“慧眼”背后的李惕碚院士：科学路上“少数派”

新华社电记者全晓舒、于飞、曲婷

他的头发是半白的，身体很瘦，但在骨子里，他经常对西方主流学术观点“唱反调”。他说话温和，经常喜欢笑。他也想知道为什么学生害怕他。他穿着简单，骑着一辆旧自行车穿过校园，但他的脑袋却在思考宇宙的起源和终结这样的大问题。

他是中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所研究员、清华大学教授李体北。他是中国第一颗x光天文卫星“眼睛”背后的“灵魂人物”。

“眼睛”的全称是硬X射线调制望远镜卫星，于15日发射。为了让这颗卫星获得批准，李提贝已经竞选了近20年。他心中充满了中国自然科学发展的宏伟蓝图和目标，这注定是一条崎岖不平的道路。

哲学的启示

李提贝生于1939年，他还在上小学的时候就被马克思主义哲学迷住了。

新中国成立之初，全社会都在普及马克思主义。一本名为《学习》的杂志逐一介绍了马克思主义的启蒙著作《社会发展简史》。十几岁的李提贝立刻被吸引住了:“事实证明，人类社会的不同阶段可以用科学理论来解释。这简直难以置信！”

这位科学家永远不会忘记他年轻时的震惊。从那一刻起，哲学的种子深深扎根于他的心中，成为他漫长而曲折的科学研究道路上的一道风景和向导。

在高中，李提贝被量子力学中的哲学论点所吸引，并决定在他进入大学时学习物理。高中毕业后不久，清华大学工程物理系就开始关注原子能科学与技术。李体北毫不犹豫地选择了这个系:“首先，原子能和量子力学的研究是基础，满足了我对前沿物理和哲学的双重兴趣；第二，在那个时候，我认为我可以制造一颗原子弹来帮助中国人。”

1957年，李体北进入了清华的梦想校园。然而，“艰难的三年”接踵而至。“每个人都吃不饱。”为了了解复杂的社会现实，李提贝花了大量时间阅读哲学名著。

正是在这一时期，李提贝接触到了影响他一生的《列宁哲学笔记》。“这本书让我非常震惊。我也在读黑格尔和康德，但是列宁的学习方法和我的完全不同。他在书上画了许多符号，有时写“废话”，有时批注“很好”。他完全平等地与作者交流和争论。后来，我也学会了他的方法。我做笔记，在书上画符号、十字架、钩子和感叹号。我也通过这种方式学习了物理。”

大学时代形成的学习方法和思维习惯塑造了李体北之后几十年的科研风格。他从不迷信任何学术观点，但总是想“挑刺”。事实上，他的许多科学研究成果都是基于挑战先前的结论。例如，在20世纪80年代，他建立了银河伽马射线的统计模型，首次对银河宇宙射线产生的高能伽马射线进行了定量估算，并指出在国际公认的2CG目录中发现的宇宙伽马射线点源中，约有一半是不真实的。经过多年的争论，这个模型的正确性只有通过观察才能得到证实。

“我总是想做一些新的事情，尤其是一些不同于西方主流的事情，尤其是经过长时间的争论之后，这最终证明了我是对的，这是一件特别令人愉快的事情。”李提贝说。

新“大陆”的发现

1963年从清华大学工程物理系毕业后，李体北被分配到原子能研究所云南高山宇宙线天文台，走上了基础研究的道路。

1980年，李提贝第一次出国成为英国的访问学者。“当时，国内正好有一台电脑，我想跑到科学院去做计算，把程序往磁带上一个洞一个洞地录下来；在英国，计算机已经有了操作系统，可以访问尖端数据。”李提贝回忆道。

面对如此良好的条件，同时与优秀的外国学者合作，李体北渴望学习和工作。然而，当节奏太紧张时，他也找到了一种独特的方式来缓解压力——看恐怖电影。“当时，国内恐怖电影很少。外国恐怖电影，如吸血鬼和僵尸，相当有吸引力，可以转移紧张气氛。”

然而，这部恐怖电影的插曲只是这位“没有根据的”学者的少数“轶事”之一，而他的大部分脑子里充满了各种各样的科学问题。从英国回来后，他开始认真思考如何让中国在高能天体物理学领域赶上世界领先水平。

在他的推动下，中国科学院高能研究所开始尝试使用高空气球携带硬X射线探测器在大气层上方进行观测。“在美国，气球上的硬x光仪器要花费数百万甚至数千万美元，而我们的气球携带探测器作为科学院的一个重点项目，只得到几十万元人民币的资助。它怎么能和美国相比呢？”李体北指出，在硬X射线波段观察和成像天体特别困难，这是探测器价格昂贵的主要原因。“硬件做不到。中国人甚至不去想它。这迫使我们创造新的成像方法。”

因此，李提贝和他多年来一直走在科学道路上的老伙伴吴梅，开始在数据处理方程的海洋中开辟一条新的通道，希望利用现有的无法成像的仪器来实现成像。“我们两个在同一条思路上前进。整个思路是通过我们的相互讨论和补充形成的。”李提贝说。

1992年，李提贝和吴梅正式建立了直接解调法。与西方20世纪70年代开发的复杂而昂贵的编码孔径成像技术相比，该方法利用技术成熟、成本低廉的准直探测器(非成像探测器)的扫描数据，可以实现高灵敏度、高分辨率成像，具有明显的技术优势。

1993年，李提贝提出了基于直接解调的硬X射线调制望远镜的想法。这是一个“雄心勃勃”的空间科学计划:完成第一次人类硬X射线成像调查，发现大量黑洞，并对中子星和黑洞的强引力场中的动力学和高能辐射过程进行深入研究。如果及时实现，中国将在基础科学的重要前沿实现跨越式发展。

秋子的“抱怨”

然而，李提贝没有想到的是，从项目建议书到正式立项，历时18年。

在这个项目漫长的竞选过程中，李提贝承认他“做了一些抱怨”。随着项目的进展，新的科学发现的机会越来越少，科学家的热情变成了无尽的焦虑和遗憾。

“中国在现代是落后的。我们这一代深受钱三强、何、王等老一辈科学家的影响，真的希望把中国的自然科学推向世界的前列。”正如李提贝所说，他的抱怨没有掺杂任何个人恩怨。

2010年，在王纪念馆的开馆仪式上，李体北深情地回忆了“两弹一星”的袁勋在演讲中对“沪港通”项目的关注和质疑。他回忆说，王在1940年提出的中微子探测实验方法在中国无法实现，只能无奈地“让别人去做”。两代科学家面临失去科学机会时的心痛是如此感人。

李提贝也从老一辈科学家那里学到了克服困难的勇气和毅力。他从未放弃学术争议或资金短缺。“*”期间，我国高能实验物理的重要奠基人张文宇先生至今仍对他印象深刻:“张先生用自己的经历解释说，即使在欧美，基础研究也不容易被重视，政治家和投资者需要耐心地说服。他敦促我们不仅要保暖，还要有耐心，不要太担心。”

HXMT卫星终于在2011年被正式批准。经过五年的艰辛，它终于成功开发出来了。虽然他已经从研发工作的第一线退了下来，但在谈到向天空发射时，李提贝甚至说他很紧张，“就像当年放飞气球一样，每次发射前他都很紧张。”

随着国外硬X射线望远镜的相继发射，HXMT卫星失去了许多新发现的机会，但李提北仍然对这颗卫星寄予厚望:“它仍然基于一种新的直接解调方法，与当年的设计相比，其功能大大扩展。目前，它是该领域中能量范围最广、分辨率最高的望远镜，很有希望获得重要成果。”

“深刻”的严世一朋友

在争取HXMT项目批准的过程中，李提北的许多学生被派往国外学习、交流和学习经验，以满足卫星的需要。回国后，他们承担了设计和开发卫星每个关键部分的重要任务。这也让他感到欣慰:“在如此漫长的发展过程中，一个非常优秀的科技团队已经成长起来。”

然而，几乎队里的每个学生都提到“李老师”，他的第一反应是“害怕”。

“我们害怕他，主要是因为我们觉得自己不如老师勤奋，在他面前感到羞愧。”HXMT卫星有效载荷的首席设计师鲁方军说。

“在他这个年纪，他通常比你走得晚，做事也比你快。新年的第一天，他跑到办公室，开始独自工作。你认为你压力很大吗？”HXMT卫星地面应用系统副总设计师宋立明谈起严石，不禁回忆起过去的一件事。“有过一次讨论。我说，目前，在数据分析领域，我们可能在中国做得最好。他立即批评我，认为国内标准太低，他想争取世界第一。他对我们要求很高，不允许我们有任何骄傲。”

李提贝也听说了这件事。“也许，除了谈论天文学和物理学，我和他们很少闲聊，显得不太平易近人。有一次，我问一个学生关于她的一个同学的爱情故事，结果引起了学生的惊呼:“李小姐，你关心这种流言蜚语吗？"看来我完全失去联系了。"

李提贝和他的老搭档吴梅经常在学术问题上争执不下，几个办公室都能听到他们的声音。虽然两人的观点并不一致，但在吴梅看来，李提贝是一个深刻的人。“像许多大物理学家一样，在方程解出来之前，他可以看到结果是什么样子。这叫做深刻。”

吴梅不喜欢听学术报告。听完之后，李提贝能三言两语把他的注意力吸引到吴梅身上。“他能从纷繁复杂的意见中找到关键，知道从哪里突破。这就像在地里挖红薯一样。他相当于把它们挖出来，洗干净，放在我面前。当然，我一眼就知道这是一件好事。”吴梅说:“我们合作得更多，很多事情都是受他的启发。”

敢于挑战爱因斯坦

HXMT卫星小组承担了工程组织、望远镜开发和科学系统建设的突出任务，这也给李提贝提供了一个机会来跟踪过去十年左右宇宙学的进展。

2003年，探测宇宙微波背景辐射的美国卫星WMAP释放了宇宙成分:73%的暗能量，23%的暗物质和4%的普通物质。当学术界为宇宙学从此成为一门“精确的科学”而欢欣鼓舞时，李提贝在多年实验观察工作的基础上发现了系统误差。在重新分析原始的WMAP数据后，李提贝在2009年发布了新的结果:暗能量68%，暗物质27%，普通物质5%。然而，挑战权威的代价是这一结果不能在国内外专业期刊上发表，只能放到网上。2013年3月，欧空局宣布，性能远高于WMAP的微波背景卫星普朗克获得了宇宙成分:68.3%的暗能量、26.8%的暗物质和4.9%的普通物质，这几乎与李提贝小组的结果相同。

李提贝说:“从WMAP和普朗克数据中，我们还得到一个更重要的结果:微波背景温度分布的四极矩在误差范围内为零，这表明在非常早期的宇宙中几乎没有温度和密度波动。这不仅与基于广义相对论的大爆炸宇宙学不相容，而且完全违背了量子场论对真空涨落的预期。”

这一次，李提贝将挑战以爱因斯坦和霍金为代表的宇宙标准模型。在这种流行的主流模式中，宇宙诞生于一场大爆炸中，并最终会在其加速膨胀的过程中被撕裂。“当爱因斯坦提出广义相对论时，他只知道有物质，但不知道有暗能量。整个宇宙只有相互吸引的力量，没有相互排斥的力量。因此，他创立的广义相对论的引力理论适用于黑洞等天体，但不能用来描述宇宙。”

经过多年的思考，李提贝对宇宙的构成、起源、演化和归属等问题给出了完全不同的答案。然而，他指出，这个新模型的正确性仍然需要天文观测来检验。根据目前的发展趋势，应该可以在五到十年内确定谁是谁非。

人类需要不断努力来实现“超越爱因斯坦”的目标。“在中国，从开发高空气球到发射太空天文卫星的过程汇集了两代人近40年的努力。目前，通过HXMT项目发展起来的研究和科学团队，以及他们在空间探测器本地化方面取得的卓越成就，也是我们实现最终科学目标的宝贵基础。”李提贝说。

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