“迢迢牵⽜星，皎皎河汉⼥。”“河汉清且浅，相去复⼏许？” 在汉乐府诗《迢迢牵⽜星》中，如是传神般地描绘了银河的辉煌灿烂。银河引发了⼈类多少灵感和忧思，我们⼈类虽身处这个巨⼤⽆⽐的星流漩涡之中，却“不畏浮云遮望眼”，仅凭借⾃身的智慧就能努⼒对它的全貌进⾏全景式地拼图，这⼜是何等了不起的丰功伟绩。
尽管我们⼀直在尝试了解横跨星空的这条乳⽩⾊亮带，但银河中隐藏的星际奥秘着实⾮⼀朝⼀夕可穷尽的。知⼀隅也好，了全貌也罢，让我们来谈⼀谈我们身处的银河系吧！在地球上观察银河为什么是现在这个样⼦的？其实，⼀年四季都可以看到银河，只不过夏秋之交我们看到了银河最明亮壮观的部分。我们看到的银河为什么是带状的呢？因为我们身处银河内部，只能从银河的侧⾯去看。
地球绕着太阳在银河系“流浪”，太阳绕着银⼼运转（周期约2.2亿年）。地球在冬天的时候，运⾏到太阳外侧，即隔着太阳远离银⼼的⼀侧，那么太阳⼀侧的星空是看不到的，只能在夜晚看到银河系边缘那⾥的恒星，所以银河暗淡（银河系还在暗物质“晕”中旋转）。地球在夏天的时候，运⾏到太阳内侧，即靠近银⼼的⼀侧，那么夜空中正好可以看到银河最密集的部分，内部的多条悬臂相叠加，所以看得更清晰，更容易观测到明显的带状分布。
每年七⼋⽉份秋⾼⽓爽，地球运⾏到了⼀个绝佳的位置。在这个时候北半球在副热带⾼压的加持下，晴天数增加，视觉对⽐度增强，夜天光减弱，这也是我们在七⼋⽉份能更清楚地看到银河的原因。
身处银河系中的我们，要看清银河的旋涡/旋棒和四条旋臂的结构，难道要垂直于银盘向上⻜出吗？要⻜到多远的地⽅才能看到银河系的全貌呢?我们不妨做个简单的计算。
⼈双眼的舒适视域约为124度，假设银河系的直径为15万光年（这是最新数据的平均值），那么根据三⻆函数可以计算出，⽬视银河系全貌的距离为：3.99万光年，这⽐我们与银⼼的距离（2.6万光年）还要远。这意味着，如果从地球出发，我们需要以光速⻜⾏⼤约4万年才能到达能⽬视银河系全貌的地⽅。
我们⾄少还有两种办法能助⼒我们实现⼀览银河的⽬标。⼀个办法是“以他⼈为镜”，另⼀个办法则是“管中窥豹”。“以他⼈为镜”的意思是，我们可以通过观察其他遥远星系（⽐如我们的邻居仙⼥星系）的样⼦，来侧⾯推测我们银河系的样貌。这就像我们住在⼀个建筑外形⾼度⼀致的⼩区⾥，虽然我们在⾃⼰家的房⼦⾥没有出⻔，看不到单元楼的全貌，但我们仍然可以通过观察其他单元楼来了解⾃⼰单元楼⼤概的样式。
在⼈类已知的星系中，位于3.8亿光年外的UGC 12158星系在外观上看起来与我们的银河系⾮常相似，它被认为是在外观上最像银河系的星系。与银河系⼀样，它同样也有四条或五条旋臂，也是⼀个“棒状旋涡”星系。然⽽，这种⽅法也同样⾯临⼀个新的难题，就是如何从海量的数据中筛选出与银河系相似的星系。因为⼈⼯进⾏这种筛选⾮常耗时和低效，天⽂学家就开始借助⼈⼯智能的威⼒，很好地解决了这个难题。
他们使⽤了欧洲空间局（ESA）赫歇尔太空望远镜（Herschel Space Observatory）所收集的超过10万个星系的图像作为训练数据，并⽤调校后的⼈⼯智能对另外约2万个星系图像进⾏了测试。结果显示，⼈⼯智能的分类准确率达到了90%以上。利⽤⼈⼯智能分好类的星系图像，天⽂学家进⼀步筛选出了与银河系最相似的1000个星系，并对它们进⾏了详细的分析。
经过研究发现，这些星系中有45%是“平坦”的，12%是“弯曲”的，43%是“扭曲”的。这个结果意味着银河系也很可能是⼀个“扭曲”的星系，即银河系盘⾯的两端向上和向下弯曲，形成了⼀个“S”形。
第⼆种⽅法是我们⼈类⾃创的⼀种“窥⼀斑⽽知全豹”式的技术，或者叫“盲⼈摸象”般的技术，即“⼤数据巡天技术”。
具体来说，这种技术的应⽤类似于通过像LAMOST郭守敬望远镜这样⾼效率巡天的科学重器，通过对银河进⾏逐帧画像，借助海量的数据堆积，来重构并获得整个银河系的精细结构信息。
这种给银河“画像”的原理说来也很简单，即天⽂学家通过把⼤望远镜“触摸”到的每⼀颗恒星的位置、光度、光谱等信息都标记下来，并获得恒星的化学组成、分布、年龄及运动⽅式，然后通过⽇积⽉累式的数据积累，最终得以重构银河系的全貌，并拟合出它的结构特征。
当然，在此就不得不提及最先做这件事的⼈。
他并⾮当代的天⽂学家，⽽是天⽂史中的⼀位前辈先驱，即两百年前著名的威廉·赫歇尔爵⼠（前⾯提到的赫歇尔太空望远镜就是以他命名，来纪念他的丰功伟绩）。威廉·赫歇尔爵⼠被称为恒星天⽂学的创始⼈，被誉为恒星天⽂学之⽗。他的“⼤炮”望远镜举世闻名，利⽤它，赫歇尔开创了现代天⽂观测的先河，他还甚⾄在⾃⼰家院⼦⾥发现了天王星(⽤其他望远镜)。
正是这位英国18世纪具有传奇⾊彩的天⽂学家，经过⻓期坚持不懈的精密观测，最早通过应⽤对恒星计数的观测⽅法，发现了银河系中的恒星分布是扁平状的圆盘结构，并据此勾勒了全世界第⼀个银河系的轮廓模型，为此他还甚⾄跑到了南⾮进⾏进⼀步观测验证。
众多科研机构都展开了类似的⼤数据⼯作，⽐如中国科学院国家天⽂台的“数字银河系”计划，以及中国科学院紫⾦⼭天⽂台的“银河卷轴”计划。
⼤数据巡天的办法，“盲⼈摸象，聚沙成塔”的思路，不仅是我们获得银河系全貌⾏之有效的办法，更是我们⼈类探索其他宇宙⼤尺度结构的不⼆选择。近⼗⼏年来，科学家利⽤这种办法，获得了很多了不起的发现。⽐如中国科学家和德国科学家合作，利⽤与之类似的办法发现了暗物质在宏⼤宇宙中的超⼤尺度的⽹状结构。
另外⼀批科学家则通过对⼤量星系数据的⼤数据统计分析，发现了“巨引源”的存在以及呈现纤维/⽻⽑状的、横亘5.2亿光年天区的拉尼亚凯亚超星系团的⼤尺度宇宙结构。
身在银河中，却仍能识得银河真⾯⽬。尽管宇宙中的星系离我们⾮常遥远，但并不意味着⼈类⽆法真正了解它们。宇宙充满着吸引⼒，它遥远却⼜可接近，令⼈充满着⽆限遐想……