优秀博士生风采 | 2022年上海市优秀毕业生刘雨：结缘天文，探秘宇宙

刘雨来自物理与天文学院天文系，专业为天文学。他于2018年9月进入上海交通大学开始博士研究生阶段学习，并预计于2022年6月毕业，未来将继续在科研院所开展宇宙学及宇宙大尺度结构相关研究。

　　立志物理

　　宇宙充满未知而富有神秘感，想必很多同学在孩童时期都曾对茫茫世界（或宇宙）有过强烈好奇心。跟许多小朋友一样，刘雨小时候也曾对自然及宇宙的奥秘神往不止。当他小学学习了一些自然知识后，他朦胧地了解到一些常见的自然现象背后都蕴含着一些基本原理。在中学时，他学习到初步的物理知识后，发现这门学问暗合“他”心。他当时似乎意识这门学问一直追问着自然现象背后最本质的规律，并且所有复杂现象似乎都是由合乎一定逻辑的基本规律所支配。这种体会是深刻的，他感觉到物理学有着本质上的重要性，这驱使他想弄明白其中的道理。自从那时起他就逐渐被唤起了想学习物理专业的心思，所以大学选专业他毫不犹豫地选择了物理学。

　　结缘天文

　　大学期间，出于兴趣，他曾追过不少杨振宁先生的演讲视频。他记得杨先生教导说选择研究方向十分重要，要选择那些能够与其共同成长并有着光明前途的方向来从事研究工作，这样更容易取得成就。

　　所以，那时他分析了一些重要的研究方向后，觉得一个好的研究方向应该至少具备两个特点：（1）应该有着本质的基础性（研究物理学最前沿的基本规律，探究宇宙的终极奥秘，这样才有机会做出最具突破性的发现）；（2）要有巨大的应用前景（在当前市场经济浪潮中，有机会成为该领域第一代掌握关键核心技术的科技人才，为社会经济与生产力发展做出重要贡献）。

　　后来，研究生阶段他进入了天文领域，这样第二条似乎不能满足了，而第一条还是满足的。天文学和物理学中最具挑战性的两个问题就是暗物质与暗能量问题，这正是21世纪新的“两朵乌云”，并一直是现代物理学家苦苦思索的问题。所以，最终他选择了宇宙学这样一个研究领域。

　　在选择具体研究方向时，他发现有一个方向是宇宙大尺度结构及宇宙学N-体数值模拟。他感觉数值模拟这样一项关键技术和第二条有一定的契合度，所以他就确定了这个研究方向为他的主要研究方向，而上海交通大学天文系正是这个领域的重要研究基地，让他倾心向往。

　　缘梦交大

　　2018年秋他终于来到上海交通大学开始了博士阶段的学习。在交大这个国内一流的顶尖学府，他非常享受这里提供的学习与工作环境。交大校园很大，环境优美，他说他总能够找到一个静谧的地方散步或独坐，安静的环境让他内心平静而舒畅，他表示这种感觉很好。天文系的老师都是基础扎实、功底深厚的一流科学工作者。他们经验丰富，授课十分贴合科研，每个老师都能贴合自己的研究经历来讲解相关知识。他说这对他的知识积累以及科研训练帮助非常大。由于交大天文系在宇宙学及宇宙大尺度结构方面强大的师资力量，使他能够系统地学习该研究领域的诸多重要前沿知识，这让他受益匪浅。

　　天文系有着丰富的学术活动，每周都会邀请国内外相关领域的专家学者做学术报告。并且，他也会参加一些跟他研究领域相关的学术会议。这些前沿报告大大拓展了他的学术视野，让他逐步了解相关领域的科研进展，与报告人的私下交流也激发了他的研究热情。不仅如此，交大天文系也参加了多项国内及国际重要的宇宙学巡天项目，包括DESI、PFS、CSST以及AliCPT等。这也使得他有机会参与其中部分项目，从而能够了解大型合作项目如何开展，以及快速追踪本领域的最新研究课题进展。

　　他所在的课题组的科研活动也是丰富多彩的，每周会有两种形式的journal club，分别介绍与每个人课题相关的重要论文以及最新出现在ArXiv上的工作。通过这种形式的学术交流活动，他能够快速追踪最新的科研进展，这大大拓展了他的学术视野。并且，他所在的课题组也会经常组织一些小型的workshop来介绍每个人的最近科研进展，或就一项最新成果或研究前沿进行集体攻关学习。会议之余也会组织一些集体活动，这很好地加强了组内同学及博后间的相互交流，增进了彼此的友谊。在课题研究中，他虽然偶尔会遇到一些羁绊，但在余瑜老师以及张鹏杰老师的耐心指导与帮助下，总可以顺利克服。

　　张老师学识十分广博，对宇宙大尺度结构各个研究方向都有着深刻的见解，在组会及journal club中对不同研究内容的点评使他深受启发。余老师有着深厚的编程功底，许多技术问题总可以在余老师的帮助与指点下成功解决，对他课题的顺利开展帮助非常大。此外，杨小虎老师也在他博士期间给予了宝贵的帮助与支持。不仅如此，由于天文系各个课题组之间研究十分互补，并彼此相关。所以，当他面对一些不熟悉的领域中的一些概念时，他也能十分方便地找到相关领域的同学或博后，通过交流询问得到详细的解答。这样良好的学术氛围大大促进了他的学识积累以及研究课题的顺利开展。他表示由衷地感谢曾经帮助过他的各位同学、博后及老师！

　　砥砺前行

　　在交大求学的四年中，他主要通过宇宙学N-体数值模拟技术来开展相关研究，研究主题是试图采用多种有效手段（包括初始条件重构技术及非高斯统计方法等）来优化提取宇宙大尺度结构中的诸多关键宇宙学信息，目前开展的研究课题集中于重子声波振荡及宇宙背景中微子的质量效应方面。

　　他的研究工作已取得关键性突破并已部分发表于（第一作者）天体物理国际权威期刊《The Astrophysical Journal Supplement Series》及《Physical Review D》上，目前他也正在积极开展更多相关研究工作并已取得重要进展。

　　在博士期间他获得了多项荣誉包括欧普泰二等奖学金、睿远-红杉人才发展基金奖学金、粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室和上海市粒子物理与宇宙学重点实验室优秀学生奖等。他表示未来计划将继续开展宇宙学及宇宙大尺度结构相关科研工作，争取在不久的将来取得更多且更大的突破。

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