2026年2月20日,国际顶级学术期刊《科学》(Science)以长文形式优先发表了一项在天文探测与人工智能交叉领域的重大突破性研究成果,论文题目为“Deeper detection limits in astronomical imaging using self-supervised spatiotemporal denoising”。该工作由清华大学天文系蔡崢副教授团队与自动化系戴琼海院士团队合作完成,而论文的共同通讯作者蔡崢教授,正是beats365中文官网/天文研究中心的柔性引进教授,其第二单位为beats365中文官网。2023年,我院为第二单位也在《科学》主刊发表文章。这标志着我院在参与国际前沿基础科学研究、推动学科交叉融合方面不断取得进展。
研究团队成功研发出名为“星衍”(ASTERIS)的自监督时空计算成像模型。该模型创新性地采用了“自监督时空降噪”与“光度自适应筛选”核心技术,能够从詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)等设备采集的复杂噪声数据中,高保真地重构出极暗弱的天体信号。经“星衍”模型增强后,JWST的探测深度提升了约1.0星等,相当于能发现比原有极限暗2.5倍的天体,从而绘制出人类迄今观测到的最深邃的“极致深空场”。
基于这一强大的AI工具,团队在宇宙黎明时期(大爆炸后约2-5亿年)的数据中,新发现了超过160个高红移候选星系,数量达到先前同类研究的3倍,其中110个为全新发现。这一成果首次获得了宇宙早期极暗弱星系的光度函数,为理解宇宙“第一缕曙光”如何点亮黑暗时代、驱动宇宙再电离等重大前沿科学问题提供了至关重要的观测证据。审稿人评价此项工作为“杰出的工作与强大的工具”,“会对天文领域产生重要的影响”。
蔡崢教授作为我院的柔性引进教授,将其前沿的科研视野与丰富的国际合作经验带入我校。此项重量级成果将我院列为重要参与单位,充分体现了我校柔性引智政策在汇聚高端人才、提升科研影响力方面的显著成效。它不仅是我院天文学科建设的重要成果,也为我校相关学科(如物理学、数学、计算机科学)的交叉创新与高质量发展注入了强劲动力。
展望未来,我院将继续支持以蔡崢教授为代表的科研团队,深化“人工智能+天文”的交叉研究,并在望远镜建设,支持冷湖天文观测基地发挥关键作用。我院将以此为契机,进一步夯实科研基础,培养跨学科创新人才,力争在探索宇宙奥秘的国家重大战略中贡献更多的“青大力量”。
此研究成果受国家重点研发计划、国家自然基金委、中国博士后科学基金、新基石科学基金会、马化腾基金会、清华大学笃实专项、脑与认知智能北京实验室(北京市教委)、青海大学、清华大学无锡应用技术研究院等支持。
论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.ady9404
清华大学新闻链接:https://mp.weixin.qq.com/s/bupbMe0MrJhX6bJL2XrmGg

模型星衍概念图,图片来自清华大学天文系新闻报道。