武向平院士，1982年、1985年先后獲西北電訊工程學院（西安電子科技大學）物理專業(yè)學士、碩士學位，1989年獲中國科學院北京天文臺物理專業(yè)博士學位?，F(xiàn)任中國科學院國家天文臺研究員。2011年當選中國科學院院士。2018年當選第十三屆全國政協(xié)委員。2018年4月受聘西安電子科技大學物理與光電工程學院院長。
武向平院士長期從事宇宙學研究，研究課題包括引力透鏡效應、星系團物理及其宇宙學應用、宇宙大尺度結構、暗物質等，領導了在新疆天山進行的“宇宙第一縷曙光探測”科學實驗項目，該項目為國際上較早開啟宇宙再電離探測的重大設備。在利用引力透鏡效應研究宇宙各尺度暗物質分布和演化以及星系團的動力學特性及其宇宙學應用等方面取得了卓越的成績。在國際刊物發(fā)表了100多篇論文和一部評述性論著。
武向平院士曾獲中國青年科學家獎、中國科學院青年科學家獎、中國科學院優(yōu)秀研究生導師獎等，并獲得國家基金委優(yōu)秀中青年專項基金和國家杰出青年基金，所領導的研究項目“利用引力透鏡效應研究宇宙中的物質分布”獲國家自然科學獎二等獎，中國科學院自然科學獎一等獎。入選“可能影響21世紀中國的100個年輕人”，被科技部評為野外科技工作先進個人，2011年獲何梁何利科學技術進步獎。
頭戴軍帽，身著迷彩，站在茫茫天山腳下的武向平英姿颯爽，然而他并不是軍人，而是中科院院士、中科院國家天文臺研究員，身后是他堅守十余載的“宇宙第一縷曙光探測”基地。
跟天文打了半輩子交道的武向平有著一份濃濃的軍人情結，他收藏了不少軍用物品，比如軍用水壺、飯盒、背包和睡袋，這都成了他不可或缺的日常“裝備”?！把芯宽椖拷洺Ｒ霾?，有了這些東西，我隨時都可以走?！蔽湎蚱礁嬖V記者。
宇宙中第一代發(fā)光天體（如恒星、黑洞）是何時誕生的？我們能否真的看到來自宇宙深處第一批恒星的光芒？我們能否看到宇宙從黑暗走向光明的整個過程？……
探尋宇宙黑暗時代的奧秘是天文學甚至自然科學里極其吸引人，同時又極富挑戰(zhàn)性的課題，更是武向平等眾多天文學家迫切希望解答的問題。
面對這個世界難題，武向平與同事提出了用一定數(shù)量規(guī)律排列的天線陣探測紅移在10以上的極其微弱的中性氫輻射信號，以獲得宇宙大爆炸后黑暗時代結束時的宇宙信息。這種探測宇宙最早發(fā)光天文信息的新方法，對宇宙的形成和演化研究具有重要意義。
2003年8月，在新疆南北天山之間的烏拉斯臺基地，從一頂簡易帳篷開始，武向平把設想逐步付諸實踐，著手搭建起了基地的一磚一瓦———“宇宙第一縷曙光探測”的大型低頻射電望遠鏡陣列（21CMA）項目啟動了。
武向平和同事們致力于借助中性氫的21厘米輻射來探測早期宇宙，搜尋茫茫宇宙中第一代恒星的光芒并確定它們的誕生時刻，揭示宇宙從黑暗走向光明的歷史。
經歷了一番艱苦創(chuàng)業(yè)，在天山深處，南北4公里、東西3公里的兩條基線組成了21CMA基地陣列，其中共有81組、總計10287個天線。這是世界上最早建成并專門用于搜尋“宇宙第一縷曙光”的大型低頻射電干涉望遠鏡陣列，在國際上率先獲得了低頻波段的宇宙圖像。
在21CMA基地建成之際，全世界給予了廣泛的關注，國際權威期刊《科學》和《自然》都進行了報道?！霸擁椏茖W試驗具有很強的探索性質，因而承擔巨大的風險?！?/p>
武向平深知在這項研究的道路上注定困難重重。他說：“當初申請這個項目時，我就對評委們坦承過，成功的概率是51%，失敗的概率是49%。所以我早就作好了長期攻堅克難的心理準備，從來都沒有動搖過?！?/p>
去天山，笑對艱苦環(huán)境
在著手實現(xiàn)21CMA項目之前，武向平主要從事理論天體物理研究，而“宇宙第一縷曙光探測”必須借助天文觀測而不是純理論的推測。
“我從小到大都特別喜歡探險，一看到野外探險節(jié)目就心潮澎湃，這個項目讓我實現(xiàn)了探險的夢想?！蔽湎蚱叫χf，然而，這探索之路困難重重，在追尋“宇宙第一縷曙光”的道路上，武向平一向都甘之如飴。
21CMA的選址歷時一年，最終選擇了新疆天山海拔2650米高原上的烏拉斯臺地區(qū)。武向平解釋道，21CMA需要建在遠離人類活動的地方，主要是為了避免城市電波污染以及各種潛在的干擾，比如調頻廣播和電視臺，所以選擇在電波環(huán)境相對干凈、人煙稀少的偏遠地區(qū)進行無線電環(huán)境和地形測量。
觀測站四周海拔3000余米的群山作為天然屏障有效地阻擋了來自其他地區(qū)的電磁輻射，可這也意味著研究基地的自然環(huán)境極其惡劣，生活和工作條件異常艱苦。在這舉目荒蕪的高寒地帶，武向平和他的研究團隊一待就是10年。項目運行時，武向平每個月都有一周的時間要在實驗基地度過。
“經常有學生問我去野外是不是很浪漫，我只能告訴他們別的地方可能是，但在21CMA基地，真的非常辛苦?！泵看蔚竭_烏魯木齊后，武向平和同事們都要歷經4個小時的顛簸才能到達研究基地，中間還要途經一號冰川以及山石陡峭的被稱為“老虎口”的風口，翻越海拔4280米的冰達坂。
盡管野外生存環(huán)境艱苦，武向平和同事們并沒有畏懼退縮，而是苦中求樂。在武向平辦公室外的走廊里，有許多工作人員在21CMA基地的照片，每個人的臉上都笑靨如花。
作研究，要耐得住寂寞
然而，21CMA項目的實施并非一帆風順。
“雖然21CMA是世界上最先建成的設備，但目前的研究進展和隊伍建設已經逐漸落后。”武向平說。由于后期的運行經費跟不上，現(xiàn)在21CMA基本處于非飽和運轉狀態(tài)，項目面對的最大困難就是運行資金和研究人員嚴重不足。
與此同時，許多國家已經先后開展了類似“宇宙第一縷曙光”的探測，所投入的人力和財力遠遠大于21CMA。
科研，從來都不是一件簡單的事?！白餮芯?，一定要耐得住寂寞才行?！痹诓稍L過程中，武向平反復強調這一科研信條。武向平堅持自己編寫處理程序，針對“宇宙第一縷曙光探測”項目10年積累的大量數(shù)據(jù)進行理論研究和數(shù)據(jù)分析。
“科學研究有一個基本的規(guī)律，就是知識的原始積累過程，這種積累也許需要一兩代人才能完成，而最終突破性科研成果的獲得都是這種積累的最終體現(xiàn)。”武向平認為年輕人一定要“敢想，敢做，敢說話”。
雖然21CMA項目幾度遭遇了現(xiàn)實的無奈，但武向平始終保持著積極樂觀的心態(tài)，他相信在不久的將來，“宇宙第一縷曙光”一定會被看到，也許是在祖國西部的天山，也許是在世界的其他角落，科學探索雖有競爭，但絕無國界。
“平方公里陣列”（SKA）是人類將要建造的最宏偉的射電天文設備，中國是SKA主要成員國之一，而21CMA項目是中國唯一一個在該研究領域積累了10年經驗的探路者。武向平堅信不久后21CMA項目就會在國際射電天文學發(fā)展的大背景下迎來新的發(fā)展機遇，而他一直都會朝著探索第一縷曙光的目標執(zhí)著前進。
（文/《中國科學報》·劉艷偉 張 青 沈春蕾）
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