位執(zhí)著在學(xué)科領(lǐng)域“荒地”開荒拓路的高校教育者，將科學(xué)的火炬?zhèn)鬟f給下一代，照亮他們探索宇宙的征途；同時，他還是一位親近友愛的科普達人，每年深入周邊乃至邊遠地區(qū)無償為中小學(xué)生做百余場科普，將黑洞的神秘到暗物質(zhì)的謎團等娓娓道來，將宇宙探測的知識種子播撒在孩子們的心田，點燃他們對宇宙未知的探索欲望。他是河北師范大學(xué)物理學(xué)院教授崔樹旺。

在遙遠的宇宙深處，存在著一股神秘而強大的力量，它們穿梭于星系之間，跨越無垠的時空，以接近光的速度，攜帶著宇宙最古老的信息，向我們飛馳而來。這些來自宇宙的使者，被稱為宇宙射線。它們是連接人類與宇宙奧秘的橋梁，而高能粒子，是宇宙射線的主體，它們像一束束無形的光，穿透大氣層，抵達地球，無聲地訴說著宇宙深處的故事。它們，不僅是宇宙高能物理研究的重要對象，更是人類探索宇宙起源和演化的關(guān)鍵線索。

▲崔樹旺

河北師范大學(xué)物理學(xué)院教授崔樹旺和他所帶領(lǐng)團隊的工作，就是通過精密的探測器捕捉那些宇宙的“流浪者”，了解它們在宇宙中的旅程，并嘗試解讀它們的特性，比如能量、方向、組成和各向異性等，解碼它們身上攜帶的宇宙信息。

宇宙奧秘初探

海拔4300米的高原深地，空氣稀薄，天空澄澈，這里，是一片未被塵世污染的凈土，也是觀測宇宙奧秘的理想之地。這里坐落著一個國際宇宙線觀測站——西藏羊八井觀測站。它傲立于世界之巔，成為北半球最高、最充滿活力的宇宙觀察前哨之一。

說起來也是冥冥中注定，崔樹旺人生第一次重要的宇宙探索之旅就開啟于此。在他留校新入職河北師范大學(xué)擔(dān)任政治輔導(dǎo)員、班主任的時候，一次物理學(xué)會上，同事隨手拿回來一張羊八井宇宙線觀測站的宣傳海報瞬間吸引了他的目光。只是當(dāng)時的他還不知道自己會與這座深居高原的觀測站有何交集，只單純地覺得“它挺有意思”。恰好那一年他們有同事考取中國科學(xué)院高能物理研究所博士，抱著也爭取一把的心態(tài)他積極參與其中，功夫不負有心人，他最終獲得錄取。對于這次重新返回課堂學(xué)習(xí)的機會，他備感珍惜。尤其是當(dāng)自己身處人才濟濟的中國研究物理的科學(xué)殿堂的時候，他深感自己與周邊優(yōu)秀人才的差距，唯有鉚勁兒比別人更努力地向前追趕。

機會總是留給有準(zhǔn)備的人。當(dāng)崔樹旺剛結(jié)束碩士第一年的課程，羊八井國際合作宇宙線實驗站的首席科學(xué)家突然將一項重大的任務(wù)交付于他——前往西藏羊八井參與中日合作的廣延大氣簇射陣列（ASγ）升級標(biāo)定，以及參與中意合作的全覆蓋探測陣列（ARGO）實驗1萬平方米的大廳建設(shè)。由于條件艱苦，此前被委派的人員因為各種原因無法成行。崔樹旺因為具備出色的科研能力、身體條件和敢闖敢拼的性格被委以重任，代表課題組監(jiān)理工程建設(shè)。這是一項艱巨的任務(wù)，也是一個巨大的挑戰(zhàn)。突如其來的使命，讓他在毫無準(zhǔn)備的情況下踏上高原，這一待就是半年時間。

在羊八井的那段日子里，崔樹旺體驗了極端的自然環(huán)境和艱苦的工作條件。那里陽光熾烈，紫外線強烈，他每天在戶外工作，皮膚被曬得黝黑，高原反應(yīng)考驗著他的體力和意志，但他始終謹記自己的任務(wù)，堅守在崗位上。

值得一提的是，除了收獲極端環(huán)境下建造工程的經(jīng)驗和磨煉出的堅強的意志之外，在羊八井的廣袤天空下，崔樹旺有幸沐浴在多元文化的科研陽光中，領(lǐng)略了不同國籍科學(xué)家的工作風(fēng)采：“日本人嚴謹細致，意大利人自由奔放?！边@些異彩紛呈的科研文化，如同一面面鏡子，映照出科研之路的多樣性與豐富性，給予了崔樹旺深刻的啟示。尤其是日本人對細節(jié)的執(zhí)著追求和對科學(xué)的敬畏之心給他留下了深刻的印象：“羊八井凌晨三四點鐘是一天中最冷的時刻，也是最靜寂的時刻。日本科學(xué)家就常常不畏艱難、不懼寒冷。只為那一刻外界干擾最小，最能貼近宇宙的心跳。他們的工具，每一顆螺絲、每一個改錐，都有屬于自己的編號，井然有序。這種對細節(jié)的尊重，體現(xiàn)了他們對科學(xué)的敬畏和對工作的熱愛?！?/p>

這段羊八井的經(jīng)歷雖然艱苦，但對崔樹旺剛開啟的科研生涯而言，是一筆寶貴的財富。他感慨地說：“這樣的經(jīng)歷，如同陳年的佳釀，隨著時間的沉淀，越發(fā)顯得香醇而意味深長。當(dāng)你在人生的某個階段回望，你會發(fā)現(xiàn)，那些曾經(jīng)的挑戰(zhàn)與付出，都化作了生命中最寶貴的財富?！?/p>

▲崔樹旺研究合作團隊

在此后參與西藏羊八井宇宙射線的相關(guān)科學(xué)研究中，崔樹旺作為發(fā)展EAS陣列全天區(qū)掃描方法的重要貢獻者之一，創(chuàng)新性地將這一方法首次應(yīng)用到中日ASγ陣列的數(shù)據(jù)分析中，發(fā)現(xiàn)了全天區(qū)高能宇宙線強度分布的各向異性。研究成果作為實驗團隊的一項重要成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，獲評為中國科學(xué)院2006年度十大科技成果之一。

開墾學(xué)科荒地

2004年博士畢業(yè)時，崔樹旺站在了人生的十字路口。得益于之前的積累，他面前鋪開的是一條條光明的道路：可以憑借之前與日本、意大利方面的合作選擇出國繼續(xù)深造，也可以選擇留在中國科學(xué)院高能物理研究所繼續(xù)他的科研生涯，或是繼續(xù)博士后研究。然而，他的心中早已有了堅定的選擇——回到自己本科時的母校，河北師范大學(xué)。

崔樹旺的恩師——中國粒子天體物理和空間探測領(lǐng)域杰出專家、中國科學(xué)院高能物理研究所原黨委書記王煥玉研究員曾勸他三思：“你可以選擇的路程有很多，為什么要走這一條？”面對這樣的疑問，崔樹旺的回答充滿了對教育事業(yè)的熱愛和對未知挑戰(zhàn)的渴望：“我喜歡當(dāng)老師，希望能到河北師大組一個團隊，然后繼續(xù)跟咱們宇宙射線研究團隊合作?！钡玫饺绱嘶卮鸬亩鲙熃o予了他尊重與支持。

回到河北師范大學(xué)，崔樹旺面對的是一片待墾的土地。這里，曾是他汲取知識、揮灑汗水的熱土，如今，他要在這里播種科學(xué)的種子，耕耘出一片全新的研究領(lǐng)域。正如他所言：“在此之前，河北師范大學(xué)在相關(guān)領(lǐng)域尚無人涉足，人們對我所從事的工作知之甚少，尤其是對國際大型合作實驗的規(guī)范都少有了解?！比欢迾渫⑽幢贿@些未知與困難嚇倒，而是毅然決然地踏上了這條充滿挑戰(zhàn)的道路。

一路走來，崔樹旺曾遇到了不少困難，他要組建團隊，要申請項目，要在科研上取得突破，還要面對工作評定的重重不解與困難。“不同科研內(nèi)容和方向，有不同的規(guī)律。我們的研究或許需要花很長的時間才能出結(jié)果，出文章的頻率相對也非常少。板凳甘坐十年冷，需要韌性和耐心?！钡蛨F隊并沒有放棄，而是耐著性子一點一滴地積累著影響力。

隨著時間的推移，崔樹旺的努力開始結(jié)出碩果。他的團隊逐漸壯大，研究領(lǐng)域也漸為人所熟知，成果開始受到認可。

中國四川省稻城縣海子山，高海拔宇宙線觀測站（英語：LHAASO，中文昵稱：拉索）就坐落在這里。它是世界上海拔最高、規(guī)模最大、靈敏度最強的宇宙射線探測裝置。它不僅是中國國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施的瑰寶，更是人類對宇宙認知的延伸。它以靜謐而堅定的姿態(tài)，守望在海子山之巔，捕捉著來自遙遠星系的細微粒子，解讀著宇宙深處傳來的神秘信號。

憑借在領(lǐng)域里長年耕耘建立起的科學(xué)敏感度，崔樹旺從2008年開始就帶領(lǐng)團隊參與到國家“十二五”規(guī)劃重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目——高海拔宇宙線觀測站的前期預(yù)研和建設(shè)中，即使最初面臨不少來自資金和人力等各方面的壓力和困難，他依然帶領(lǐng)團隊成員堅定地攻關(guān)和執(zhí)著地堅守，一波三折也毫不退縮，最終等來了項目國家立項和發(fā)改委資助。

事實證明，鍥而不舍，金石可鏤，“拉索”也不負眾望，從2021年發(fā)現(xiàn)首批“拍電子伏加速器”和測量到來自“蟹狀星云”的超高能量光子，到2023年實驗首次精確測量高能光子爆發(fā)的完整過程，短短兩年時間，項目研究成果在《科學(xué)》（Science）、《自然》（Nature）、《物理評論快報》（Phy.Rev.Letter）等國際頂級期刊發(fā)表論文十幾篇，從而成為國際宇宙射線研究領(lǐng)域的領(lǐng)軍和焦點。崔樹旺帶領(lǐng)的河北師范大學(xué)研究團隊身在其中，發(fā)揮了重要的作用，也憑借扎實的作風(fēng)獲得了同行的廣泛認可。

2021年10月，研究團隊獲得高海拔宇宙線觀測站項目經(jīng)理部頒發(fā)的“國家大科學(xué)裝置工程建設(shè)優(yōu)秀團隊獎”，又于2023年8月獲得“高海拔宇宙線觀測站”工程建設(shè)“重要貢獻獎”。今年4月29日，“高海拔宇宙觀測站研制團隊”榮獲第28屆“中國青年五四獎?wù)录w”，特意給河北師范大學(xué)發(fā)來感謝信。信中感謝了崔樹旺領(lǐng)導(dǎo)的合作組團隊在高海拔宇宙線觀測站建設(shè)中發(fā)揮的重要作用；對他們通過自主創(chuàng)新，成功實現(xiàn)1平方公里地面電磁粒子陣列電源系統(tǒng)在高海拔地區(qū)高性能的穩(wěn)定工作，為高海拔宇宙線觀測站實現(xiàn)工程目標(biāo)奠定堅實基礎(chǔ)等提出了誠摯的感謝。

技術(shù)的進步推動著科學(xué)和認知的發(fā)展。經(jīng)過多年的實驗和數(shù)據(jù)分析方法經(jīng)驗的積累后，崔樹旺認為突破研究壁壘或者瓶頸的“根”在于有創(chuàng)新和先進的技術(shù)。2012年年底，他帶領(lǐng)研究團隊與俄羅斯科學(xué)院、中國科學(xué)院高能物理研究所等單位開始新型宇宙射線熱中子探測技術(shù)的合作研究。這種方法不僅成本相對較低，而且具有巨大的潛力。經(jīng)過十多年的努力，研究取得了一定突破：2013年在羊八井ARGO實驗大廳搭建4臺EN探測器將崔樹旺及其研究同伴帶入了熱中子測量技術(shù)用于宇宙線探測的大門；2017年在西藏羊八井成功運行的16臺原型陣列為他們提供了技術(shù)儲備；2019年12月，16臺熱中子探測器成功安裝在稻城LHAASO實驗基地，為他們的研究積累了豐富的經(jīng)驗；2023年6月，稻城LHAASO實驗基地安裝的64臺熱中子探測器全部是在河北師范大學(xué)實驗室組裝測試完成……雖然距離物理難題的突破還有相當(dāng)長的距離，然而前期實驗和技術(shù)的儲備得到了各方面專家的認可。項目的相關(guān)研究內(nèi)容，同時也獲得了國家自然科學(xué)基金面上項目資助和國際（地區(qū)）合作交流重點項目的資助（與中國科學(xué)院高能物理研究所、西藏大學(xué)合作）。

盡管項目充滿了挑戰(zhàn)，實驗過程也遇到了各種各樣的難題，但崔樹旺始終給他的團隊成員打氣：這項工作的意義重大。如果成功，這將是一種全新的宇宙射線探測手段，能夠推動科學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)；即使不成功，也能為其他科學(xué)家提供寶貴的經(jīng)驗，幫助他們避免走彎路。這是一條需要薪火相傳的漫長道路，他希望年輕的學(xué)生能夠接過這一重任?！爸挥型ㄟ^不斷地探索和嘗試，科學(xué)才能不斷進步，而我們所做的一切，都是為了給未來的科學(xué)探索鋪平道路?！?/p>

每每談及此，崔樹旺的腦海里時常會浮現(xiàn)出恩師王煥玉的笑容，恩師一生為中國粒子天體物理事業(yè)發(fā)展殫精竭慮，他在研討會上倒下的那一幕，成為崔樹旺心中永遠的痛，也是他不斷前行的動力。對科學(xué)和教育的熱愛和不懈追索是崔樹旺心中不滅的燈，他希望能夠一代代傳承下去。

撒播探索種子

我不知道世人怎樣看我，但我自以為我不過像一個在海邊玩耍的孩子，不時為發(fā)現(xiàn)比尋常更為美麗的一塊卵石或一片貝殼而沾沾自喜，至于展現(xiàn)在我面前的浩翰的真理海洋，卻全然沒有發(fā)現(xiàn)。

——牛頓

在崔樹旺的言談中，即使是牛頓這樣著名的天才科學(xué)家，在面對科學(xué)海洋時，依然能保持謙遜的態(tài)度和一顆不懈追索的好奇心?！坝钪婧棋词挂呀?jīng)探索了某些領(lǐng)域，但相對于整個宇宙的真理而言，我們所知仍然非常有限，就像孩子在海邊撿到的貝殼與整個海洋相比一樣?！边@也是他多年堅持科普的驅(qū)動力之一。他希望能通過自己的灌輸，點燃周邊的人，尤其是年輕學(xué)者，特別是青少年探索宇宙奧秘的好奇心。

▲崔樹旺（左一）和他的博士研究生李兵兵在實驗室測試探測器性能

自2013年起，崔樹旺就給自己立下了一個目標(biāo)——進行100場義務(wù)科普講座。在過去的10年中，從首都北京的東直門中學(xué)到西藏拉薩第八中學(xué)，從衡水中學(xué)到成都天府石室中學(xué)，再到林芝西藏林學(xué)院等，他的講座既覆蓋了河北省的各個區(qū)市中小學(xué)，足跡也遍布了全國的多個角落，從繁華的城市到邊遠的鄉(xiāng)村……截至今日，他超額完成了自己的目標(biāo)，聽眾超10萬人，而他科普的腳步還在大步地往前邁。

在科普的征途上，崔樹旺歷經(jīng)了無數(shù)的艱辛與挑戰(zhàn)，同時也收獲了滿滿的感動與滿足。為讓那些偏遠地區(qū)的孩子也能感受到宇宙知識的魅力，他常常不惜自己驅(qū)車數(shù)小時，到那免費給孩子們做完講座后，連學(xué)校提出的吃飯邀約都加以婉拒，匆忙踏上歸程。多年堅持，只為將宇宙科學(xué)的種子播撒在每一個孩子的心田。而在奔波的路上，他也感受到了世界各地孩子對宇宙科學(xué)知識的探索熱情。

孩子們眼中，崔樹旺絕對不是那種灌輸科學(xué)知識的“古板老師”，而是那種愿意和他們一起“瘋”，一起在玩鬧中感受科學(xué)魅力的靈魂師者。他千叮嚀萬囑咐孩子，不要被教科書和所謂的權(quán)威固定住了自己的思維，相對于死記硬背地學(xué)知識，他更樂意看到孩子們有一雙能自由探索的翅膀?！盁o論是學(xué)富五車的院士還是懵懵懂懂的小學(xué)生，在浩瀚宇宙的面前都如同滄海一粟，大家其實都是站在同一個層面上?！贝迾渫嬖V孩子們，他們無需盲目崇拜，而要堅持自己去思考，理解知識背后的深層含義，從而啟迪心智，去解答更多的問題。

唱念做打多才多藝；當(dāng)過學(xué)生會主席，參加過學(xué)校藝術(shù)團；身體倍兒棒，擅長乒乓球、籃球、踢毽子等各項體育活動……鮮活多面的崔樹旺給了孩子們更多的想象空間?！拔矣讜r曾有一段時間輟學(xué)去學(xué)戲劇，且試圖以此謀生，而經(jīng)歷過試錯之后我對選擇更為慎重，也更珍惜得來不易的讀書機會，挺感激父母的包容給了我自由選擇的空間。”“并不是要孩子們學(xué)我般任性輟學(xué)，只是感慨于現(xiàn)在的孩子自由探索的機會越來越少，多場科普下來，我感覺越小的孩子越愿意跟我們天馬行空地自由探討宇宙的奧秘，越大的孩子越容易被困住手腳，這是哪里出現(xiàn)了問題？”且行且思考，崔樹旺愿意將自己的所見所聞所感與更多的人分享和探討。也或許因為真實、親切、自然，崔樹旺贏得了學(xué)生們的真心，孩子常常把他當(dāng)成是“鄰家大叔”“知心朋友”，嬉笑打鬧間把科學(xué)探索的種子種在孩子的心間。

在河北師范大學(xué)物理學(xué)院，有一個畢業(yè)生的品牌活動。畢業(yè)離校前，學(xué)生們從4年來所有任課教師中選出自己心目中的“魅力教師”。雖然除了專業(yè)課程之外，崔樹旺教授的都是“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)和概率論”這樣看起來很枯燥的學(xué)科，他卻憑借獨特的魅力年年上榜。

從2004年回到河北師范大學(xué)至今，執(zhí)掌教鞭20年整，崔樹旺在圓夢教育的征途上頗有自己的心得體會。“實事求是地講，我們的學(xué)科和團隊的發(fā)展未來還會面臨不少困難，但我始終告訴我的學(xué)生，‘你們可以有遠大的目標(biāo)，但是必須腳踏實地，學(xué)會思考，沉得住氣，不一定非要走上科研的道路，但良好的科學(xué)素養(yǎng)、道德品質(zhì)和創(chuàng)新思維是你們乘風(fēng)破浪的底氣’?！?/p>

▲崔樹旺給學(xué)生作科普報告現(xiàn)場

“教育的本質(zhì)不就在于塑造人的靈魂，培養(yǎng)學(xué)生良好的道德品質(zhì)、科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新思維方法嗎？”春風(fēng)化雨，潤物無聲。風(fēng)雨兼程多年，無論在什么時候，崔樹旺都記得自己最初投入科研和執(zhí)著教育的初心。正如宇宙射線在地球大氣中激發(fā)出絢爛的光輝，崔樹旺希望能通過自己的執(zhí)著和努力，激發(fā)出后輩內(nèi)心的潛能，讓他們在科學(xué)的天空中綻放出屬于自己的光芒。

專家簡介

崔樹旺，河北師范大學(xué)物理學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師，西藏大學(xué)客座教授，西藏羊八井宇宙線國際合作中日ASγ實驗和中意ARGO實驗合作組河北師范大學(xué)負責(zé)人，國家大科學(xué)裝置“高海拔宇宙線觀測（LHAASO）”實驗合作組河北師范大學(xué)召集人，是新型宇宙線熱中子探測LHAASO-ENDA實驗團隊主要負責(zé)人之一。

近年來，參與發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，其中大部分發(fā)表在國際高影響因子期刊（影響因子６.0以上）上。作為主要工作的貢獻者之一，在分析羊八井中日合作實驗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全天區(qū)掃描找源工作的研究中，發(fā)現(xiàn)了全天區(qū)高能宇宙線強度分布的各向異性，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》上，并被中國科學(xué)院評為2006年度十大重要創(chuàng)新成果（排名第三）。

他帶領(lǐng)的團隊被高海拔宇宙線觀測站項目經(jīng)理部授予“國家大科學(xué)裝置工程建設(shè)優(yōu)秀團隊獎”，以及“高海拔宇宙線觀測站”工程建設(shè)“重要貢獻獎”等。