戴磊：捕捉太空“氣流”變幻｜科技日報

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科技日報 記者 宗詩涵

當被問及可以用哪個詞形容自己時，中國科學院國家空間科學中心研究員戴磊毫不猶豫地給出“篤定”二字。他解釋道，自己名字中“磊”字由“三塊石頭”穩穩堆疊而成，恰如其性格特質——一旦確定方向，便深耕不輟。

前不久，戴磊獲得2025年度趙九章優秀中青年科學獎（空間物理獎）。過去20余年，他在空間物理的星辰大海中，一步一個腳印走出自己的探索之路。

錨定逐夢方向

戴磊與空間物理的緣分，始于兒時一套被翻至封皮泛白的《十萬個為什么》。書中有關太陽系的內容讓他著迷，一顆探索宇宙的種子在其心中扎根。

上初高中時，戴磊在物理學科的天賦逐漸顯露，物理成績名列前茅。高中畢業后，他如愿考入中國科學技術大學空間物理專業。從踏入大學校門的那一刻，他便暗下決心，要將空間物理研究作為畢生事業，揭開宇宙深處的奧秘。

彼時，我國空間物理研究處于“跟跑”階段，國際頂尖期刊上相關領域的論文大多由國外學者所寫，領域內的經典理論、核心模型也幾乎都是歐美科學家的成果。“那時候上課，老師講的案例全是國外的研究成果，我們就像踩著別人的腳印走路，在國際學術舞臺上缺少話語權。”戴磊回憶道，這讓他內心備受觸動，也讓他萌生了一個想法——通過自己的研究，改變中國空間物理“跟跑”的現狀，讓世界看到中國學者的力量。

2004年，憑借優異的成績，戴磊獲得了深造的機會。入學后，他總是天不亮就趕到圖書館，在堆積如山的文獻中一本本翻找，一待就是一整天。“有一次為了找一篇經典論文，我跑了三個校區的圖書館，最后在一個地下室的藏書室里才找到。”他說。

數據分析也不容易。那時，觀測數據都存在光盤里，存一批數據常需幾十張光盤，每次讀取都需將光盤一張張插入電腦，等待系統慢慢載入。為了趕進度，戴磊偶爾會通宵待在實驗室，實在困了就趴在桌子上瞇一會兒。“有時數據載入完了，天都亮了。”戴磊說，那段日子雖然苦，但每多掌握一個知識點、每多分析一組數據，都讓他覺得離“讓中國空間物理擁有國際話語權”的夢想更近了一步。

求學十年間，戴磊身邊不少同學轉到金融、計算機領域，放棄了基礎研究。曾有人勸戴磊：“為啥研究空間物理呀？不如趁年輕轉行。”戴磊卻笑著說：“我總覺得，每個人來到這個世界上，都有自己該做的事。我從小就喜歡星空，大學學了空間物理，現在又有機會深入研究，這輩子做好這一件事就不錯了。”

拓展認知邊界

2015年，戴磊進入中國科學院國家空間科學中心，投入地球磁層動態演化的研究中。“你知道嗎？地球有一個看不見的‘保護罩’——磁層。它能擋住太陽風中的高能粒子，保護地球上的生命。我的工作，就是搞清楚‘保護罩’是怎么變化的，從而提前預警風險。”戴磊用通俗的語言解釋著自己的研究。

2022年，戴磊團隊啟動磁層對流宏觀尺度演化研究項目。“磁層對流就像太空中的‘氣流’，而我們的任務是捕捉這種‘氣流’的變幻。它看不見、摸不著，只能通過衛星觀測數據間接推斷其運動規律。”他介紹，磁層對流的演化模式直接關系到太陽風能量向地球空間的傳輸效率，是理解磁暴、亞暴等空間天氣事件的關鍵。

研究初期，團隊便發現觀測結果與國際上沿用數年的經典磁層對流模型存在明顯矛盾。

“經典模型的核心內容是，太陽風的擾動通過夜側磁層來驅動磁層內部的對流，因此夜側磁層的對流首先出現。而我們的觀測結果顯示，日側磁層的對流要比夜側早10到20分鐘出現，這與經典模型的核心內容不符。”戴磊解釋道。

論文投稿后，審稿人問道：“為什么你們的數據和經典模型不符？”

為了回應審稿質疑，團隊反復核驗觀測設備、復盤數據分析流程，最終確認數據無誤。

“難道是經典模型錯了？”這一念頭在戴磊心中萌生。為了驗證自己的猜想，戴磊帶領團隊開啟了新一輪攻堅。他們每天“泡”在實驗室里，與海量的觀測數據打交道，常常一坐就是十幾個小時。同事們都說：“戴老師辦公室的燈，總是亮得最早、熄得最晚的。”

轉機來自一本名為《對流與亞暴》的書。該書中關于“磁層響應存在時空差異”的觀點讓戴磊豁然開朗。他連夜勾勒出初步的唯象模型，隨后帶領團隊開啟了長達6個多月的攻堅。他們將模擬數值與觀測數據進行交叉驗證，最終明確揭示了磁層對流的全新演化模式——太陽風與磁層相互作用后，對流先在日側出現，之后逐步向夜側擴展。

2024年初，相關成果在國際期刊《自然·通訊》上發表，為磁暴、亞暴等空間天氣事件的預報提供了更可靠的科學依據。“科研不是為了顛覆傳統，而是為了拓展認知的邊界。”戴磊說。

刻下中國印記

如今的戴磊，肩上多了一份沉甸甸的責任——領銜研制太陽風—磁層相互作用全景成像衛星（以下簡稱“‘微笑’衛星”）科學應用系統。這個系統是“微笑”衛星的“大腦”，承擔著科學數據處理、運行計劃制定和預先研究三大核心任務，直接關系到衛星科學價值的實現。

從純粹的基礎研究轉向工程與科研深度融合的領域，對戴磊和團隊而言是一個全新的挑戰。團隊成員學術功底扎實，但工程實踐經驗不足，只能邊學邊干，把技術手冊當成“枕邊書”。此外，團隊以往研究多聚焦局地過程，而“微笑”衛星以宏觀尺度演化觀測為核心，研究思路需徹底轉變。“做科研就是要解難題，啃‘硬骨頭’才有意思。”戴磊說，從軟硬件調試到系統聯調，每一個關鍵節點他都嚴格把關。

如今，好消息陸續傳來。“微笑”衛星科學應用系統順利通過軟硬件預驗收，聯調測試一次成功，已具備任務實施能力。“我們已經準備好了，就等2026年衛星發射。”戴磊說。

談及中國空間物理科學的發展，戴磊既自豪又清醒。“這些年我們進步很快，論文數量和質量接近國際一流水平，雙星計劃、子午工程、‘微笑’衛星這些項目，在國際上都有競爭力。”但戴磊也直言，“在這個領域，我國標志性成果還不夠多。我們要加把勁，取得更多具有世界影響力的突破性科研成果。”

從童年捧讀《十萬個為什么》的少年，到如今站在空間物理前沿的科研人員，戴磊的初心從未改變。“讓中國空間物理研究贏得全球學者的尊重，是我畢生追求。”他說。

窗外夜色漸濃，實驗室的燈依舊亮著。戴磊坐在電腦前，分析屏幕上的磁層演化模擬圖，手指在鍵盤上快速敲擊。這位科學家正用每一次嚴謹的觀測、每一次精準的推導、每一次執著的堅守，在空間物理的版圖上，刻下中國印記。

來源：《科技日報》2025-12-15 第5版：人才

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