在著名的科幻小说《三体》中，主人公意外掌握了一种特殊的电磁信号传输方法，于是她用太阳作为信号放大器，以“恒星级”的传输功率向宇宙打出了人类文明的第一个“招呼”。

这种操作是否真的存在可行性？近期，哈尔滨工业大学（深圳）空间科学与应用技术研究院教授袁丁的合作成果给出了初步的答案。

4月25日，袁丁在接受深晚记者专访时为天文爱好者及市民读者带来了更为详细的解读。

▲袁丁

哈工大（深圳）最新研究成果引热议

日前，袁丁及其合作研究者利用全球先进空间太阳望远镜——太阳动力学天文台，首次观测到电磁波（光）的动态传播，相关成果以《具备时间分辨率的太阳日冕中磁流体动力学波棱镜效应》为题发表在《自然•通讯》上。该成果第一作者为四川师范大学博士周新平，通讯作者为袁丁和云南天文台研究员申远灯。他们证实太阳日冕的特殊结构可作为电磁信号的放大器，太阳、行星等大型天体可作为电磁信号的放大器，实现星际间通讯或者能量传输。

长期以来，人类利用玻璃或冰来控制光束（电磁波），比如利用凸透镜聚焦太阳光用于取火；照相机利用透镜采集物体光线定格下瞬间；望远镜利用透镜或反射镜采集太空的光线用于天文观测……光线经过大型天体发生偏折，形成引力透镜效应，可用于探测宇宙中的黑洞和暗物质。

人类能够看见光线传播的轨迹，但无法观测光波的动态演化，这是因为光速是宇宙中最快的速度。要观测光波的动态传播过程有两种途径，一是发明比光速还快的成像仪器，二是让光速降下来。而该团队的研究目标就是让光波的速度降低到1000 km/s，光波原本的速度是300,000km/s，整整降低了300倍。这是因为电磁波（光波）在太阳日冕中触发，由于日冕中充满着完全电离的等离子体（带负电的电子和带正电质子），等离子体完全附着在磁场的磁力线上，电磁波（光波）在这种介质中称为磁流体动力学波，其传播速率低于电磁波在真空中的速率。

袁丁团队在本次研究中发现，太阳耀斑爆发触发了大尺度的磁流体动力学波，波前以太阳耀斑为中心往四周扩散传播，磁流体动力学波途径过了一个巨大的冕洞——日冕中温度低、等离子体密度低、磁场强度低的区域，在空间太阳望远镜的极紫外波段辐射弱，所以称为冕洞。而冕洞则充当了“凸透镜”的角色，磁流体动力学波从由四周扩散变为向焦点逐渐聚焦。据测量，该磁流体动力学波经过聚焦后，波动的振幅增加了3倍，所携带的能量流提升了7倍，这表明这种现象具备能量聚焦的效应。

▲太阳动力学天文台观测的耀斑爆发（波源）、冕洞（棱镜）和磁流体力学波的波前的扩散和聚焦过程

星际战舰的电磁盾技术、地球的磁场等结构能有效地屏蔽太空中带电粒子，让带电粒子“绕开”星际战舰或地球，减少对人类和生命的伤害。由哈工大和中国航天科技集团联合建设的我国航天领域首个国家重大科技基础设施“空间环境地面模拟装置”，已开展空间磁环境和空间等离子体环境等相关系统的研究，可为研究空间环境与材料、器件及生命体的相互作用等提供重要支撑，对于保障人类太空探索活动的顺利开展、突破地面单因素模拟的局限、全面了解空间环境综合因素对物质的作用和影响等具有重要意义。袁丁团队的研究可为“空间环境地面模拟装置”提供理论依据和数值模型基础。

在这项成果中，先进的研究手段可谓最强“助攻”。课题研究采用了美国太阳动力学天文台望远镜提供的大气成像阵列的高清观测资料，该望远镜是世界上目前正在运营的最大的天基太阳望远镜之一。此外，课题研究采用世界上最先进、最完备的磁流体动力学数值模拟程序 ，完整再现了磁流体力学波的透镜效应的传播过程。

▲高性能计算机模拟的磁流体力学波的发射与聚焦过程

“老牌高校”与创新之城碰撞出火花

袁丁学术生涯的起点，源于其在哈尔滨工业大学攻读光信息科学与技术本科专业，这一阶段为他奠定了坚实的学科基础与科研素养。随后，他在瑞典皇家理工大学取得核能工程硕士，此后又在英国华威大学获得物理学哲学博士。在决定回国投身科研之际，袁丁在众多选项中审慎抉择，最终情定深圳。他坦言道：“身为江西人，深圳的地理临近性无疑是一大吸引力；这里还有我许多亲朋好友，最重要的是，我是哈工大的校友，这让我对深圳校区倍感亲切。”采访中，袁丁流露出对哈工大满满的热忱。归国之初，袁丁经历了适应新环境的调整期，逐步调整生活习惯、融入新的工作节奏与文化氛围。对此，他感慨道：“幸而身为哈工大校友，我与母校之间有着极高的契合度。”回首往昔，正是在哈工大本科求学的那段岁月，成为他步入科研殿堂的启蒙之旅。视野开阔的导师为他开启了科研学术的大门，学校丰富的平台资源、卓越的科研环境以及催人奋进的学术氛围，为他指明了科研事业的发展方向。

“我们的研究只是理论基础，其实际应用的愿景并非短期可及，或许是很久很久以后的事情，但相信逐渐积累，会有水到渠成瓜熟蒂落的一天。”近年来，袁丁的科研成果频频成为空间物理领域的“热搜”，诸如“人造太阳”“《三体》科幻变为现实”等热点话题，成功吸引了大众的目光。尽管在网络讨论中存在一些误读现象，袁丁仍对公众的高度关注表示由衷感激，并期望借此引导更多人关注并深入了解空间物理领域，从而加大对航空航天技术、空间天气研究、太阳物理学及空间物理学的支持力度。袁丁强调，除了学术界的认可，公众的接纳也非常重要。“如果能引发年青一代对科学的兴趣和探寻，投身于科学贡献中，那也是非常宝贵的。”

袁丁表示，在科研之外，他也积极投身于科普工作，将高深的科学原理和天文知识生活化、通俗化，甚至与科幻元素相结合，以增强公众对科学的认知和兴趣。“希望下一代人能够在我们的基础之上，追求自己的科学梦想与科研情怀，为了自己的梦想活下去。”

近年来，哈工大（深圳）在科研领域屡创佳绩，喜讯频传。在袁丁看来，这不仅是哈工大深厚学术底蕴在深圳这片创新热土上孕育新生的必然产物，更是深圳城市特质与哈工大科研实力深度交融的生动体现。“哈工大积淀了丰富的学术资源与科研经验，而深圳作为一座迅速崛起且高度重视科研文化构建的年轻都市，为哈工大的深厚积淀提供了理想的绽放舞台，使其焕发出更多元、更璀璨的科研活力。”“老牌高校”哈工大与充满活力的深圳，二者间的碰撞犹如科研火花般绚丽夺目，既点燃了创新思维的火焰，也照亮了科技成果转化为现实生产力的道路。

这位充满活力的青年科学家始终保持着不懈的探索精神。他透露了其即将聚焦的新研究领域——“空间天气灾害”。“人类历史上就一直关注着极光事件，有着持续的记录。试想一下，倘若在湖南这样非典型极光出现区域也能目睹到这一自然奇观，这是一个多么神奇有趣且具有研究价值的事情。”

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