2025学术之星提名Akhil Uniyal:Illuminating the Invisible

2026.06.29 494

 

 

 

上海交通大学研究生“学术之星”评选活动作为交大研究生最高水平的学术评选活动,旨在深入贯彻落实全国教育大会精神,选树品学兼优的交大研究生典型,发挥朋辈引领作用。

 

在“学在交大”的氛围中,他们以探索回应未知,以创新推动前沿。本期专访,让我们一起走近这位“学术之星”,聆听他的科研故事。

 

 

 

 

人物介绍

Akhil Uniyal,2023年9月加入李政道研究所,在Yosuke Mizuno教授指导下从事研究工作。主要研究方向为广义相对论磁流体力学(GRMHD)与辐射输运(GRRT)模拟技术,聚焦于通过高保真数值模型检验引力理论,并探索机器学习方法在相关研究中的应用。其研究将数值模拟与数据驱动方法相结合,已在Nature Astronomy、The Astrophysical Journal(ApJ)、Astronomy & Astrophysics(A&A)、Monthly Notices of the Royal Astronomical Society(MNRAS)及Physical Review D(PRD)等国际期刊发表论文19篇。当前致力于开发生成式机器学习模型,用于从合成数据与观测数据中估算黑洞参数。曾获中国政府奖学金(CSC)、“优秀国际博士生科研基金”等资助,并作为负责人获得国家自然科学基金项目支持,同时参与上海市“基础研究国际化科学家定向计划”

 

人物专访

作为一名国际学生,是什么促使你决定来中国并选择上海交通大学?在上海交通大学期间,你取得了哪些成长和成就?

我来中国既有学术上的考量,也有个人因素。过去十年间,中国已发展成为世界领先的科研中心之一,特别是在天体物理学、计算物理学和先进数值模拟等领域。我特别希望融入这样一个快速发展的科研环境,在这里,基础科学得到了强有力的制度性支持,并且能够利用一流的计算资源和协作资源。

 

在中国众多高校中,海交通大学李政道研究所因其在物理学和天文学领域的卓越声誉、高度国际化的科研环境以及对跨学科合作的重视,特别引起了我的关注。能够与顶尖研究人员共事,并与来自不同背景的学生及学者群体交流互动,这使得上海交通大学和李政道研究所成为我追求学术目标的理想之地。

 

在上海交通大学求学期间,我在学术和职业发展方面都取得了显著进步。我得以在理论与计算天体物理学领域开展研究,特别是在黑洞物理、吸积流及数值模拟等相关领域。通过与同事的合作,以及参与研讨会、学术会议和研究讨论,我不仅提升了科研能力,也增强了阐述复杂思想的能力。此外,我有幸参与了多篇学术论文的撰写及多个在研项目的推进,这为我未来作为研究人员的职业生涯奠定了坚实的基础。

 

除了科研之外,在上海交通大学的学习经历也让我获得了个人成长。身处国际化的学术环境,拓宽了我的视野,提升了我在跨文化环境中的协作能力,并增强了我作为一名科学家的适应能力和独立性。总的来说,我在上海交通大学李政道研究所的这段经历极具价值,不仅帮助我明确了研究方向,也为我迈向学术生涯的下一阶段做好了充分准备。

您能否用通俗易懂的语言简要概述一下您的研究方向?您是如何选择这个研究领域的?

我的研究致力于揭示物质在黑洞周围的行为规律,以及这一过程如何产生。我们从遥远星系中观测到的高能辐射。简而言之,当气体向黑洞坠落时,会形成一个旋转的圆盘,称为吸积盘。这种等离子体的运动,结合强磁场和极端引力,会产生极为明亮的辐射,有时还会形成强大的喷流,在太空中穿越漫长的距离。

 

在我的研究工作中,我利用基于广义相对论磁流体力学的理论模型和数值模拟,来研究这些系统的物理特性。通过建模黑洞附近磁场和湍流等离子体的行为,我们可以更好地理解黑洞系统的变异性以及望远镜观测到的辐射结构等现象。

 

我在学习物理学期间对这一领域产生了兴趣,当时我第一次接触到黑洞环境中涉及的引力、等离子体物理学和高能天体物理学的结合。最吸引我的是,这些系统让我们得以在宇宙中最极端的条件下检验基础物理学理论。与此同时,观测仪器(如我所在的“Event Horizon Telescope ”项目)的进步,使得我们能够直接成像黑洞附近的环境。由此,理论预测如今可以与实际观测结果进行比对。理论、模拟与观测之间的这种联系,激励我投身于该领域的研究。总体而言,我的目标是更深入地理解磁场、湍流和相对论性引力如何共同塑造黑洞周围物质的行为,并影响我们对黑洞的观测结果。

 

科研感悟

 

回顾您的科研历程,您认为它大致可以分为几个不同的阶段?

回顾我的科研历程,我大致将其分为三个阶段:最初的探索与求知阶段密集培训与技能提升阶段,以及最近专注于独立研究与产出的阶段。

 

第一阶段是我对物理学和天体物理学产生兴趣的时期。在早期的学习中,我对关于宇宙的基本问题产生了浓厚兴趣,尤其是引力物理学以及黑洞等致密天体。学习广义相对论和高能天体物理现象给我留下了深刻印象,因为这些系统使我们能够研究自然界中最极端条件下的物理现象。正是这种好奇心促使我投身于理论天体物理学的研究。

 

第二阶段是积累知识和技术专长的时期。在此阶段,我致力于夯实广义相对论、等离子体物理学和计算方法方面的基础。我开始利用数值模拟和理论模型,研究黑洞周围的吸积流和磁场。这一阶段至关重要,因为它使我掌握了在这个领域开展研究所需的工具,包括编程、数值建模以及解读模拟结果。与其他研究人员的合作以及参加研讨会和学术会议,也帮助我拓宽了视野。

 

第三阶段是我目前所处的阶段,其特点是研究更加独立,科研方向更为明确。在此阶段,我的工作主要集中于研究磁化吸积流及其观测特征,特别是结合现代黑洞观测数据,例如Event Horizon Telescope的观测结果以及未来地面和空间观测任务的数据。我已能够参与研究项目、发表研究成果,并与不同机构的研究人员开展合作。这一阶段标志着我从主要学习现有方法,转变为积极为该领域贡献新思路和新成果。总体而言,这些阶段体现了从好奇与学习,到技术发展,再到最终走向独立研究和科学贡献的自然演进过程。

回顾您这些年的科研经历,您有哪些见解和感悟?

回顾我的科研历程,我获得的最重要启示之一是:科学研究既需要耐心,也需要好奇心。科研的进展很少是线性的;许多想法往往无法如预期般奏效,而弄清失败的原因,其价值可能与成功的研究结果同样重要。养成仔细质疑结果、重新审视假设的习惯,是我作为一名研究者成长过程中至关重要的一环。

 

从方法论的角度来看,我深刻体会到将理论、数值方法观测动机相结合的重要性。在关于黑洞吸积和磁化等离子体流动的研究中,仅凭理论理解往往是不够的;数值模拟在探索复杂的非线性过程方面发挥着至关重要的作用。与此同时,将这些模型与观测结果相结合,能确保我们的研究在物理上具有实质意义且具有现实意义。

 

我学到的另一课是,清晰的学术沟通至关重要。撰写研究论文让我明白,一篇优秀的科学论文不仅在于呈现研究结果,更在于讲述一个清晰的科学故事,以合乎逻辑且通俗易懂的方式阐明研究动机、方法意义。同样,在研讨会和学术会议上做报告的经历让我意识到,要有效传达复杂的思想,必须做到简洁明了且条理清晰。一张设计精良的图表或一段清晰的概念性解释,往往比冗长的技术性描述更能有效地传达思想。

 

最后,合作一直是我研究经历中不可或缺的一部分。与来自不同背景的同事交流,往往能带来独自思考时可能未曾想到的全新视角和想法。这些讨论帮助我完善了研究问题,并提升了研究工作的质量。总的来说,我的经历让我明白,成功的科研不仅依赖于专业知识,还取决于毅力、清晰的思维、有效的沟通以及对合作的开放态度。

您如何看待导师与博士生之间的关系?

我认为,导师与博士生之间的关系本质上是一种建立在信任、沟通共同求知欲基础上的师徒关系。一位优秀的导师不仅能提供指导、经验和战略方向,还会鼓励学生培养独立性和批判性思维。与此同时,学生应积极参与思想探讨、提出问题,并逐步对自己的研究承担起责任。从这个意义上说,这种关系会随着时间的推移而发展,从初期的直接指导,逐渐转变为随着学生经验的积累而形成的更具协作性的伙伴关系。

 

就我个人的经历而言,很幸运能与我在上海交通大学李政道研究所的导师Yosuke Mizuno教授建立起一种非常富有建设性且互助互利的合作关系。在博士研究的初期,我的导师帮助我在本领域所需的理论基础和研究方法论方面打下了坚实的基础。定期的讨论对我确定研究方向以及学习如何应对复杂的科学问题大有裨益。

 

随着研究的深入,我们的互动逐渐演变为一种研究合作关系。我被鼓励提出新想法、探索不同的建模方法,并独立分析模拟结果。我们经常坦诚地讨论研究问题,交流想法并共同完善它们。这种指导与自主之间的平衡,帮助我既建立了自信,也培养了更扎实的科学思维。

 

总体而言,这种工作模式对我作为研究人员的成长极具价值。它不仅教会了我专业技能,还让我学会了如何进行批判性思考、清晰地表达观点,以及以系统化且协作的方式解决科学问题。

您从参与的学术交流活动中获得了哪些见解和经验?是否有建议想与学弟学妹们分享?

参加研讨会、学术会议和合作访问等学术交流活动,是我研究经历中极具价值的一部分。这些活动不仅为我们提供了展示自身研究成果的机会,还让我们能够了解该领域的最新进展,并从其他研究人员那里获得新的视角。

 

我获得的一个重要启示是,学术交流往往能催生新的想法和研究方向。有时,一场报告后的简短讨论或听众提出的一个问题,就能揭示出解决问题的另一种思路。例如,在与从事Event Horizon Telescope相关项目的研究人员探讨黑洞吸积及观测特征等话题时,我意识到将理论模型和数值模拟与观测约束相结合是多么重要。这些互动帮助我完善了研究问题,并更好地理解了自己工作的更广泛背景。

 

在研讨会和学术会议上展示我的研究成果,也是一次宝贵的经历。准备这些演讲迫使我清晰地梳理思路,并以简洁的方式阐释复杂的概念。专家和同行提供的反馈往往能指出研究中尚待改进或值得进一步探索的方面。

 

对于低年级学生,我想提出几点建议,帮助大家更有效地参与学术交流。首先,如果条件允许,最好提前做些准备,简要了解一下演讲者或讨论的主题,这样能更轻松地跟上演讲内容。其次,不要犹豫,大胆提问或参与讨论。即使是简单的问题,也可能引发有意义的对话。第三,讲座或研讨会结束后,与演讲者或其他参与者进行非正式交流,对于建立人脉关系以及更深入地了解相关研究而言,具有极高的价值。

 

最后,我认为以好奇和开放的心态参与学术交流至关重要。即使某个话题看似超出了自己的直接研究领域,它仍可能提供有用的思路或方法,这些内容日后或许会派上用场。总体而言,学术交流在开阔视野、促进合作以及帮助研究人员紧跟本领域不断发展的趋势方面发挥着重要作用。

 

课余生活

 

除了您的研究工作之外,您是否愿意和我们分享一下您在业余时间从事的爱好或兴趣?

在科研工作之余,我努力在学术研究与个人兴趣之间保持平衡。我特别喜欢阅读,尤其是与科学哲学心理学相关的书籍。这些书籍往往能为科学发现和思想发展提供更广阔的视角,这既让我深受启发,又使我在智力上倍感焕然一新。

 

我也喜欢慢跑、散步和下棋等体育活动,这些活动有助于我放松身心,保持健康的生活规律。在户外活动常常能让我头脑清醒,有时我发现,暂时放下研究中的难题,反而能在重返工作时激发新的灵感。

 

此外,我喜欢与朋友和同事就科学及其他话题进行非正式的交流。这些对话既令人愉悦,又能激发思维,往往营造出一种友好的学术氛围。总的来说,我认为在科研之外保持一些爱好,有助于保持身心平衡、缓解压力,并最终促进科研工作的长期效率和创造力。

 

 

 

在热闹的咖啡馆里,利用空闲时间下一盘棋(左)

在首次访问TDLI期间享用午餐(右)

 

 

未来期望

 

在你的求学路上,你秉持着怎样的原则?对于未来的学术道路,你有什么期望和抱负?

在我求学过程中,好奇心与毅力一直是我秉持的指导原则。科学研究往往涉及无法立即解决的复杂问题,因此对根本问题保持好奇,并坚持不懈地探索它们,这一点至关重要。我认为,有意义的研究源于对基本原理的深入理解、对既有假设的质疑,以及通过讨论与合作不断完善研究思路。

 

指导我工作的另一项原则是理论与观测相结合的重要性。在天体物理学领域,观测仪器的进步为我们提供了关于黑洞及其他极端系统的日益详尽的数据。这激励我开发理论模型和数值模拟,以帮助解读这些观测结果,并加深我们对其中所涉及物理机制的理解。

 

展望未来,我的目标是继续为理论与计算天体物理学的研究做出贡献,特别是致力于理解磁化吸积流、黑洞环境及其观测特征。我希望开发新的模型和模拟方法,以帮助弥合理论预测与观测数据之间的差距。更广泛地说,我希望成长为一名独立的研究人员,不仅能通过科研成果做出贡献,还能通过合作与指导发挥作用。支持年轻研究人员、参与国际合作以及为更广泛的科学界做出贡献,是我在未来的学术道路上所珍视的目标。总的来说,我希望开展的研究既能深化我们对宇宙的理解,又能为营造一个协作互助的学术环境做出贡献。

 

 

小编有话说

从对引力与致密天体的兴趣出发,Akhil Uniyal 在交大国际化、跨学科的学术环境中,逐步走出了一条融合理论、模拟与观测的研究路径。他的工作聚焦于黑洞吸积、磁化等离子体以及极端引力条件下的观测信号建模,并致力于将广义相对论、磁流体力学与现代天文观测相结合。作为事件视界望远镜(EHT)合作组织成员,他的研究正处在“用观测检验理论”的前沿交汇点上。

回望其科研路径,从扎实训练到逐步独立,这一过程既体现能力的积累,也映射出跨学科融合趋势;同时,他更注重对问题的理解,并在不断试错中打磨思路。尤其值得一提的是,他对科研的理解并不局限于“做出结果”,而是将质疑既有假设、从失败中学习以及在合作中完善想法视为同等重要的环节。同时,他也格外重视表达能力的提升——无论是论文写作、学术报告,还是日常交流,都被他视为科研不可或缺的一部分。

或许正是这种兼具技术深度与开放思考的研究态度,使他能够在复杂而快速发展的研究领域中不断前行。对于正在探索科研道路的同学而言,这样的路径与理念,也提供了一种值得参考的方向。