【哈工大（深圳）宣】（空天科技学院 文/图）将古籍中的天象文字记载转化为科学、直观的动态影像，是历史文献研究与现代科技融合的重要探索。哈工大深圳校区前沿学部空天科技学院首批本科生团队依托学校 “大一立项”项目支持，将生成式人工智能与空间物理规律相结合，成功完成中国古代极光天象的科学复原，以青年学子之力搭建起古天象研究与科普传播的新桥梁。

从 “模糊想法” 到 “科学复原”

项目初期，团队希望借助AI技术，将《洞庭湖志》中记载的古代极光转化为直观影像。但刚上手就遇到了难题：直接生成的画面要么不符合低纬度极光的物理规律，要么和古籍里的细节对不上——AI模型不理解 “地磁暴导致极光向赤道扩张” 的物理逻辑，也没法区分不同海拔极光的光谱特征，生成的结果更像艺术创作，而不是科学复原。

为了解决这个问题，团队花了大半年的时间啃下了跨学科的难题：翻遍了1770年地磁暴事件的相关文献，把古籍里的文字拆解成“颜色、形态、演变过程”等可量化的特征。再结合极光不同高度的光谱规律，给AI模型加上了物理约束条件，比如限定100-150公里高度以557.7nm绿光为主、200公里以上以630.0nm红光为主，让复原结果同时契合历史记载与科学规律。

基于人工智能复原的1770年洞庭湖“漫天红光”极光奇观

团队反复调试模型、优化参数，历经十余次版本迭代，最终实现“绿光射线初现→漫天红光铺展”的极光演变过程完整复现。最终，团队成果以《Time Tunnel to the Past: Generative AI as an Approach for Visualizing Ancient Chinese Auroral Records》为题，发表在空间科学领域SCI期刊《Advances in Space Research》上，本科生王佳为论文第一作者，博士研究生付立博为第二作者，本科生段正康、李颐、汪林峰与王博弋老师为共同作者，袁丁教授为通讯作者。该成果为历史天象的科学可视化复原提供了可复制、可推广的技术方法。

从 “课本知识” 到 “解决真问题”

此次科研实践，让团队成员实现了从理论学习到实战攻关的成长。入学之初，成员们仅掌握基础编程知识，对空间物理、古籍文献解析等领域较为陌生。通过项目历练，大家已能独立完成AI脚本编写、古籍文献语义解析、物理模型构建等核心工作。

团队成员王佳、段正康表示，跨学科研究让我们跳出单一学科视角，在文献考证、物理建模、AI算法的融合实践中，真正把课本知识用在了解决实际问题上。李颐、汪林峰则表示，学科交叉的研究模式，让大家拓宽了学术视野，提升了协同攻关与综合科研能力。

关于1770年极光事件的历史记录数据分析

“这份成长，离不开学院的教学实践探索：从‘大一立项’给我们提供启动资金，到本科生导师制让我们从大一开始就能接触前沿科研。从跨学科的课程设置，到开放的实验室资源，学院没有把我们限制在课本里，而是给了我们‘做真科研、解决真问题’的机会，让我们这些本科生真正参与到前沿研究中。”大家说到。

深耕交叉领域 拓展研究与科普价值

本研究的顺利开展，依托于空天科技学院完善的本科科研培养体系。学院通过“大一立项”本科生科研项目、开放实验室资源、跨学科课程设置等方式，为本科生搭建了前沿科研实践平台，是项目从想法落地为成果的重要保障。袁丁、王博弋老师在极光物理机制分析与过程复原中的专项指导也为项目顺利进行提供了“强助攻”。

未来，团队将在学院支持下持续深化研究，进一步完善“物理约束+ AI生成”的古天象标准化复原流程，拓展至更多古代极端天象记录的复原工作，构建系统化的古天象可视化技术框架。同时，团队将依托学院科普平台，把研究成果转化为科普视频、线上展览等形式，推动中国古代科技文化遗产的大众化传播，让古天象研究成果走进公众视野。此外，团队还将继续探索人工智能在空间物理、天文科普教学中的应用，为学科交叉创新与人才培养贡献青年力量。（编辑 谢梁晖 审核 张惠屏 陈南坤）