近期,中国科学院上海天文台叶叔华院士荣登《天文学和天体物理学年评》(Annual Review of Astronomy and Astrophysics,简称ARAA)。ARAA是国际天文学界公认最具影响力的综述期刊,由Annual Reviews出版社每年出版一卷。第61卷特邀叶叔华院士刊发个人传记式文章,代表了国际同行对其在天文和天体物理领域杰出贡献的高度认可。
这篇题为《时空漫步:战略科学家之旅》(A Walk in Time and Space: My Journey as a Strategic Scientist)的文章以叶叔华院士的生平为脉络,记述了她在天文学领域七十余载耕耘岁月,从年少聪颖好学,青年时期兴趣广泛,到后来扎根天文报效祖国,主持建立我国综合世界时系统,开拓我国甚长基线干涉测量(VLBI)网和天文地球动力学研究,倡导和创建亚太空间地球动力学(APSG)计划,连任国际天文学联合会(IAU)副主席,推动与美国国家航空航天局(NASA)和多国研究所更广泛的国际合作,叶叔华院士以自强不息、笃行不怠的工作作风兢兢业业服务于国家重大战略需求。
2009年,国际天文年在上海天文台。
胸怀理想,立足现实
“在有限的时间和空间里尽量去做一些有意义、有价值的事情。”
叶叔华1927年生于广州,战时辗转各地求学,青春年华数次置身理想与现实之间——从上帝到科学,从钟情古文到钻研天文,从颠沛流离的战争年代到瑰丽多彩的音乐世界,从港至沪,从优渥安逸到艰苦困窘,从满腔热忱到四处碰壁再到如愿以偿,一进一退,一取一舍,是时代严峻的客观环境造就,更是个人立足现实的主观抉择。与时俯仰,舍小志而立大志,叶叔华毅然投身祖国建设当中的决心,也成就了其日后不同凡响的天文事业。
事成于实,而精于细
“你只要有一点点疏忽,数据上就会产生很大的差异。”
叶叔华的天文事业始于1951年。那年,她加入徐家汇观象台,开始日复一日地观测恒星,计算恒星时,再换算成世界时。设备落后,经费拮据,人员不足,使得时间计算和数据处理冗繁低效,中国的授时精度世界倒数。而彼时的中国百废待兴,亟需提高时间计量精度以发展资源勘探、工程建设、地图测绘等多个领域,解决国防和经济建设需求。叶叔华团队自1955年起勇挑大梁,直面批评质疑,潜心钻研数据处理改进方法,最终于1965年正式建立我国独立的综合世界时系统,精确度名列国际前茅。砥砺奋进十载,“北京时间”得以播送至千家万户。
1964年,叶叔华在丹容等高仪上观测。
超然前瞻,敢为人先
“如果再墨守成规,迟早要被世界所淘汰。”
上世纪六七十年代世界天文学风起云涌,叶叔华设法接触世界前沿技术,并敏锐地感知到中国发展新型观测技术的迫切必要性。这一新技术就是甚长基线干涉测量(VLBI),即联合多地多个射电望远镜同时观测一个天体,模拟一架巨型望远镜的观测效果。因其基线甚长从而分辨率甚高,可广泛用于天体测量和天体物理,前途无量。
1973年,在VLBI尚未普及甚至在国内鲜为人知时,叶叔华率先提出在中国发展VLBI技术的建议。此后三十年间,她四处奔走宣传,力争经费支持,屡遭冷遇却始终迎难而上,最终促成建立“四站一中心”的中国VLBI网。2007年,我国VLBI网肩负“嫦娥一号”卫星的测定轨任务,开创了VLBI技术用于我国航天工程的先河。
八十年代,国际上开展新旧技术对比的国际地球自转联测(MERIT)计划,证实了新技术较原光学观测精度高几十倍,尔后决定弃经典观测而统一改用空间观测。正因为及时发展VLBI、SLR和GPS观测新技术,此时的上海天文台方能迅速与国际接轨,并自1994年起成为国际地球参考系在亚洲唯一的基准站。VLBI技术在中国落地生根、发展壮大,离不开叶叔华以战略视野把握时机,以胆识魄力折冲千里。
志之所趋,无远弗届
“我要想做一件事情,我是会奋不顾身的。”
1993年伊始,叶叔华团队首倡建设65米射电望远镜,遗憾落选国家大科学工程;此后几经尝试,均未得到支持;直到2008年初,因对探月工程任务的突出贡献,团队受到上海市领导接见,叶叔华再次提出建设65米射电望远镜的建议,这次终于获得市领导重视并予以采纳。上海65米射电望远镜(天马望远镜)于2012年正式落成,此后不仅圆满完成了“嫦娥三号”和后续探月工程实时测定轨任务,更在国际VLBI网中发挥着关键和中坚作用。
九十年代初,我国各单位虽具备天体测量新技术,但局限于单兵作战,形不成合力。叶叔华决定联合相关力量(包括国家测绘局、总参测绘局、国家地震局、中国科学院)勇拓中国天文“无人区”,发展多学科交叉的天文地球动力学研究。正值国家重大基础研究“攀登计划”遴选,竞争分外激烈,叶叔华集结团队过五关斩六将获得立项。“攀登计划”项目可谓其得意之作,十年执行期间将天文地球动力学研究开枝散叶到全国各地。
而叶叔华的志向不仅限于此,她要将“攀登计划”项目打造成国际品牌,联合更广泛的亚太地区力量开展“亚太地区空间地球动力学”(APSG)研究计划。她利用一切可用机会推行APSG计划,比如1994年在联合国亚太空间技术应用与持续发展部长级会议上毛遂自荐,次年在国际大地测量和地球物理联合会(IUGG/IAG)大会上舌战群儒。在一次次据理力争下,APSG计划赢得了国内外各界支持,并于1996年在上海召开启动大会,美国、澳大利亚、日本、韩国等近20个国家和地区参与该计划,叶叔华当选执委会主席,上海天文台为中央局总部。这是首个由中国科学家主持的国际天文合作计划。
叶叔华一向提倡国际合作,认为“在科学上要走得快一些,要借助外力,与国际合作”。她在1978-1993年担任上海天文台副台长、台长期间促成了广泛的中外合作,比如牵头与美国国家航空航天局(NASA)、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)、欧洲航天局(ESA)等建立合作关系。她于1985年当选IAU财务委员会主席,此后IAU学术会议上多了来自中国的声音,中国也多次成为IAU会议举办地。1988-1994年间,她连任两届IAU副主席,这是中国天文学家在IAU担任的最高职务,也是当选该职的第二位女性和第一位亚洲女性。以此为契机,她与各国大力开展联合观测和研究项目,不断提升我国天文界的国际影响力。
1991年,叶叔华出席阿根廷IAU大会,座上均为IAU副主席。
无穷与须臾
“人的生命在宇宙长河中不过是一粒尘沙而已。”
1997年,经IAU相关委员会批准,紫金山天文台将其发现的小行星3241号永久命名为“叶叔华星”。星河璀璨,承载着叶叔华的毕生事业。
天地悠悠,明月白露只争朝夕;宇宙浩瀚,科学探索永无止境。退休后的叶叔华从未停止上下求索的脚步,时刻不忘将能量辐射到更广更远的地方。她积极支持我国成为国际大科学工程平方公里阵列射电望远镜(SKA)的首创国之一,不遗余力推进在上海建设SKA区域中心;推动空间VLBI研究,致力于我国天文观测向更广袤的宇宙拓展;作为女性杰出人物、我国首位女性天文台台长,她格外关注妇女教育、女性参与社会经济发展等问题,鼓励女性打破“玻璃天花板”,以行动争取男女平等;任职中国科协副主席、上海市科协主席期间,她悉心组织科技论坛,开展科普讲座,极为重视提升青少年科学素质和培养未来科技人才;2021年,她多年念兹在兹、几度倡论建言的上海天文馆正式开馆,成为天文科普和教育的重要场所。
光阴流转间,叶叔华已与上海天文台风雨同舟七十余载。如今在上海天文台,仍能时常看见她忙碌的身影,一如初来乍到时那般热忱满怀、步履不辍地走在漫漫追星路上,统筹全局,擘画长远。