一般認(rèn)為，人的過去通常都只能通過回憶來觸摸，人類與宇宙的過去只能通過書本去遙想。但是，在研究天文的人看來，廣闊而深邃的宇宙雖然神秘，卻有一種實(shí)實(shí)在在的美麗，探索宇宙的起源和天體的演化，樂在其中。
　　守望者：“真實(shí)的宇宙只有一個(gè)”
　　“透過天文望遠(yuǎn)鏡，我們能夠清清楚楚地看見過去，甚至是宇宙誕生后50萬年的圖像。我們所看到的太陽實(shí)際上是8分鐘前的太陽。而在太陽系之外，銀河系之外，光要走幾十萬甚至幾百萬年才能到達(dá)我們這里。所以在天文學(xué)上距離我們?cè)竭h(yuǎn)的天體也是宇宙越年輕時(shí)誕生的天體。”張同杰談起自己的研究領(lǐng)域來顯得興致勃勃，“在時(shí)間上，宇宙的年齡大約是137億年，在空間上，再過10年或者20年，天文學(xué)家通過先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡可能把整個(gè)宇宙都觀測到?！?br>　　對(duì)于宇宙的形成與演化，目前國際上天體物理學(xué)家從理論上進(jìn)行了各種大膽的推測：前宇宙、平行宇宙……大寒冷型、大擠壓型等等……不一而足。
　　“理論上我們可以預(yù)言的宇宙可能有很多個(gè)，但是真實(shí)的宇宙只有一個(gè)?！苯鼛啄辏瑥埻軒ьI(lǐng)他的學(xué)生，集中力量在宇宙學(xué)的數(shù)值模擬方面，開展了弱引力透鏡方面的研究。
　　遙遠(yuǎn)的天體如類星體等發(fā)出的光，經(jīng)過星系、星系團(tuán)或者宇宙大尺度結(jié)構(gòu)到達(dá)我們的望遠(yuǎn)鏡的過程中，由于引力場的作用會(huì)發(fā)生引力偏折，造成該天體或類星體可能會(huì)形成幾個(gè)像，這就是引力透鏡效應(yīng)。如果遙遠(yuǎn)的天體是一個(gè)星系，大尺度結(jié)構(gòu)引力場的擾動(dòng)就會(huì)使星系的形狀發(fā)生變化，這就是弱引力透鏡效應(yīng)。
　　“我們的研究目的是希望通過對(duì)引力透鏡現(xiàn)象的觀測來確定宇宙中這些透鏡體如大尺度結(jié)構(gòu)中具有引力性質(zhì)的物質(zhì)所占的比例。目前能夠觀測到的宇宙中物質(zhì)成分占了30%左右，其中包括用一般的電磁波能探測到的重子物質(zhì)，以及只能間接探測到的暗物質(zhì)；而另外70%左右則是具有排斥力引起宇宙加速膨脹的暗能量，它是我們目前很難直接觀測到的組成部分，也是宇宙中我們最不清楚其性質(zhì)的宇宙組成部分。”
　　在銀河系、星系團(tuán)和大尺度結(jié)構(gòu)形成的過程中，它們是從早期很小的密度擾動(dòng)，經(jīng)過了引力不穩(wěn)定性慢慢從線性演化階段到非線性演化階段而逐漸形成的。在經(jīng)過非線性階段的時(shí)候，會(huì)損失很多信息。張同杰和學(xué)生們通過小波技術(shù)，利用數(shù)值模擬出的圖像，能有效找回?fù)p失掉的信息，“找回的信息越多，我們對(duì)宇宙的理解也就越清楚，這是我們最近幾年做的非常有意義的工作?！彼脱芯可诤迫魂P(guān)于這方面最近的研究成果已經(jīng)在國際著名刊物《天體物理》雜志上發(fā)表。
　　另外，他們從2006年以來，一直堅(jiān)持研究一項(xiàng)國際前沿問題，即利用哈勃參量數(shù)據(jù)對(duì)宇宙學(xué)模型進(jìn)行限制。宇宙學(xué)參量就是指宇宙中物質(zhì)、暗能量等的數(shù)據(jù)情況。在張同杰科研團(tuán)組做這項(xiàng)工作之前，美國有一個(gè)小組，通過利用星系的年齡而得到的數(shù)據(jù)，對(duì)標(biāo)量場的勢進(jìn)行了限制，但是他們沒有把這批數(shù)據(jù)用在宇宙學(xué)參量的限制上。
　　“我們是國際上第一個(gè)把這批數(shù)據(jù)應(yīng)用在宇宙學(xué)參量限制上的科研團(tuán)組，現(xiàn)在國際上很多這方面的研究同行都在關(guān)注我們的這項(xiàng)工作的成果，所以引用率很高?！?br>　　張同杰研究團(tuán)隊(duì)的成果雖然現(xiàn)在還不是國內(nèi)天文學(xué)界最多最好的，但是他們一直在腳踏實(shí)地地努力著，瞄準(zhǔn)國際前沿，不斷探索著宇宙學(xué)的奧秘。他就像一個(gè)執(zhí)著的守望者，用自己的思索和發(fā)現(xiàn)，試圖揭開那片星空的神秘面紗，讓大眾認(rèn)識(shí)一個(gè)真實(shí)的宇宙。
　　引航者：“本科生也可以做出頂尖成果”
　　天文系的本科生能在國際學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文，這在北師大已經(jīng)不算是什么新鮮事了。張同杰帶領(lǐng)的本科生科研小組這幾年已在國際頂級(jí)刊物上發(fā)表了近20篇文章，其中本科生第一作者SCI文章十幾篇，被國際同行引用上百次，多位學(xué)生獲得了“挑戰(zhàn)杯”、“寶鋼獎(jiǎng)”等科研獎(jiǎng)項(xiàng)。
　　一直跟著張同杰做科研的大四學(xué)生劉德子已經(jīng)在英國《皇家學(xué)會(huì)月刊》上成功發(fā)表了一篇論文，而另一篇也即將在國外發(fā)表。“張老師不會(huì)強(qiáng)迫我們一定按照他的想法來，即使我們的想法有問題，他也會(huì)認(rèn)真聽取我們的意見，再指出其中的不足?！睆埻芸偸枪膭?lì)學(xué)生積極思考，做到舉一反三。“只有創(chuàng)新才是科研?！?br>　　2006年，張同杰第一次指導(dǎo)2003級(jí)本科生弋澤龍的科研論文，他就為這個(gè)學(xué)生具有的學(xué)術(shù)潛質(zhì)暗暗吃驚。在隨后的指導(dǎo)過程中，他格外關(guān)注弋澤龍。即使是在美國訪學(xué)期間，張同杰依然通過Skype和弋澤龍就論文反復(fù)討論和修改。他發(fā)現(xiàn)，這個(gè)學(xué)生的學(xué)術(shù)文章已經(jīng)具備一定學(xué)術(shù)水準(zhǔn)，于是便試著將論文投到了國外SCI學(xué)術(shù)刊物ModernPhysicsLettersA。
　　稿子投出去了，接著就是充滿希冀的等待?！氨究粕恼撐臅?huì)被國際同行認(rèn)可嗎？”張同杰心中還是有些疑慮。
　　很快，喜訊傳來，論文被接收，正式發(fā)表了。師生喜出望外。這一消息不脛而走?！昂髞淼氖聦?shí)證明我們還是太保守了，文章應(yīng)該投給更高級(jí)的雜志。目前這篇文章已被引用60多次?！?br>　　一次次成功經(jīng)驗(yàn)令張同杰堅(jiān)定了在本科生科研能力培養(yǎng)方面不斷探索的決心。而今，這位“伯樂”也有了自己的心得，“確定本科生科研的選題對(duì)老師是一個(gè)考驗(yàn)。好的選題，能夠讓學(xué)生做出很好的國際前沿性的研究工作；而不恰當(dāng)?shù)倪x題只能是讓學(xué)生做些稍深層次的練習(xí)而已”。張同杰信心滿滿地表示，本科生并不一定比研究生差。“只要找對(duì)方向，注意把握難度，加以適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，本科生一樣能做出有學(xué)術(shù)分量的成果來。”
　　播種者：“做科普是我們的社會(huì)責(zé)任”
　　2008年12月，張同杰與另外兩位教授相約，自費(fèi)買了望遠(yuǎn)鏡、科普書籍和光盤，風(fēng)塵仆仆地奔赴綿陽南山中學(xué)。這所中學(xué)接收了受災(zāi)嚴(yán)重的北川中學(xué)100多名學(xué)生。
　　來自北京的天文學(xué)教授要來為大家普及并輔導(dǎo)天文知識(shí)，這個(gè)消息迅速傳遍整個(gè)南山中學(xué)。興趣濃厚的中學(xué)生們聚精會(huì)神地聆聽著三位教授的專題報(bào)告，那一雙雙渴望知識(shí)的眼睛深深地打動(dòng)了張同杰，讓他想起了自己小的時(shí)候。
　　“我第一次接觸到科學(xué)是從收音機(jī)上，那時(shí)還沒有電視?！笔找魴C(jī)里有一個(gè)每次15分鐘的“科學(xué)知識(shí)”的欄目，介紹各種科普知識(shí)，數(shù)學(xué)、物理，偶爾也有天文學(xué)。張同杰求“知”若渴的少年時(shí)代就是在這個(gè)節(jié)目的陪伴中度過的。
　　“科普工作對(duì)青少年的影響是很大的，一個(gè)好的開端很可能會(huì)影響一個(gè)人的一生?！?br>　　曾經(jīng)在國外留學(xué)，并經(jīng)常出國交流的張同杰對(duì)國外普遍重視科普工作非常贊賞，“即使是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，每年也要花時(shí)間承擔(dān)一定的科學(xué)普及工作。實(shí)際上，科學(xué)家、科研人員確實(shí)有責(zé)任向社會(huì)普及一些科學(xué)知識(shí)，盡管做科普對(duì)科研人員本人并沒有什么太多的實(shí)際效用?！?br>　　與其一個(gè)人“仰望星空”，張同杰更愿意與世界一起，分享宇宙的美麗與神奇。平時(shí)教學(xué)、科研任務(wù)繁重的張同杰，總是盡可能地多參加一些科普活動(dòng)。
　　2009年7月22日，長江流域迎來了500年難遇的日全食奇觀。張同杰早早就買好了去上?，F(xiàn)場觀測的機(jī)票。然而，一個(gè)來自北京電視臺(tái)的邀請(qǐng)電話打亂了他的行程。雖然有些遺憾，但他還是毅然退了票，參加了電視臺(tái)對(duì)全國各地日全食觀測過程的直播節(jié)目。直播廳里，重慶、武漢等地的前方記者紛紛發(fā)回現(xiàn)場圖像，張同杰一邊與大家一起分享日全食的盛況，一邊向觀眾耐心地講解日食的相關(guān)知識(shí)。令他大感意外的是，原本以為觀測氣象條件非常好的上海，竟然下起了滂沱大雨，根本無法一睹日全食的“芳容”。這對(duì)張同杰來說，不能不算是一次意外的收獲———因?yàn)樵谘莶d里，他清晰地見到了日全食的全過程。