英才计划：与热爱相伴

自儿时起，我就对星空抱有强烈的好奇心。在我看来，天文学是一门神秘而美妙的学科，它不仅关乎我们所生活的地球，还关乎整个宇宙的起源、演化和未来。我会通过各种资料了解宇宙的组成，揭开心中对星空的疑惑，我对宇宙中的星球、星系和黑洞等各种奇观充满了好奇和探索的欲望。初中时，我加入了学校的天文社团，在亲身观测了壮阔的星空后，对于天文学科的热爱更加一发不可收拾了。

进入高中，我成为学校天文社团的社长，对于天文知识的学习更加系统全面，同时也关注实时星象，不断锻炼自己的观测能力和天文摄影技术。

在得知英才计划后，我立刻怀着激动的心情报了名，希望能通过英才计划更加深入地了解天文科学的理论和研究方法，拓展自己的知识领域。

与科研的第一次碰撞

2023 年1 月，经过重重筛选，我与其他入选的小伙伴在线上与导师开展了第一次见面会。会议中，我们与导师讨论了接下来一段时间的学习方向与内容，并根据导师提供的学习资料与主题，开始了寒假期间的学习。

首先是天体物理相关书目的阅读。通过阅读导师推荐的《天体物理导论》和《现代天文学纵横谈》，我基本了解了现代天文学的发展历程和当前天文学的发展情况，有助于我更好地理解未来的课题研究，以及需要努力的方向。

同时，我也聆听了北京大学组织的天文学科普讲座，几位教授用通俗易懂的语言，打开了现代天文学的大门，让我更加深刻地了解到天文学是一门需要全世界研究者共同努力的学科。如果一个地区没有把握到准确的观测时间，或许全人类就会错过一次天文学的重要研究机会，只有将全球的资源联合起来，才能最大限度地获取研究资料，促进天文学的发展，这样的合作精神和专注学术的精神，也正是科研过程中所最需要的。

此外，最令我心潮澎湃的，莫过于我和同伴的第一个课题。导师为我们推荐了一个开放的望远镜数据网址，让我们在寒假进行第一次科研，假期结束后进行成果汇报。一开始，我和小组另外2 名成员都纠结于这个范围过大的题目，为此，我们查找了大量资料，并了解到这是一台位于雅典的射电望远镜，主要工作波段为1 420 MHz 附近，可观测范围1 400 ～ 1 700 MHz，观测频率宽度可选，默认±1.2 MHz。望远镜始终指向天顶89° 52’ N 以上的天区，可观测时长最多10 分钟。通过对望远镜发送数据请求，我们可以获得关于频率和时间的观测强度数据。由于中性氢的频率恰好在该望远镜的观测范围内，因此我们选择研究宇宙内氢谱线的强度与银纬大小的关系。

最初，对于全部以英文标注的数据，我们感到无从下手，但我们坚持阅读资料，在一次次的查证中逐步找到了正确的研究步骤，最终将数据处理成一张散点图，得出了中性氢21 cm 谱线强度与观测点银纬呈负相关的结论。

导师认可了我们的研究，也提出了建议。他说，在科学研究的过程中，自己探索很重要，但遇到困难也应学会寻求他人的帮助，如果一开始我们能主动寻求导师的帮助，研究时长至少能缩短三分之一；没有人能用一辈子研究完所有知识，科学的高楼能够建立，也正是因为一代代科学家将自己的经验传承下来。导师的一番话，让我们受益匪浅。

走近世界之巅

在研究过程中，导师带着我们跟随大学生团队前往国家天文台兴隆观测站参观，这是一次非常震撼的经历。兴隆观测站的招牌是郭守敬望远镜，该望远镜是我国第一个天文领域的国家大科学工程项目，于2008 年正式落成。望远镜的结构十分独特，2021 年前一直是国际上光谱获取率最高的望远镜（目前位居第二），1 次观测可以同时获得4 000 颗天体的光谱，目前已经发布了世界上最大的光谱数据库。当我站在望远镜旁边，看着它巨大的镜面和精密的结构时，不禁感叹人类的智慧。望远镜的镜面并非一个整体，而是由多块镜面拼接而成，在降低施工难度的同时，也使望远镜的维护变得更加简单便捷。

同时，我们还参观了周围的几个望远镜，它们各司其职，口径虽然不如郭守敬望远镜，但在为天文学发展作出的贡献方面，却是同等重要的。看着中国的光学望远镜由一开始的60 cm、1 m口径，发展到后来的2 m 以上的口径，我不禁为我国科技的飞速发展而赞叹。

在兴隆观测站，我们还利用日珥镜对太阳进行了观测，观测到了很多太阳的细节，这一切都令我无比欣喜和满足。

自己的科研之路

几次活动后，终于到了我们自主选题的环节。考虑到前期对于氢谱线研究的经验，我选择进一步研究银道面附近形成的中大质量恒星周围氢元素的密度分布规律。

研究过程中，我先一步步探究，找到一条研究数据的“通法”，走通了第一回，后面的研究也就变得简单了。在此期间，导师团队的学姐教会了我使用DS9 软件，让我能更加自如地获取需要的数据；我也多次参与学校和英才计划管理办公室组织的中期汇报，不断完善自己的实验方案和汇报展示内容。

结题答辩时，我认真准备，力争把研究内容清晰、有条理地展示出来，最终获得了专家的认可。

英才计划为我提供了进行科学研究并与众多专家交流的机会，能在自己热爱的领域深入研究，是非常幸福的事。1 年的培养历程，不仅提升了我认识科学问题的能力，也让我第一次明白了科研过程，就是获得知识的过程。

感谢英才计划为高中生提供了一个了解科学的更广阔平台，也感谢导师及其团队成员对我的悉心指导，这次经历将指引我在未来的人生道路上走得更稳、更远。

孙旭彤

2023 年中学生英才计划物理学科学生

就读于北京理工大学附属中学，师从北京大学王科研究员，完成“银道面附近形成中大质量恒星周围氢元素的密度分布规律”项目。曾获第十四届“北斗杯”全国总决赛北斗卫星信息服务“创意挑战比赛”高中组二等奖，2023 北京“小院士”科技教育活动项目研究展示三等奖。