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文／肖延胜 王永梅
刘桂琳,1981年生于吉林,2004年毕业于中国科学技术大学天文学系（五年制本科）.2006年和2011年于美国马萨诸塞大学分别获得硕士和博士学位后,先后在美国约翰·霍普金斯大学和弗吉尼亚理工大学从事博士后研究.2016年作为国家“青年千人计划”引进人才全职受聘于中国科技大学天文系任教.
多年来,刘桂琳投身科研工作,以多波段观测天体物理学为主攻方向,涉足光学、红外、 （亚）毫米波和射电天文学,取得了显著的成就.他多次成功申请和使用哈勃空间望远镜、国际8米双子座望远镜等十余台世界一流设备,并于2009年哈勃望远镜最终太空维护完成后加入其第三代广域相机的先期科学发布团队.他的多项研究工作产生了国际影响,已有十余位美国科学院院士在论文中数十次引述过他的学术成果.
勇于进取 成果卓著
刘桂琳在科研中积极思考,勇于进取,多年的耕耘使他收获了累累硕果.在约翰·霍普金斯大学求学期间,他与导师Nadia Zakamska和普林斯顿大学Jenny Greene等教授合作,使用美英加澳等七国合建的双子座天文台8米望远镜的积分场光谱仪,对一批中红移处最高光度的射电宁静类星体进行了观测,发现高光度类星体普遍在星系尺度上存在外流,这些速度达每秒近千公里的外流正剧烈影响着寄主星系.这项利用积分场光谱仪和有普遍意义的类星体样本进行的系统研究在本领域具有开拓意义,写成三篇系列论文后,一经发表就受到国际同行的广泛关注.2014年,美国天文学会公开评论该系列成果是在国际上首次给出了高光度类星体普遍在星系尺度上驱动外流的直接观测证据；不久,该成果又被同领域的世界级专家、加州大学（伯克利）EliotQuataert教授在论文中评价为国际上该领域在此前五年当中所取得显著进展的两项代表性成果之一.
刘桂琳的工作还揭示出星系中的弥散辐射对确定恒星形成律存在关键性影响.他与博士导师（世界著名恒星形成专家Daniela Calzetti教授）和纽约州立大学Jin Koda（幸田仁）教授合作,用先进的数据整合技术合并射电干涉和单镜面图像,获得了质量远优于以往的两个著名星系的一氧化碳气体发射线图像.他又跨领域引入分离致密和弥散辐射的新方法,证明引起当前关于恒星形成律形式的“线性与非线性之争”的主因是弥散辐射的污染,后者会导致错误的线性结论.2011年春,当他访问英国剑桥大学时,恒星形成律的创立者、时任剑桥大学天文系主任的美国科学院院士Robert Kennicutt教授赞许道： “你解决了我们领域的一个重要问题”.Kennicutt教授至今已18次在论文中援引了该论文,并发表了把他的上述新方法应用到自己科研工作中取得的成果,这些都使他备受鼓舞.
近期,他利用积分场光谱直接观测验证了此前由吸收线谱分析技术推算出的两个类星体的外流气体的空间尺度.该论文发表于《天体物理学期刊》增刊,评议同行称该文“给出了积分场光谱发射线分析和紫外吸收线分析两套方法的比较和交叉验证,这在当前这个积分场光谱数据持续增长的时代尤为学界迫切需要”.
刘桂琳和哈勃空间望远镜颇为有缘.读博士期间,他曾用第一手哈勃望远镜的近红外(NICMOS)数据系统分析了恒星形成区的统计性质,发现前人常在地面观测中发现的所谓“2型光度函数”并不存在.加入哈勃望远镜第三代广域相机(WFC3)的先期科学发布团队期间,他抓住了这得天独厚的机遇,用这台人类最尖端的设备深入剖析了著名的“南风车星系”M83中星际尘埃的几何分布,一项他认为自己迄今完成的最精致有趣的工作.如今,这只太空巨眼又在为刘桂琳主持的新项目忙碌着,他正迫不及待地期望在即将到手的新数据中看到激动人心的新发现.
开阔视野 重视交流
刘桂琳的实测天体物理学研究以跨领域融合、多波段联测为主要特色,研究兴趣非常广泛,走出了一条独特的科研路.
多年来,他辛勤跋涉在活动星系和恒星形成两大领域,对类星体外流的形态和动力学属性、星际介质与恒星形成的相互关系、恒星形成区的统计性质、尘埃的几何位形与质量等进行了多角度的研究,在国际学术界产生了多方面的影响.针对他在两个跨度很大的领域都有不俗的成果,一位美国科学院院士曾赞许道： “谁能想到这个（研究活动星系的） ‘刘’和那个（研究恒星形成的） ‘刘’原来是同一个人！”
技术上,他在光学光谱、光学成像、远紫外成像、红外成像、 （亚）毫米波成像及射电波段的成像与光谱等方面积累了丰富的观测和数据处理经验,国际上近十余年新兴的、既有图像又有光谱的积分场光谱观测技术尤其受到他的偏爱.
在科研中,刘桂琳非常重视学术交流.他认为,只有积极交流合作,才能取长补短,促进科研事业的繁荣.在美求学期间,他先后受到美国国家光学天文台、英国剑桥大学天文系、美国国家航空航天局空间望远镜科学研究所、美国哈佛一史密松天体物理中心、美国普林斯顿大学等世界天文学研究“重镇”约请,进行了大量的学术访问和合作交流.广泛的学术交流使他开阔了自己的学术视野,极大地丰富了学术经验,为他的科研工作打下了坚实的基础.
荣膺“青千” 备战未来
刘桂琳从小就是一名天文爱好者.从爱好到专业,二十多年来他一直保持着对天文学的浓厚兴趣.他已主持或直接参与了20余个观测项目,使用过国际双子座天文台、美国国家光学天文台、美国国家射电天文台、美国航空航天局、日本国立天文台等单位的世界级观测设备.这些观测项目累计已达300多小时的望远镜时间,其中三分之二来自他所主持的项目,一个个在荒无人烟的山顶与山狮、土狼、蛇鼠为伍的寂寥夜晚是他成长之路上的一块块铺路石.
在异国他乡度过的十二年中,他一直心系祖国的科学大业.在美国从事博士后研究期间,北京大学科维里天体物理研究所曾连续两年邀请他为我国使用国外望远镜计划担任海外评审,他便通过这种方式开始回馈祖国的天文事业.一俟自己羽翼渐丰,他便筹划回国发展的大事.2016年,他通过了国家“青年千人”人才引进计划的严格筛选并获得了优先资助,携与他科研成就相仿的宇宙学专家、同样在美国求学十余年的妻子方文娟研究员一起加盟中国科大天文系,回到了令他魂牵梦萦的母校和祖国.
如今,回国正式工作才几个月的刘桂琳正积极备战,希望把自己十余年海外求学得来的科学种子播撒在中国这块土地上,并把西方灵活生动的教学理念引入朝气蓬勃的学生课堂,为祖国天文科学的发展和教育事业的薪传构筑新的蓝图.
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