现如今,天眼FAST、LAMOST等中国的大型天文观测装置发挥着越来越重要的作用,带动了一大批科研人员不断向苍穹追问宇宙的奥秘。可以说,尖端科学技术的出现,彻底改变了人类观测宇宙的方式,现在望远镜甚至可以利用计算机进行自动观测。
然而,你可能不知道,就在四十多年前中国现代天文学刚刚起步的时候,一套计算机程序需要用纸带输入、手摇运行,动辄花费三个星期得到一组解……也正是那时候科研人员的坚持,为今日中国天文学的发展打下了基础。
2021年5月,83岁高龄的北京大学天文学系创系系主任陈建生院士向北大天文学系的博士生们讲述了那个时代的科研故事,并带我们一窥这五十年来中国天文学发展的一处缩影。
我出生在福州一个很穷的家庭,父亲在我大概4岁的时候就去世了。母亲是一个没有文化的妇女,所以也没有能力去挣钱。那时候她在私人纺织厂里给人家纺纱,勉强过日子。我的童年时代可以说是很不开心的。由于福州两次被日本人侵占,我经常看到日本人非常残忍地屠杀、虐待中国人,甚至我的母亲也被日本人拉去修建飞机场。所以在我很小的时候,就有这种国家太穷才受人欺负的思想。
1951年从上海回到福州,1952年进入格致中学(当时叫福州第五中学)。中学时代是我一生当中最开心的几年。因为那时候念书没有像现在这么大的学习压力,又没有很大的高考压力,我们有很多的业余时间可以发展自己的个性。
1956年发生的一些事情,对我们那时的中学生来说是影响很大的。
一方面,国家号召向科学进军,当时我们年轻人也都有为祖国科学的繁荣昌盛做贡献的大志向;另一方面,李政道和杨振宁在1956年发现了宇称不守恒。全国的报纸都在头版头条刊登这个伟大的成果,两个华人科学家给我们年轻人树立了很好的榜样。我们当时都立志要报效国家,在中学念书也很有朝气。那时候的学生不觉得学习枯燥,在学习书本知识的同时,还组织了各种兴趣小组,所以个性可以得到比较好的发展。
1957年,我考取北大的时候是非常兴奋的,因为知道北大是中国的最高学府,满怀希望到北大来念书。但是很可惜,由于种种原因,大概到了大学五年级我们才真正开始上课。物理课程的四大力学本来应该在二三年级就上完,但实际上到了五六年级才开始学习。我虽然在北大念了6年,但实际上真正学习的时间算下来不到两三年。
1963年从北大毕业以后,我被分配到北京天文台(国家天文台前身)工作。当时,北京天文台还没有正式成立,叫北京天文台筹备处。为什么叫筹备处呢?因为当时从法国回来一个天文学家,他叫程茂兰,原来在法国上普罗旺斯天文台工作,科研做得很好。他1956年回国后觉得中国天文台太少,当时只有一个紫金山天文台。
选台址是一件很艰难的工作,需要考虑晴夜数、海拔、大气视宁度等因素。先要进行普选,选出好的候选台址之后进行2-3年的常规观测,再决定最后的台址。在我去之前,老一辈的天文学家已经做好普选工作了,他们在河北省找了两个候选台址:滦平和兴隆。
我真正的科研工作是从改革开放开始的,也是第一批走出国门的研究人员,1979年就被派到澳大利亚的英国—澳大利亚联合天文台。英澳天文台当时建了一台世界上最先进的光学望远镜(AAT),3.9米口径。
提出大视场、大样本天文学的战略思想鉴于80年代初中国当时的情况,我在国外想的比较多的就是:中国天文到底应该怎么走,同时也要考虑世界天文走势会是什么样子。我这个人比较善于想一些大问题,想一些战略性的问题。
1985年,我就提出来中国天文研究要不失时机地转向以大尺度、大样本为战略方向的研究。而且做这个方向的天文学研究,中国还不需要造4米级的望远镜,只要做一个大视场2米级的望远镜,就可以在世界上占有领先地位。
除了对中国开展大样本、大视场天文学的一些贡献,我自认为做的第二个最重大的事情,就是推动大学天文的发展,这是很值得做的一件事。1997年以后,我实际上承担很多社会工作,第一线的科研已经做的不多了,主要指导研究生和年轻人在做。
中国天文发展到今天,应该说是突飞猛进。从设备上来看,我们有一些即使在国际上也有一席之地的望远镜,比如说LAMOST(郭守敬望远镜)。LAMOST是大样本的思路,同时也是一种时域巡天的思路。另外FAST(中国天眼)已经建成,还有一个最重大的项目,就是我们的中国空间站望远镜。空间站望远镜应该说是非常重要的一个项目。
对现在中国天文学的发展我有几个比较关心的问题,国家天文台现任台长也找过我,我给他提了几点意见:第一个问题,中国天文发展缺乏一个非常权威的、被国家认可的规划。第二个大瓶颈就是国际合作。第三个就是人才问题。人才问题要不解决,我们没法从根本上解决中国天文发展的瓶颈。