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致校友
亲爱的校友们,北大天文不觉已走过了一甲子。虽然由于新冠疫情,不能邀请校友们
重返母校,欢聚一堂,但是我们和校友们携手合作,编辑整理了这本校友纪念册,共同庆
祝北大天文 60 岁华诞这一具有纪念意义的日子。衷心希望这本纪念册可以记录历史,启
迪未来!
时光似箭,日月如梭。六十载岁月悠悠,北大天文学科,已经跨过了艰辛的初创时期,
迈进了蓬勃的发展阶段。经过一代代师生的共同耕耘,如今她已桃李满园,情势骄人,成
为了我国培养天文学高端人才和开展天文学前沿科学研究的主要单位之一,在国内外具有
广泛影响。各位校友从这里走向社会,在自己从事的工作中,或成绩骄人,事业有成;或
崭露头角,蒸蒸日上;或刚刚扎根,生机蓬勃。你们在国内外的大舞台上展露才华,为国
家建设和经济腾飞做出了重要贡献。你们以母校为光荣,母校也以你们为骄傲。
据不完全统计,在过去的六十年里,北大天文学科共培养本科生 829 人,硕士研究生
120 人,博士研究生 182 人。在六十周年到来之际,我们竭尽最大的努力,查遍北大天文
历史档案的每个角落,在校友们的鼎力支持下,收集了历届校友的名单和毕业合影,并将
其编辑成册,献给校友们。
母校是广大校友心灵的故土,精神的家园。每个北大天文人心中都怀着一个相似的精
神胎记,那是隐藏在心底的对母校的思念,在思念里联接着北大天文人生命中最珍贵的一
段记忆。北大天文的纪念册,记载着校友们的青春与身影;北大天文的未来,汇聚着校友
们的希望与憧憬。
纪念册中校友合影和名单的收集,得到了全体校友的大力支持和帮助,感谢全体校友
对北大天文六十周年纪念册所做的贡献!在编辑过程中我们也得到了吴鑫基、乔国俊、仲
维英、罗绍光等老一辈教师的鼎立支持,没有他们提供素材、辨认校友,纪念册材料的收
集工作很难顺利进行,在此向他们的无私奉献表示诚挚的谢意。无论是毕业合影,还是学
生名单,都难免有遗漏,欢迎大家提供更多材料,供将来修订时补充。
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北京大学物理学院天文系
科维理天文与天体物理研究所
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目录
致校友 ........................................................................................................................i
目 录 ....................................................................................................................... iii
第一章 北大天文学科历史回顾 .............................................................................1
百年天文在北大 (吴学兵)..........................................................................1
纪念北大天文 60 年, 回顾风雨兼程的前 40 年创业历程 (吴鑫基、罗绍
光)............................................................................................................................7
纪念戴文赛教授诞辰 110 周年 —追记戴先生在北京大学的天文实践(吴
鑫基)......................................................................................................................22
陈建生院士与北大 (佚名)........................................................................26
40 多年前的中国天文研究, 计算机程序要靠穿孔纸带摇出来.......33
三十年前对于中国天文的思考,今日是否应验?..............................40
对中国天文, 我做过的两件重大事情、发现的三个问题................48
我的北大学术生涯 (彭秋和)....................................................................56
我的爸爸杨海寿和北大天文 (杨强)........................................................62
我的“天文”路 (胡岳风) ............................................................................78
天文是我一生的追求 (夏晓阳)................................................................80
我国脉冲星观测研究的故事 (吴鑫基)....................................................84
难忘师生情 (何妙婵、刘建中、邓立吾、孙盛慈)..............................101
师恩重如山,此生难报还 (赵景芝、贾焕歌、马媛)..........................104
《天体物理学报》与北大天文 (赵景芝)..............................................109
坐看风云起,潜心学天文 (王爱珍)......................................................115
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难忘的的学习经历:学习天体物理 (郑志文)......................................118
我想要回到老地方 ——怀念北大的十个理由 (刘馨)........................122
青天会琐忆 (郑政、赵冰)......................................................................134
“中国天眼的北大人”系列文章 ....................................................................144
大射电望远镜的拓荒者 (彭勃)......................................................144
从夏威夷到大窝凼 (朱明)..............................................................151
透过天眼看世界 (金乘进)..............................................................154
春天里的一个瞬间 (李菂)..............................................................157
独与天地精神往来 (盘军)..............................................................165
上铺兄弟黑洞哥 (刘继峰)..............................................................168
天文研学道路上的行为艺术 (钱磊)..............................................178
做有趣的事 (岳友岭)......................................................................182
细琢天眼待后生 (甘恒谦)..............................................................187
一个斜杠青年的跨界之路 (张莹)..................................................192
第二章 今日北大天文 科维理所所长回顾总结(2014-2020) (何子山)195
2014:过渡之年............................................................................................195
2015:E pluribus unum.................................................................................200
2016:长虑远图............................................................................................203
2017:度量成功............................................................................................206
2018:再接再厉............................................................................................209
2019:再写新篇............................................................................................ 211
2020:遭遇不幸中的季节崛起....................................................................213
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第三章 校友相册 .................................................................................................216
本科生............................................................................................................216
50 年代...................................................................................................216
70 年代...................................................................................................218
80 年代...................................................................................................223
90 年代...................................................................................................232
2000 年代...............................................................................................240
研究生............................................................................................................263
70 年代...................................................................................................263
80 年代...................................................................................................265
90 年代...................................................................................................268
2000 年代...............................................................................................278
第四章 教师相册 .................................................................................................294
第五章 北大天文大家庭 .....................................................................................303
教师队伍........................................................................................................303
博士后............................................................................................................310
行政人员........................................................................................................316
第六章 学生名录 .................................................................................................317
本科生............................................................................................................317
研究生............................................................................................................328
第七章 北大天文工作人员名录 .........................................................................338
第八章 北大天文历届领导名录 .........................................................................344
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第一章 北大天文学科历史回顾
百年天文在北大
(吴学兵)
一、 往事悠悠
北京大学与天文学的关系源远流长。1920 年代,蔡元培任北大校长时曾
考虑建天文学系,因条件不成熟未能实现,但仍安排数学系秦汾、天文学家高
鲁在北大讲授天文课程。1922 年中国天文学会在北京成立,高鲁和秦汾为主
要发起人。1922-1930 年,高鲁、蔡元培、秦汾分别任中国天文学会第一至第
九届评议会会长。中国天文学会早期的评议会会员中一半以上为北大教员。
1947 年,在英国剑桥大学获天体物理博士的戴文赛调入燕京大学数学系
任教,并为普及天文知识作过很多讲演。1952 年北大设立数学力学系,戴文赛
也随之到该系任教,讲授天文学。1952 年北京天文学会在北大成立,戴文赛任
首届理事长。在此后两年内,数力系曾组织过多次天文学术活动。1953 年戴文
赛开始指导我国天文界第一位研究生易照华。因北大未正式建立天文学科,戴
文赛 1954 年调南京大学,后长期担任南大天文系主任。1956 年易照华从北大
毕业后分配到南大任教,成为我国天体力学学科的创始人之一。
蔡元培 秦汾 戴文赛
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二、 艰苦创业
随着戴文赛调入南京大学,北大的天文教学随之出现空缺。1958 年,北京
天文台程茂兰、王绶琯、肖光甲等台领导建议北大建立天体物理专业。1960 年
夏,在北大副校长周培源和自然科学处处长陈守良的支持下,地球物理系系主
任苏士文决定在成立不到半年的地球物理系积极筹建天体物理专业,希望把全
系的研究对象从地球深处一直延伸到广阔的宇宙空间。同年地球物理系天文专
业正式成立,当时的天文专业教职员工多达 30 名, 学生有 40 余名,分别由 56、
57 级物理系转到应用地球物理专业的部分学生转学天文专业,并先后于 1962
年和 1963 年毕业(两届学生中熊大闰、陈建生、艾国祥后来当选中科院院士)。
1962 年 7 月天文教研室的部分成员在西校门前的合影
文革前,天文专业发展受阻,暂停招收新生。从 1970 年代初开始,天文
专业的教学秩序逐步得到恢复,于 1972 年-1975 年招收三届工农兵学员共 100
多人。从 1978 年起,随着全国改革开放政策的落实,天文专业的各项工作也
正式转入正轨。从当年起,开始招收本科生和硕士研究生。除个别年份外,天
文专业每年招收本科生 10 人左右,硕士生 3-4 人。1985 年成立天体物理博士
点,开始招收博士研究生。北大天文专业培养的大批优秀毕业生逐渐成为我国
天文界的重要学术骨干。
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岛亭望远镜
三、 开拓进取
为适应创办世界一流大学与知识创新工程的需要,北京大学和中国科学院
于 1998 年在北京大学共同组建了“北京天体物理中心”,1999 年在北大建立天
体物理博士后流动站。在此基础上,2000 年 6 月北大天体物理专业正式扩展
为天文学系, 聘请中国科学院院士陈建生担任首届系主任。天文学系成立后,
办学条件得到极大改善,陆续从海外聘请了多名青年学者回国任教。2001 年 5
月北京大学物理学院成立,天文学系即隶属于物理学院。2001 年底,在教育部
组织的全国重点学科评审中,北大天体物理学科被评为全国重点学科。
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北京大学天文学系外观
2006 年 6 月,北京大学与美国 Kavli 基金会正式签署合同,在北京大学建
立科维理天文与天体物理研究所(Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics,
即 KIAA),并于 2008 年正式运行。美国艺术与科学院院士、加州大学理论天
体物理学家林潮(Douglas N. C. Lin)担任 KIAA 首任所长,并在全球招聘了
一批在国际上崭露头角的青年天文学者。KIAA 致力于成为一个国际一流的天
文与天体物理研究中心,以国际最高水准推动天文学研究在中国的发展。作为
北大首批新体制研究机构和国际著名的 6 个 Kavli 天文研究所之一,KIAA 采
取国际化的管理和运行模式,在全球公开招聘师资和博士后。由世界顶级科学
家组成的国际科学咨询委员会,为研究所引进人才、科学发展提供咨询。由北
大主管领导和国际著名天文学家联合领导的董事会,负责对研究所的管理和运
行进行监督。KIAA 成立后举办了丰富多彩的学术交流活动,成为中国天文走
向世界的一个窗口。2020 年,依托于 KIAA,中国空间站工程巡天望远镜北京
大学科学中心正式成立。
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科维理大楼
四、走向辉煌
目前北大天文学科共有全职教师 20 人,外籍占 20%;博士后 37 人,外籍
占 50%;并已聘请多名国内外著名学者为兼职和客座教授。每年约招收本科生
30 名,博士研究生 15 名。一批高素质的专家组成了精干的教学科研队伍,在
教学实践中形成了卓越的天文人才培养体系,培养的学生具有极强竞争力,在
国际天文舞台上脱颖而出,屡屡获奖。60 年来,北大天文学科共培养了 800 多
名毕业生,已成为我国培养天文学高端人才和开展天文学前沿科学研究的主要
单位之一,在国内外具有广泛影响。
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北大天文大家庭合影
北大天文学科主要研究领域为:观测宇宙学;星系的形成与演化;星际介
质、恒星与行星系统;引力与高能天体物理;计算天体物理等。近年来,北大
师生在这些领域取得了一系列具有重大国际影响的科研成果,并在国家天文大
科学工程研究平台建设中发挥了非常重要的作用。2020 年,在美国 US News
and World Report 选出的 200 所世界最佳大学 Space Science(主要是天文学)
排名中,北大天文排名为第 50 名,在亚洲排名第 2 (仅次于东京大学)。2020
年泰晤士高等教育中国学科评级中,北大天文是中国天文唯一 A+学科。
放眼世界顶尖大学,均有一流天文学科。赶超世界一流,北大天文人还需
不忘建设精品学科的初心,牢记振兴中国天文的使命,励精图治,砥砺前行。
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纪念北大天文 60 年,
回顾风雨兼程的前 40 年创业历程
(吴鑫基、罗绍光)
中国天文学历史悠久,曾经傲视群雄长期处于世界前沿。然而,从 1609 年伽
利略发明光学望远镜以后,明末和整个清朝的天文学一落千丈。民国初期,北大校
长蔡元培关注天文,曾推动中国天文学会的建立。解放后,1952 年的院系调整,南
京大学天文系成立,几所大学天文系的精英汇聚一堂,成为新中国天文教育发展的
重要起点。此时的北京大学由于燕京大学数学系的并入,有了一个小的天文学科实
体。1954 年教育部调戴文赛教授支援南京大学数天系,北大天文学科的发展按下
了暂停键。1960 年,北大地球物理系创建了天体物理专业,开始了新的历程。然
而,天文学科的发展步履艰难,经历了创业、停办、坚守、重启和发展的 40 年,
2000 年北京大学天文学系成立,其后又成立了北大科维理天文与天体物理研究所,
北大天文更上一层楼。 回忆这跌宕起伏的 60 年发展情景,我们感慨万分。看到今
天发展的格局和大好形势,我们格外兴奋。
1964 年专业停办后留守的 13 人不辱使命,团结奋斗、坚忍不拔,终于迎来专
业的恢复和更大的发展。其中,88 岁的钱景奎,85 岁的孙凯、罗先汉和吴鑫基,
84 岁周道褀和乔国俊,见证了北大天文学科 60 年发展的整个历程。
有一份名单特别珍贵,那就是 1960 年到 2000 年期间曾在北大天文专业工作
过的同事,一共 53 人。想起他们,一个个鲜活的故事就会呈现在眼前,任职的时
间不同,但都努力工作,为天文专业的创建和发展做出了贡献。他们是:杨海
寿、尹宏、林蓉芳、钱景奎、孙凯、彭秋和、周道祺、罗先汉、邢骏、乔国俊、
吴鑫基、王德茂、尹其丰、高希正、潘一因、陈绍棠、赵立荣、李德和、齐光
有、张柏荣、柳振华、沈其忠、吴烈誉、郭玉莲、郭筱珍、杨士功、姚德一、刘
增友、罗绍光、吴林襄、周体健、孙佶、黄寅亮、曾昭娣、张彬、岳增元、吴月
芳、徐兰萍、方晴、邓国祥、程久恒、刘海全、鲁希、刘爽、仲维英、安景竹、
赵军辉、秦争、陈浩、张坚、张华伟、徐仁新、张冰。
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1960 年到 1964 年,教研室的成员是名单上的前 28 位。其中有 11 位是从地
球物理系的几个专业调出的 56 级学生,他们一边工作,一边继续修完 6 年制教学
计划的课程。不久,学校决定让大部分提前调出的学生回班学习,只留下乔国
俊、王德茂和吴鑫基 3 位。回班学习的吴烈誉、郭玉莲、郭筱贞后来分到北京天
文台,沈其忠和张伯荣分到紫金山天文台,尹其丰回到天文教研室。从罗绍光老
师到程久恒老师的 13 位是 1972 年以后陆续调入的。名单上最后 8 位是天文专业
自己培养的留校学生。仲维英老师曾任天文教研室党支部书记两年多,主管学生
工作,很有作为,由于是从空间物理专业借调来的,后来回到原专业,其后曾任
地球物理系党委副书记和书记多年。
一,北大天文专业的创建(1960-1964)
天文专业的创建还得从北京天文台创建说起。1958 年,北京天文台开始筹
建,由法国归来的天文学家程茂兰任筹备处主任,从英国归来的天文学家王綬琯
则从紫金山天文台调来。程茂兰在法国时就已出名,从事天体物理研究,特别看
重天文观测能力的提升,一上任就向英国订购口径 1.8m 的光学望远镜,没有成
功,其后努力推动我国自主研制建造较大口径光学望远镜。王綬琯研究员在 1958
年参加中苏合作的海南岛日环食射电观测以后,担负起发展我国射电天文学的重
任,成为我国射电天文学的开创者。
北京天文台是解放后我国新建的第一个大型天文台,重点是实测天体物理
学,需要源源不断地补充天体物理人才。在得知北大成立地球物理系之后,台党
委书记肖光甲、台长程茂兰和副台长王綬琯一起向北大提出建议,希望北大地球
物理系设立天体物理专业。国际上,物理系办天文是世界潮流,北京天文台看重
北大地球物理系,而北大也有此意,双方一拍即合。
1959 年北大地球物理系开始筹建天文专业,苏士文主任领衔,党总支副书记
丁民仆具体负责组建师资队伍,包括从本系遴选和到外单位商调。1960 年 3 月成
立了一个筹备小组,由气象专业的尹宏老师和数学系调来的杨海寿老师负责,他
们两人都在气象专业讲授过普通天文课,还抽调了地球物理专业 56 级学生乔国
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俊、尹其丰和王德茂参加。他们也就成为天文专业第一批教员。其后,尹宏老师
因为不舍专业又回到了大气物理专业。
1960 年,北京大学天体物理专业(也简称天文专业)正式成立,由杨海寿和
钱景奎任教研室副主任,林荣芳任党支部书记,正职主任暂时空缺。专业设立了两
位秘书,孙凯负责教学,吴鑫基负责科研。专业下设两个教研组:光学天文组和
射电天文组。光学天文组有熟悉天文的杨海寿、孙凯和彭秋和,学过普通天文学
的钱景奎、林荣芳和周道祺,工科大学毕业的潘一因和陈绍棠。杨海寿老师毕业
于清华大学物理系,曾组织《大众天文社》并任社长,靠自学成为专业天文人
才。调到北大数学系后与戴文赛教授一起开展天文教学和科研,并与易照华合译
了《球面天文学教程》。来自南京大学天文系的孙凯是一位年轻教师,为支援北
大天文专业调来。彭秋和则是南京大学天文系应届毕业生。专业成立后最紧迫的
任务是立即开出教学计划规定的天文课程。杨海寿、孙凯和彭秋和很好地完成了
任务。彭秋和刚走出校门,来到北大立马上讲台,难度很大,他勇敢地承担了
《实测天体物理》和《恒星天文和恒星物理》两门课的教学。不久,周道祺被派
到南京大学天文系进修,准备新的天文课程。光学天文组的研究方向是实测天体
物理,从太阳物理的研究入手。 射电天文组的教员是清一色的新手,都没有学过
天文,且大多是刚毕业或提前调出的本科生。射电天文是一门新兴的学科,我国
1958 年起步,比世界先进国家只有 20 余年的差距。就国内来说,北京天文台先
走一步,仍处在培养人才和研制小型射电望远镜初级阶段,可以说我们与国内各
天文单位是同时起步的。还有一个有利条件就是北京天文台王綬琯研究员非常关
心北大射电天文组的成长,几乎对每一个成员都有具体的指导和帮助。王德茂回
忆说: “1960 年 3 月,我、乔国俊和尹其丰 3 人提前调出,很快就被送到北京天
文台沙河射电天文站,参加研制射电望远镜的工作。还听了王綬琯先生讲授的射电
天文课。后来,王綬琯先生给我两本关于射电天文的书,让我仔细阅读深入钻
研”。专业成立以后,教研室派罗先汉、乔国俊和高希正去北京天文台参加“射
电天文训练班”。王綬琯研究员亲自为来自全国各天文单位的学员授课,系统地
讲授了射电天文学的方方面面。王綬琯先生很欣赏乔国俊关于射电天文方法方面
的某些创见,及时给予指导。1961 年吴鑫基被派到北京外国语学院留苏预备部学
习,王綬琯先生托人捎口信,希望到苏联后要选择宇宙射电研究方向,并建议阅
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读一本宇宙射电方面的书。当时国内正处在观测研究太阳射电阶段,他已在考虑布
局宇宙射电的研究了。射电天文组最先完成的是 6 米口径米波射电望远镜。竖立
在未名湖岛亭上的望远镜天线成为北大校园一景。天线来自北京天文台,我们研
制了接收机,采用调制法,比当时普遍采用的补偿法灵敏度高得多。这是乔国俊
的贡献。
勤奋学习、刻苦钻研是创业阶段同仁们最大的特点。改行的老师从零开始,
不仅要尽快地进入天文学知识的大门,还要深入进去,写出讲义,走上讲台,开
展研究工作。对于从 56 级调出的 3 位,则还要补大学本科的课程。经过 2 年的努
力,王德茂和乔国俊走上了讲台 ,为 57 级同学开出了射电天文课。3 位来自工
科大学的高希正、潘一因和陈绍棠学习天文学的热情很高。高希正参加“射电天
文训练班”回来后,就开始构思和设计大型射电望远镜的天线,而陈绍棠则在研
制一台光学望远镜跟踪用的转移钟。天文本科毕业的彭秋和教学任务比较重,但
仍然如饥似渴地选学物理系多门理论物理课程。从 1960 年到 1964 年,这些年轻
教员已经成长起来了。
1960 年专业成立时,系领导把应用地球物理专业中 56、57 和 58 级的部分
学生转到天文专业,因此有了三个高年级班。56 级和 57 级共有 43 名毕业生走上
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社会,多数分配到各个天文台,很快就成为各个天文台的中坚力量。其中熊大
润、陈建生、艾国祥成为中国科学院院士。艾国祥院士曾任国家天文台台长,张
伯荣曾任云南天文台台长以及云南省科委副主任,中国科学院昆明分院院长。丁
有济曾任云南天文台副台长,李峰曾任北京天文台副台长,苏洪钧曾任中国科学
院天文委员会主任和北京天文台副台长,邹振隆曾任天体物理学报主编。可以
说,这两届分配到天文界的学生,无论在哪个岗位,哪个研究领域都表现突出,
做出了出色的成绩。这是我们感到特别欣慰的事。
1963 年, 校、系领导与 57 级毕业学生合影
前排左三起:苏士文、周培源、陆平、韩立国、葛淑英
二、困境中十四年的坚守(1964-1978)
1959—1961 年我国经历了“三年经济困难”。天文专业就是在这种困难条件
下创办的。创业的年轻人情绪饱满、斗志昂扬地完成了天文专业创建的任务,向
社会输送了二届高质量的毕业生。
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1960 年 9 月,中央提出对国民经济实行“调整、巩固、充实、提高”的方针。
教育部按照八字方针的精神,调整大学天文教育的布局,于 1964 年正式下令北大
天文专业停办。虽然,大家对停办北大天文这一决定不甚理解,但在行动上完全听
从指挥,服从安排。
天文专业的创办是在北京天文台强力推动下启动的,他们的呼吁之声还在耳边
回荡,对人才的需求依然强烈,但北大天文却停办了。系主任苏士文此时的心情可
想而知。他上世纪 40 年代从北京辅仁大学物理系毕业留校任教数年后,调到教育
部工作,继而到北京大学地球物理系担任系主任,是一位资深的物理学教育专家。
他亲自领导把新成立的地球物理系从只有气象专业和地球物理专业,发展为从天到
地的 5 个专业。在五个专业中,他亲自参加了天文专业的重要业务活动。1961 年 2
月 15 日在苏联境内有一次日全食。苏联教育部向中国发出邀请,我国组团前往,
苏士文为团长,北京天文台肖光甲为副团长。这次访问期间,代表团参观了苏联的
多个天文台,代表团成员与苏联射电天文学家合作进行了日全食观测。 代表团在
苏联的一个多月里,苏士文和肖光甲两位领导之间有很多交流,他们在思考和筹划
如何发展我国的天文事业。当然主要是考虑北大天文专业和北京天文台的发展。
面对教育部停办北大天文专业的指令,苏士文主任当然要执行,但想方设法地
要保留一部分骨干,以待时机复活。这不仅是他的想法,其他系领导殷宗昭、沈钟、
丁民仆、葛淑英等也都很支持。系里决定,专业停办,但保留教研室的建制,留下
的 13 位教员暂时承担其他教学任务或行政工作。这些教师承担的教学任务有无线
电实验课、理论力学课讲授、量子力学课辅导和气象函授教学,行政工作则是系教
学秘书、系研究生秘书和系师资秘书等。真要感谢那时系领导的决策,要不是留下
一批骨干,那北大天文专业会消失得无影无踪,不可能有机会来庆祝专业诞生 60
周年了。
专业停办,3 位工科大学毕业的教员回归了自己的本行。从北大其他单位调来
的,都回到原单位。留下的 13 人,有光学天文组的杨海寿、孙凯、钱景奎、周道
祺和彭秋和,射电天文组有邢骏、乔国俊、王德茂、尹其丰、吴鑫基、罗先汉、姚
德一和刘增友。专业停办了,在业务上如何发展? 天文专业能否恢复? 何时能够恢
复? 谁也回答不了。留守的教员服从组织的决定,思想上还是很稳定的。与以往一
样,团结奋斗,努力工作。之所以很稳定,在于我们已经爱上了天文学,已经把改
变我国天文学落后面貌作为一种追求,复兴中华,必然要使中国天文进入世界先进
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行列。面对西方世界几百所大学的天文系,我国仅有 3 所大学有天文,不是多了,
而是太少了。培养天体物理学的人才最需要具有深厚的物理和数学基础,而北大正
具有这样的优势,北大天文专业的复活是可以期待的。教员们依然挤出时间写天文
学讲义和进行科研工作。系领导和其他专业的同事们一如既往的对待这个教研室。
1964 年 9 月,学校要选派年轻教员到上海外国语学院留学预备部进修英语,系领
导没有忘记停办了的天文专业,王德茂被选上,要派往澳大利亚悉尼大学。英文学
完后,因文化大革命开始,未能成行。
从专业正式宣布停办的那一年开始,北大的政治运动越来越频繁。1964 年的
“社教”运动持续了约一年,党员全程参加。1965 年搞“四清",教员全部参加,
又是一年。1966 年开始的“文化大革命”,正常的教学科研活动全部停了下来。
1969 年,北大教职工分批下放江西鲤鱼洲“五七干校”劳动锻炼,天文教研室去
了 11 位。1970 年后王德茂和刘增友两位先后因为解决夫妻两地生活很不情愿的离
开了天文专业。
1970 年中央批准北大和清华两所大学作为试点,招收工农兵学员。北大选择
26 个专业招收 2000 名学生,学制为 3 年。天文专业已经停办,没有被挑选上是情
理之中,但我们看到了希望。专业主任邢骏和同事们一起为争取未来天文专业的招
生做了很多努力。1972 年,天文专业的名字出现在北大招生专业的名单之中,大家
喜出望外。
为了迎接 72 级学生的到来,11 位留守教员在邢骏的带领下认真做好各项准备。
首先是制定教学计划、确定承担各门天文课的教员,准备好教材。当时国内没有射
电天文方面的教材,我们自己编写的还不够完整,于是射电组的老师们加班加点,
一气呵成编写了《射电天文方法》、《射电技术基础》、《射电太阳》等课程的讲
义。北大数学和物理课历来都是由数学系和物理系承担,这次则是把教员分配到各
个系或专业。数学系林建祥老师和物理系的陈秉乾、张之翔老师来到天文专业,与
我们共同战斗了五、六年。
在教学上遇到的最大问题是学生的文化基础差别很大。原定的教学计划中虽然
安排了中学数学课程的补课,但对于只有初中程度的学生来说,远远不够。于
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1972 年天文专业教师与第一届工农兵学员合影
是专业当机立断,把 72 级学生按文化基础分为大班和小班。小班计划用大约一年
时间来补习中学课程。 1973 年,云南天文台和陕西天文台希望选送人员到天文专
业学习。经北大领导批准后,1973 年 10 月来自云南和陕西的 13 位同学入学,插
入刚补完中学课程的 72 级小班。
72 年后,教师队伍逐步扩大。1970 年从北大地球物理系空间专业毕业留校的
罗绍光调到天文专业。其后,气象专业的黄寅亮老师,技术物理系的方晴和吴月芳
老师,力学系的吴林襄老师陆续来到天文专业,并立即投入到工农兵学员的教学工
作中。吴林襄老师此时已是国内著名的磁流体力学专家,但是他立即承担了为 74
级学生讲授三角、几何、解析几何和微积分等教学任务。黄寅亮老师因为喜爱天文
从气象专业调来,主动承担 74 级工农兵学员的代数课,非常投入;学生经常到他
的住处拜访,主要是去问问题,他总是非常耐心地给以解答。
除了课堂教学,还有外出实习等开门办学活动,其中几次收效颇丰。钱景奎
老师和彭秋和老师分别带领 10 余名学生到北京天文台和北京天文馆学习,在给学
生讲授有关天文知识以后,师生结合,写出了《时间和历法》和《恒星世界》两
本科普图书,并由《北京出版社》出版。罗先汉、乔国俊、吴鑫基和仲维英带领
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72 级学生到陕西天文台临潼站实习,参加他们的一台厘米波射电望远镜接收系统
的研制,研制完成后,还观测到太阳信号。张之翔和吴鑫基老师带领 74 级同学到
北京第二光学仪器厂开门办学,张之翔老师系统讲授物理光学,并以光学仪器有
关检测工序中的物理光学现象作为学生的实验,很有收获。
为方便管理和及时解决出现的问题,专业办公室就设在学生住的宿舍大楼
内,邢骏主任在此办公,往往要在晚上 10 时以后才回家休息。师生关系一直很
好,毕业以后学生依然惦记着天文专业。也许是因为,工农兵学员走进北大天文
专业改变了他们的人生,而招收工农兵学员则是天文专业改变停办命运的一个转
折点。命运相通,格外亲切。
2008 年,部分 72、74 级工农兵学员回校看望专业老师合影
后排左起:温学诗、仲维英、刘玉英、孙盛慈、刘学军、崔石竹、朱翠莲、
安景竹、乔茂兰、赵景芝、孙静兰。前排左起:乔国俊、彭秋和、邢骏、陈秉
乾、钱景奎、吴鑫基。
从 1972 年到 1975 年, 天文专业招收了三届四个班 102 名学员。这些同学分
别于 1975 年、1977 年和 1978 年毕业。毕业生大部分都从事天文工作。分到北京
天文台和云南天文台人数最多,北京天文馆其次。很多人后来成为单位的业务骨
干,其中崔石竹曾任北京天文馆馆长,蒋耀文曾任紫金山天文台副台长。云南天
文台张文元负责 1 米口径光学望远镜,何妙婵负责激光测卫星工作,李志在南方
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基地干得很出色。北京天文台刘玉英在射电天文组退休后返聘 10 多年。赵景芝、
温学诗和李芝萍从事天文期刊的编辑工作一辈子。赵景芝曾以编辑部主任的身份
任《天体物理学报》副主编多年,退休后返聘工作 12 年。温学诗曾任《天文爱好
者》期刊常务副主编,退休后受聘《中国国家天文》期刊任副总编多年。
这段时间,虽然教研室老师的工作重心在教学方面,在科研上也取得了一些进
展。1975年底,罗先汉老师主持研制的3.2cm波段射电望远镜建成并投入太阳射电观
测。专业教师在1978年以前已有多篇论文在学术期刊上发表。教师指导学生做的毕
业论文也有多篇在其后发表。1977年我国天体物理学界在黄山召开1966年以后首次
学术会议。天文专业老师们踊跃参加,多位老师在会上做了报告。
三、改革开放后的二十年拼搏(1978-1998)
打倒四人帮后邓小平复出主管科教。1977 年 8 月,他力主尽快恢复高考。1978
年 3 月全国科学大会的召开,邓小平明确提出“科学技术是生产力”,吹响向科学
技术现代化进军的号角,科教事业迎来了春天。天文专业在 1978 年迎来第一届全
国统招的学生,并开始招收硕士研究生。但在新形势下,天文专业面临众多的挑战。
当时的天文专业可以说是全校最小、条件最差的一个专业。缺少办公室,大家
只能在家中备课和科研,而年轻教员的居住条件又很差。物质上的困难,对于我们
来说不是问题,清贫的日子已经习惯。我们面临挑战是天文学的研究要上一个层次。
在天文界,我们是条件最差、队伍最少,因此更加困难。我们已有的研究集中在太
阳这个方向,太单一了。扩展研究领域势在必行。大多数老师都表示要重新选择研
究方向。1972 年以后来的一批老师,虽然不是天文科班出身,但有着深厚的数理基
础和研究工作经验,他们也分别选择了自己的研究领域。
第一次规模较大的学习活动是专业于 1977 年下半年举办的“等离子体和磁流
体力学”系列讲座,以及尔后为期一年的“等离子体物理进修班”。专业邀请了校
内外的等离子体物理专家赵凯华、胡济民、吴林襄、陈秉乾,张和祺讲课。教研室
很多老师都坚持参加,收获很大。随后的很多年,学术活动频繁开展,年轻教员安
景竹为天文专业及天文界举办学术会议付出很多。
改革开放以后,各级领导对教员非常信任和尊重,昔日的“白专道路”和“名
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利思想”的大帽不见了。每个教员可以自主选择研究领域或课题,可以自由组合成
小组,也可以单干。国家及时设立国家自然科学基金,课题组可以直接得到国家基
金支持。教育部出台了多项鼓励和支持教员出国进修和学习的政策,力度非常大。
教员可以根据自己的愿望,联系到接收学校或研究单位、并通过了英语考试后,就
会得到壹到两年的国家经费支持。教育部还鼓励教师出国利用国外大型天文望远镜
进行观测,设立了特别项目。教育部也支持教师在获得对方资助后出国学习和工作。
学校与数十个国家的百余所高校和科研机构签署了互换交流学者的协议,为教师出
国进修提供帮助。在那些年,教员出国可谓轰轰烈烈,经
80 年代末天文专业教员在北大南门合影。左起: 吴鑫基、钱景奎、邓国祥、
岳增元、罗绍光、罗先汉、程九恒、周体健、周道祺、吴林襄、乔国俊、张彬、姚
德一、吴月芳、孙凯、鲁希、徐兰平。
久不衰。天文专业大多数教员都获得出国的机会,最长的 2 年,有的教员多次出国。
天文专业老师与国际天文学界建立了广泛的联系,足迹遍及美国、英国、加拿大、
澳大利亚、前苏联、俄罗斯、德国、意大利、奥地利、荷兰、波兰、巴西、智利、
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日本等国。除此之外,专业还邀请多名国际著名天文学家来华讲学、担任客座教授、
与我们共同培养研究生。其中美国麻省理工学院林家翘、美国内不拉斯加大学梁鑑
澄、澳大利亚联邦科学与工业研究组织 Manchester、英国焦德尔班克天文台 Lyne、
美国德克萨斯大学 Evans 和美国国立天文台 Condon 等长期与我校老师合作,为北
大天文学科的发展做出过重要贡献。在此期间,新的研究方向像雨后春笋般的出现:
邢骏、吴月芳、徐兰萍和安景竹 4 位研究分子天文学和恒星形成;乔国俊、吴鑫基、
杨海寿和邓国祥 4 位研究脉冲星;吴林襄、程久恒研究等离子体天体物理;尹其丰
研究射电星系;周道祺和乔国俊研究密近双星;吴鑫基研究超新星遗迹;罗绍光研
究星际介质;岳增元和张彬研究漩涡星系的密度波理论。孙洁和曾昭娣原计划开展
核天体物理研究,因为他们返回技术物理系而停止。这些从零开始的新领域研究,
进展都很顺利,研究成果源源不断地产生。
杨海寿、孙凯、周道祺和钱景奎四位仍然选择太阳物理,但是有 3 个不同的研
究侧重点。罗先汉和姚德一的射电技术小组由于擅长无线电通讯技术的周体健老师
的加入,开始研制自相关频谱仪,观测上从单一的太阳扩展到分子谱线。
通过大家的艰辛努力,研究成果喜人,不少研究论文在国际核心天文期刊发表、在
国际会议上报告,论文被大量引用,国际合作在逐步扩大。诸多领域的研究水平迅
速提高,缩小了与国际一流水平的差距,有的领域的研究还进入国际前列。多个研
究项目获得国内各种级别的奖项,如国家自然科学奖二等奖、国家教委科技进步二
等奖(两项)、教育部科技进步二等奖(两项)、北京市科学技术一等奖、北京大
学科技进步一等奖,以及中国天文学会颁发给科研上做出重大贡献的个人的张钰哲
奖(两人次)。
在天文教材和图书出版方面,除了杨海寿老师在专业成立以前曾出版过天文学
教材外,我专业老师在 1978 年以后正式出版天文图书 20 余本。其中有两本图书分
别获得中国政府出版奖和国家出版总署的三个一百图书原创奖。1990 年周体健老
师出版专业第一本天文学教材《简明天文学》,并于 1995 年由台湾凡異出版社改
为繁体字在台湾出版。
随着人员的调动和退休,专业各课题组和研究方向均发生了较大的变化。生命
力最强的两个研究方向经久不衰一直延续到今天。吴月芳一直坚持分子天文和恒星
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形成的研究,退休以后不仅天天上班,连节假日也不休息。乔国俊一直坚持脉冲星
理论的研究,吴鑫基一直与新疆天文台和上海天文台合作进行脉冲星的观测研究。
他们至今仍然活跃在天文研究的第一线。
1978 年,天文专业开始招收本科生和硕士研究生。1985 年获准为天体物理学
博士点,1978 年到 1998 年共招收本科生 192 名,硕士研究生 79 名、博士研究生
7 名。这些学生毕业后大多数从事天文工作。很多人已经成为我国各个天文单位的
领导和业务骨干,毕业生中出了 5 位天文台台长和 4 位副台长:洪晓瑜和沈志强先
后任上海天文台台长;王娜任新疆天文台台长,加尔肯为副台长;李炎任云南天文
台台长;郝晋新和刘继峰为国家天文台副台长;彭勃任贵州射电天文台台长,盘军
为副台长。在高校系统,李淼任中山大学天文与空间科学研究院院长,刘晓为任云
南大学中国西南天文研究所所长,夏晓阳独自一人分到没有天文研究基础的天津师
范大学,闯出一片天地,成立了天体物理中心,任主任多年。他们都是在学术上取
得卓越成绩以后,才被推到领导岗位的,仍然在天文研究的第一线。还有一批毕业
同学,没有担任领导职位,一心一意在搞科研,成绩斐然。
从七十年代以来,先后担任天体物理教研室主任的有邢骏(1978—1981)、钱景
奎(1981-1984),担任正副主任的有吴鑫基和尹其丰(1984-1987)、罗先汉和孙凯
(1987-1996)、乔国俊和罗绍光、张华伟(1996-2000)。教研室领导和老师们曾经为
在北大建立独立的天文学系努力过,但都未成功。
四、天文系的建立(1998-2000)
经过天文专业全体教师的艰辛努力,北大天文学科在改革开放后的 20 年发生
了巨大的变化,已经跻身于全国高校天文学科的前列。我们招收和培养的学生受到
用人单位的广泛好评, 教师在诸多领域的科研成果已经达到国际前沿水准。但是,
由于仍然是地球物理系的一个小专业,其发展受到了各方面的限制,20 年里其办
学条件虽有改变,但并无太大变化,到 1998 年,老师仍无办公室,机房只有三台
286、386 台式机。
1997 年底,天文专业校友陈建生院士表达了其领导的课题组希望与北大天文
专业合作的意愿。教研室主任乔国俊与教研室老师们多次讨论沟通,取得共识,认
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为与北京天文台的合作是一个有利于北大天文学科发展的好途径。时任北大校长许
智宏对于北大天文专业与北京天文台的合作也表示了积极支持。
1998 年 5 月,在北京大学百年校庆之际,北京大学-中国科学院联合天体物理
中心在北大正式挂牌成立。在资源极为紧张的情况下,北大为中心提供了近 100 平
米的办公用房。北京天文台则在经费和计算机等配备上提供支持。中心成立后,两
单位的研究生合班上课,对课程设置也进行了适当调整,新增了天体物理前沿等课
程,并聘请双方最优秀的教师或研究员讲授,双方的教师和研究员可以联合招收研
究生。中心作为一个开放的个平台,积极吸引国内外的学者专家来交流、访问、讲
学。频繁的学术报告会等活动,极大地活跃了中心的学术气氛。中心所建机房,设
置了中心服务器,为每一位教师、研究员和研究生开设了互联网账户,极大地改变
了教师和学生的学习和研究条件,提高了工作效率。中心成立后,北大天文学科在
人才培养和科学研究上取得了长足的进步,1999 年批准成立天体物理博士后流动
站,至此,北大天文学科形成了包括本科生、硕士生、博士生和博士后培养的完整
培养体系,为其后的发展奠定了良好的基础。
2000 年 1 月,参加天体物理中心第二届年会的与会者合影。
2000 年,通过专业领导和陈建生院士的不懈努力,北大决定成立北京大学天
文系,由陈建生院士任系主任。北大几辈天文人建立北京大学天文学系的努力终于
得以变成现实。
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北京大学天文系筹建和成立也得到了地球物理系领导的大力支持。罗绍光、张
坚、张华伟和徐仁新这几位天文专业自己培养出来的教师曾先后担任过天文专业或
天文系的领导工作,后两位至今仍在任教,继续做出贡献。
北京大学天文系成立后,随着一批年轻优秀人才的陆续引进,北大天文的师资
力量得到进一步的加强。科研方向也进一步扩展到宇宙学与星系物理、高能与相对
论天体物理、恒星物理与星际介质等多个重要领域。其后,经过陈建生院士的努力,
北大科维理天文和天体物理研究所成立,与北大天文系互为依存。北大天文已连续
三年成为我国唯一进入美国 US News and World Report 选出的世界前 100 名的中
国高校天文院系。2019 年,排名全球 66,在亚洲仅次于东京大学。取得如此巨大
的进步,我们感到无比的喜悦和骄傲。
在我们庆贺天文专业 60 周年大喜的日子里,我们特别想念曾经对天文专业作
出贡献的同事们。我们也深深地怀念已经过世的杨海寿教授、吴林襄教授、周体健
教授、程久恒教授和方晴实验师。他们的音容笑貌还历历在目,他们创造的业绩我
们一直铭记在心。这些老教授们在教学、天文课程建设和新的研究领域的开辟方面
做出了杰出的贡献。方晴老师开设天文摄影课,吸引和结识了一批学生中的天文爱
好者。1990 年,北大天文和空间专业的同学创建了北大青年天文学会,方晴老师长
期担任指导教师,为学会的健康成长呕心沥血。
天文系成立以来的 20 年来,各届领导班子卓越的工作促成了北大天文学科的
发展。从第一届主任陈建生院士到现任系主任吴学兵教授,对我们这些老教师都是
非常关心的。在纪念北大天文 60 周年的喜庆时刻,我们向历届领导和战斗在教学、
科研第一线的同事们表示衷心的感谢。
参考文献
1、钱景奎 罗先汉 “北京大学天文学系的历史和演变” 《北大物理90年文
集》 沈克奇 赵凯华主编 p.93
2、吴鑫基 乔国俊 “北京大学天文学科风雨兼程” 2013 《物理》42卷9期,p.635;
《北京大学物理百年纪念文集》 2013 p.143
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纪念戴文赛教授诞辰 110 周年
—追记戴先生在北京大学的天文实践
(吴鑫基)
戴文賽教授不仅是我国现代天文学科开创者之一,也对我国现代天文教育
做出了杰出的贡献。我们北大的天文同行对戴文赛教授非常敬佩和仰慕。特别
是戴文赛教授曾经在北大任教,曾经为创建北大的天文学科努力奋斗,多了一
份校友和师长的情谊,对这位北大天文学科的前辈更是崇敬和亲切。
北京大学与天文学的关系源远流长。1920 年代,蔡元培任北大校长时曾
考虑建天文系。据北大前校长丁石孙回忆文章说,北京大学数学系之历史渊源
可追溯到京师大学堂的同文馆中的天文算学馆,天文算学馆之数学课程主要有:
数理启蒙,代数学,几何原理,平三角,弧三角,微分积分,航海测算,天文
测量等。北大于 1917 年底,成立数学教授会,秦汾当选为首届主任。从 1913
年到 1930 年十几年间,北京大学数学系形成了较为完备的教学体系,新增了
天文学。秦汾主任成为我国天文界的极其活跃的人物。1922 年中国天文学会
在北京成立,秦汾教授出任第一届副会长,第四届、第五届会长。蔡元培校长
出任第二、第三、第六和第七届会长。早期评议会会员中一半以上为北大教员。
他们都想在北大创建天文学科,一直未能如愿。
戴文赛先生留学英国,于 1940 年获剑桥大学天文学博士学位,1941 年回
国,曾在中央研究院天文研究所工作,后来转到燕京大学数学系任职。1952 年
我国进行院系调整,燕京大学的文科、理科大部分并入北京大学。北大随即成
立了数学力学系,戴文赛也就成为北大数力系的教授,成为北大天文学科的学
术带头人。同年,南京大学成立数学天文系,教育部把中山大学天文系和齐鲁
大学天算系的师生、设备和图书等全部搬迁到南京大学,为此数学系改名为数
学天文系。
与南大相比,北大的天文学科势单力薄,但是在天体物理学方面却有优势,
戴文赛教授在国内是首屈一指的天体物理学家。1954 年,南大向教育部提出
申请,要求调北大戴文赛教授到南京大学任教,获得批准。戴文赛先生也就去
了南大,很快就成为天文系主任,成为发展我国现代天体物理学的重要的开拓
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者和奠基者之一。
戴文赛教授在燕京大学期间的天文学术活动就相当丰富。席泽宗院士回忆
说,“戴文赛在燕京大学期间,我们就有很多亲密接触。记得,1951 年 9 月初,
我到燕京大学拜访戴先生,整整谈了一天。戴先生把他要在清华大学举办天文
讨论班的计划告诉我,每两周一次,时间在星期六下午,邀请我参加。记得参
加讨论班的有叶式辉、杨海寿、沈良照等清华大学的学生,校外的有我和陈彪。
戴先生和杨海寿还介绍我参加了他们的学会。”当时清华大学的“大众天文社”
是一个学生组织的社团,很有名气,那时的社长是物理系学生杨海寿。”
席泽宗院士是我国天文学史研究的权威学者,他回忆说,他研究天文学史
曾得到戴先生的支持、鼓励和帮助。那时,竺可桢让他收集中国历史上的新星
和超新星资料,准备进行研究。戴先生特别支持研究这个课题,热情地把他介
绍给北大东语系金克木教授。金教授是我国著名的翻译家,对天文学史也有涉
猎,翻译过美国天文学家纽康姆的《通俗天文学》。金教授告诉他,研究中国
天文学史比搞翻译难得多,那可是个无底洞,一辈子也做不完。席院士感叹地
说“金教授的告诫帮助我树立一辈子研究中国天文学史的决心。”
戴文赛先生 1952 年在北大任教以后,进行天文课程的建设,开设普通天
文课程;招收我国首位天文学科的研究生;开展恒星与星系物理的科学研究;
积极推动天文知识的普及教育;促进北京天文学会的成立,组织天文学术活动。
一时间北大成为了北京的天文中心。在北大仅仅 2 年,可以说成绩斐然,硕果
累累。
他是按照创建天文学科的要求开展工作的,几乎是从零开始,困难很大。
首先是课程和师资队伍的建设。当时的综合大学的数学、气象、地理等专业都
安排有四学时的普通天文学课程。戴先生的研究生易照华回忆说“当时有三班
普通天文学课程,戴先生亲自讲授,我担任辅导。有一个学期戴先生参加抗美
援朝慰问团,讲课和辅导全由我一人负责,结果累病了。戴文赛刚从慰问团回
来,就将讲授和辅导的工作接了过去。”
戴先生亲自授课,并翻译出版了前苏联的《普通天文学教程》。在极度繁
忙之际,他想起他认识的清华大学的天文爱好者杨海寿。这位昔日清华大学《大
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众天文社》社长已经自学天文成才,开始在北京理工大学任教,崭露头角。戴
文赛请求学校领导商调杨海寿老师,如愿以偿杨海寿调到了北大,成为戴文赛
的同事、助手与合作者。杨不仅分担了天文课的讲授任务,还开始研究太阳物
理,并与易照华合作,翻译出版了前苏联的《球面天文学教程》。
说起戴文赛先生招收研究生还有个故事。当时的北大天文科普活动很活跃,
参加天文小组的主要是物理系学生和少部分数力系学生,但是北大著名教授王
竹溪、叶企孙、周培源、戴文赛都成为天文社的顾问,使其活动具有比较高的
学术内容,他们经常在校内举办天文科普报告,还派人到中学去做报告。易照
华原是四川大学数学系的学生,1950 年转学来到北大数学系。一到北大就为
学生的天文社团组织的活动吸引,爱上了天文学,成为天文社的积极分子,曾
到校外做过几十次科普报告,组织能力也强,曾是天文社的负责人。戴文赛教
授对学生的天文科普活动极为关心,当然也熟悉其中的积极分子。戴先生经过
多个方面的考察,相中了易照华,主动谈话要收他做研究生,易照华顿感幸福
从天而降,求之不得,满口答应。就这样,易照华成为我国天文界第一位天文
学研究生。
戴文赛先生是著名天体物理学专家,当然希望易照华研究天体物理学。易
照华感到,自己在数学系数学学得多,但物理基础差,最好是研究天体力学,
发挥数学的特长。戴先生感到学生的想法有道理,于是就改为天体力学方向。
戴先生知识渊博,指导天体力学课题也不成问题,他还是介绍易照华与更了解
天体力学的北大物理系王竹溪教授和紫金山天文台台长张钰哲当面请教,得到
他们的额外的指导。易照华毕业后分配到南大天文系,为我国天体力学学科的
发展奋斗终生,成为中国现代天体力学和历书天文学创始人之一。
戴先生在北京天文界享有很高的威信,也有很好的人缘。1952 年在他的
推动下,北京天文学会在北大北阁成立,一致推举他为首届理事长。为北京天
文学的发展做出贡献。
戴先生在北大数力系的两年,成绩卓著,按此进度发展,要不了多久就能
有一个完整的天文教研室和天文专业。这是从北大老校长蔡元培开始,多届学
校领导和知名教授的期望。但是 1954 年的一纸调令,随着戴文赛教授的调离,
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北大建立天文学科的事就渐行渐远了。当然,全国一盘棋,戴文赛调到南大对
发展中国天文教育事业有利,北大是支持的。
1958 年北京天文台筹备处成立,机缘巧合 1959 年初北京大学地球物理系
成立。此时,北京天文台党委书记肖光甲和两位著名学者程茂兰和王綬琯一起
向北大提出建议,希望北大地球物理系设立天体物理专业。这个建议迅速得到
北大各层领导和地球物理系领导的正面回应。没有任何拖泥带水的讨论就答应
了。因为这个建议正符合北大校系领导和著名学者的愿望,曾经寄托给北大数
力系的愿望,现在由地球物理系接力完成。
地球物理系成立当年就开始筹建天文专业。苏士文主任领衔,党总支副书
记丁民仆具体负责师资的遴选和配备。他专程出差到南京大学天文系,当然是
请求支援,得到热情的接待。南大天文系也是有准备的,当时就谈定调孙凯老
师支援北大,把应届毕业生彭秋和分配给北大。还同意北大派年轻教员去南大
天文系进修,后来北大派周道祺老师来南大天文系进修了一年。曾经是戴文赛
教授助手的杨海寿老师在数力系除了讲授理论力学外,一直坚持普通天文的教
学和天文学研究。丁民仆首先想的是他,杨海寿老师很快就成为天文专业的教
员。随着孙凯老师和应届毕业生彭秋和的到来,这 3 位老师立马为天文专业已
是大五的学生开出教学计划所规定的多门天文学课程。刚毕业的彭秋和勇敢地
走上了讲台,面对与他同年上大学的学生,担起了传授天文学知识老师的角色。
天文专业几乎是清一色的年轻教员接过戴文赛教授在北大创建天文学科
的接力棒,把天文专业办了起来,虽经风雨却越办越好。我作为当时建立天文
专业的第一批教员,回想往事,仿佛看见蔡元培和秦汾在主持中国天文学会的
年会,似乎坐在北大数力系的教室里聆听戴文赛教授讲授天文课;肖光甲、程
茂兰和王綬琯建议北大成立天文专业的呼吁还在耳边回响;北大天文专业同仁
60 年风雨兼程的奋斗的情境还历历在目。我亲眼看到中国天文学在向前迈进,
赶超世界最高水平天文项目继踵而至,我感到无比的幸福。在纪念戴文赛教授
诞辰 110 周年之际,也一同怀念和感谢为中国现代天文学做出杰出贡献的老一
辈天文学家们。
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陈建生院士与北大
(佚名)
陈建生院士从年轻时代开始, 就和北京大学天文学科有着割舍不断的关
系,陈建生院士是推动北大天文学科发展的重要人物。回顾北大天文的历史,
天文系的老人们常说北大天文的历史是中间苦,两头甜,而这两头甜都和陈建
生院士有着非常密切的关系。
陈建生院士和北大天文的渊源
北京大学与天文学的关系源远流长。1920 年代,蔡元培任北大校长时曾
考虑建天文学系,因条件不成熟未能实现。1958 年,北京天文台程茂兰台长建
议北大建立天体物理专业。北京天文台肖光甲书记、王绶琯教授,都积极与北
大有关领导商谈。1960 年初,在北大副校长周培源教授和自然科学处处长陈
守良教授的支持下,地球物理系主任苏士文教授欣然答应,一拍即合,积极筹
建天文专业,希望把全系的研究对象从地球深处一直延伸到广阔的宇宙空间。
天文专业成立时,系领导把 56、57,58 级从物理系转到应用地球物理专业中
的部分学生转为天文专业。其中,56、57 级先后于 1962 年和 1963 年毕业。
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从 1960 年到 1963 年,天文专业只有两届学生毕业;但是这两届毕业生中
出了熊大闰、陈建生、艾国祥 3 位院士以及天文界一批优秀骨干,两届毕业生
出了那么多人才,这是北大天文专业的光荣。 陈建生院士 1957 年以全国高考
状元身份考入北大物理系,1960 年转入新成立的地球物理系天文专业,是天
文专业 63 届的毕业生, 陈老师毕业后被分配到中国科学院北京天文台工作。
陈老师以及北大两位同班同学苏洪钧、邹振隆号称“ 北大三剑客”,他们之间
有着浓浓的同窗友情, 都对母校满怀着深情。
北大天文的困境
陈建生院士那届学生毕业后,北大天文专业的发展却非常不顺利。1964 年
-1971 年,天文专业停办。这对北大天文专业的发展是一个重创,大部分人员
陆续调离。到 1971 年,由于当时领导的关心,天文专业复活了。在 1972-1975
年招收了三批工农兵学员,共 102 人。从 1978 年起,随着全国改革开放政策
的落实,天文专业的各项工作也正式转入正轨。从当年起,开始招收本科生和
硕士研究生。除个别年份外,天文专业每年招收本科生 10 人左右,硕士生 3-
4 人。1985 年成立天体物理博士点,开始招收博士研究生。1999 年建立天体
物理博士后流动站。
从 1971-1999 这 27 年是在艰苦中渡过的。所谓艰苦,是因为办学条件差,
需要付出更大的努力和抗争。地球物理系在学校是最穷的系之一。天文专业在
地球物理系又是最小、最穷、最清贫的专业。办学条件非常差,只有两间 20 平
米的办公室和 2 间 40 平米的实验室。 天文专业也没有观测实验的科研和教
学基地。北大的优势在于学生的来源和质量,在于有着众多的物理系科所带来
的坚实的物理学基础研究。如何充分发挥北大天文的优势,走出专业发展的瓶
颈。北大天文专业认识到,天文学是一门观测与理论相结合的学科。没有观测,
天文学就失去了生命力,然而,按照中国的传统,大型天文观测设备的研制、
天文基地的建设主要由中科院负责。对于只有很少人力、财力的北大天文专业
来说,是无能为力的。大家意识到与中科院天文台站合作才会有出路,于是找
到了天文专业的校友, 在北京天文台的工作的陈建生院士。
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陈建生院士和北大天文学系
陈建生院士当时在北京天文台工作, 时时关心着北大天文专业的发展,
他将他领导的北京天文台观测宇宙学课题小组发现的一颗小行星经国际天文
联合会小天体命名委员会批准,命名为“北京大学”星, 作为给北京大学 100
年校庆的献礼,并在未名湖岛亭树立了“北京大学星”的雕塑。
苏洪钧、彭秋和、乔国俊、陈建生在“北京大学天文星”前合影
陈建生院士积极推动中国科学院与北京大学的合作,在他建议下,为适应
创办世界一流大学与知识创新工程的需要,北京大学和中国科学院于 1998 年
在北京大学共同组建了“北京天体物理中心”,由陈建生院士任主任。北京天体
物理中心在北京大学开展了一系列学术活动,极大地促进了北大天文学科的发
展。在此基础上,2000 年陈建生院士又促成了由中国科学院与北京大学共建
北京大学天文系的合作,将原地球物理系天体物理专业正式扩展为独立的天文
学系,并担任创系系主任。在他领导下,北大天文学科的办学条件得到明显的
改善。北京大学天文系先是在法学院大楼,继而在逸夫二号楼 9 层落脚,在楼
顶建造了天文学标志的观测圆顶。在教学、科研、人才培养等方面大力改革、
成绩显著。北大天文专业聘请了科学院系统国家天文台、上海天文台、紫金山
天文台等多位成就卓越的院士、研究员担任北大兼职教授, 和北大教授共同
培养学生。联合办学使北京大学与中科院在天文学领域实现了强强联合,资源
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共享,产生了积极的成效。共建的天文学系拥有高水平的教学与科研条件,学
术空气活跃,并对学科方向做了重要调整,以适应培养国际一流天文学家的需
要。作为天文系主任,陈建生院士还曾亲自讲授“天体物理技术与方法”课程,
其独特的授课方法让同学们大开眼界、受益匪浅。
樊军辉(广州大学)、吴学兵、刘富坤、陈建生、范祖辉、刘晓为合影
陈建生院士担任北京大学系主任后,积极引进人才,先后引进了一批在国
外著名天文机构留学、在国际天文领域已崭露头角的青年人才,如刘晓为、范
祖辉、吴学兵和刘富坤等,大大充实和提高了北大天文的综合教学科研水平。
这批人才现在已成为北大天文研究和教学的中坚力量,在国内外天文界也有着
举足轻重的影响力。 2001 年 5 月北京大学物理学院成立后,天文学系即隶属
于物理学院。2001 年底,在教育部组织的全国重点学科评审中,陈建生院士亲
自作了重点学科申请答辩报告,北大天体物理学科经过激烈竞争被评为全国重
点学科。
陈建生院士认为北大拥有最好的本科生,但是社会上认为天文专业是一
个冷僻的专业,如何招到优秀的生源摆在了陈老师面前, 陈老师积极和北大
招生办联系,2008 年举办天文秋令营,使北大天文专业成为北大各专业中最
早开始试点自主招生的专业之一,这样让更多喜欢天文专业、有天文专长的
孩子有更多的机会到天文系学习,天文专业也能招到更好的生源。后来又与
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中国科学院国家天文台、北京天文馆和北京师范大学天文系陆续合作,每年
联合举办全国优秀中学生天文夏令营。陈建生院士亲自参加了多次夏令营营
员的选拔和夏令营授课,他对天文望远镜历史与现状的介绍令营员们兴趣盎
然。现在,每年都有 900 多名优秀中学生积极报名参加天文夏令营。夏令营
的举办对增强中学生对天文学的兴趣和熟悉天文学研究前沿意义重大,也对
天文专业的招生有积极的帮助。北大天文系目前的新生中有近一半来自于天
文夏令营。10 年过去了,北大天文系举办的全国优秀中学生夏令营活动在在
全国中学和中学生中有着广泛的影响。
自 2000 年 6 月北大天文系正式成立到 2011 年 9 月,陈建生院士担任北
大天文系系主任达 11 年,为北大天文系的建立和发展做出了杰出贡献。
陈建生院士与北京大学科维理天文与天体物理研究所
2005 年,美国科维理基金会看到中国经济的蓬勃发展,决定在中国建立
一所国际化的天文研究所, 科维理基金会在美国及欧洲的著名大学如斯坦福
大学、芝加哥大学、MIT 等著名大学都成功建立了科维理天文研究所,陈建
生院士敏锐地意识到北大天文若能成立科维理研究所,这对于北大天文走向
国际化是一个重要机遇。陈建生院士积极和北大当时的校长许智宏沟通,得
到了许智宏校长的大力支持,北大调动了各项资源,提交了非常有竞争力的
计划书,得到了美国科维理基金会的高度认可。2006 年 6 月,北京大学与美
国 Kavli 基金会正式签署合同共建科维理天文与天体物理研究所(Kavli
Institute for Astronomy and Astrophysics,KIAA-PKU),并于 2007 年开始运
行。陈老师在寸土寸金的北大选择了在未名湖北岸幽静的北招建立科维理研
究所,得到了北大校领导的批准。北大科维理大楼被科维理基金会创立者
Fred Kavli 先生认为是一个壮丽的建筑, 这个美丽的地方成为后来北大天文
人的精神家园。陈建生院士在学校进人指标非常紧张的情况下向学校争取了
15 个教师指标,以特事特办的效率为科维理所引进国际化人才。 2007 年聘
任了美国艺术与科学院院士、加州大学圣克鲁斯分校天文系著名理论天体物
理学家林潮(Douglas N. C. Lin)教授担任 KIAA 首任所长。陈建生院士则担
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任协调人,对 KIAA 的运行和发展提供指导。
2008 年 6 月 27 日科维理天文与天体物理研究所成立大会合影
作为北大的一个新体制研究机构,KIAA 实行与国际接轨的管理运行机制
并在全球公开招聘研究人员和博士后,工作语言为英语。研究所致力于建设一
个国际一流的天文与天体物理研究中心,在活跃的学术氛围下,开展前沿天体
物理领域的基础科学研究。聘请了国际上多位著名的天文学家为 KIAA 国际科
学顾问委员会,在研究所的学科发展和教师招聘等方面提供指导。2016 年又
成立了董事会,对研究所的运行和管理提供咨询。目前,KIAA 已在全球招聘
了一批在国际上崭露头角的青年天文学者,正逐步形成北大天文学科的国际交
流平台和研究中心,对将北大天文学科的学生培养成为具有全球视野的创新型
人才起到了积极推动作用。现在,科维理研究所已成为北京大学国际化程度最
高的一个新体制单位。在现任所长何子山教授领导下,科维理所从稳步发展的
阶段已进入了快速发展的阶段,成为了北大新体制试点的成功典范,得到北京
大学校方的高度认可,同时也得到了美国科维理基金会、KIAA 国际科学顾问
委员会和董事会的高度认可。 北大天文学科师生每年都发表一大批高水平的
学术论文,在许多国家重大天文项目中都扮演着举足轻重的角色。现在,北大
天文学科已走上了与北大地位相称的发展轨道,已成为国内人才培养和科研的
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重要基地之一,在国际上也开始有着越来越广泛的影响。而所有这一切都和陈
建生院士当年高瞻远瞩的谋划和推动是分不开的。
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40 多年前的中国天文研究,
计算机程序要靠穿孔纸带摇出来
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。
受访、自述人 | 陈建生(中国科学院院士,北京大学天文学系创系系主任)
采访、整理 | 傅煜铭、王超、余捻坤、庞宇萱、郑沄、段晓苇(北大天文
学系博士研究生)
校对 | 吴学兵
图片提供 | 陈建生、吴学兵
责编 | 韩越扬、吕浩然
转自: 赛先生
01 少年时代与北大岁月
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
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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。
我 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。我们几个好朋友,也是学习好的几个同学,经常一起讨论
一些梦想和人生大事,所以我觉得那段日子过得是非常开心的。
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。
所以这 6 年时间我们没念多少书,也没多少时间念书。即使有这样的遗憾,
但我对北大还是很有感情的,因为她是我的母校,毕竟北大 6 年也是我整个
人生成长过程当中非常重要的阶段。
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陈建生院士大学时代在北大(1960 年)
02 投身北京天文台建设
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(Haut-Provence)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。而且,紫金山天文台在南京,下雨
天、阴天很多,不适合做天文观测。所以程茂兰回来后觉得应该在北京地区建
一个天文台,因为北方的天气条件在全国相对来说是比较好的。他回来后就开
始筹备天文台,需要学生。当时只有南京大学有天文系,该系的学生毕业后都
被近水楼台的紫金山天文台要去了,基本上很少有毕业生到北京这边来。
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程茂兰跟北京大学当时的副校长周培源讨论能不能在北京大学办一个天
文系,于是就把原来物理系我所在的班全部转成天体物理专业。我们就开始学
天文学,后来大部分同学都分配到北京天文台。那时候天文台刚刚筹建,我们
从(当时的)东德定了两台光学望远镜用来建天文台。第一件事情是要找好的
台址,所以我们大学毕业后在天文台的第一件事就是参加选台址的工作。
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。
我们去以后就开始做定点观测了。我大学毕业后第一年的春节就是在兴隆
山上过的。我们要去半山腰挑水,需要把供应的物资用毛驴拉到山上,冬天还
要把半山腰的冰块砸开取水。每天要定点观测:晚上八点一次,半夜两点一次,
凌晨天快亮的时候一次。大学毕业生和其他老同志都是轮流来观测,一次观测
一个月,过两三个月再去观测一次。
所以我从 1963 年毕业到 1965 年,基本上就在做台址观测、选台址。后面
又遇到十年之久的“文化大革命”,那些年我的科研工作遭遇了各种坎坷,直到
1976 年后才逐步回归正轨。幸好,我们报效国家的理想最终还没有泯灭。
03 走出国门,开始前沿研究
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(简称英澳天文台)。
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。
在这之前美国帕洛玛天文台在 1949 年建了一台口径 5 米的海尔望远镜,该望
远镜在世界天文发展历史上作出了非常大的贡献。但是这个望远镜是 1949 年
建的,整体技术、基建还比较落后。
澳大利亚 AAT 望远镜是 1975 年建的,是第一台全自动的、由计算机控制
的望远镜。所以当时建成之后全世界科学家都非常吃惊。过去我们都用传统的
望远镜,对准天区都要用手去摇。而这个先进的望远镜对准天体的时候,只需
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要在键盘上把坐标敲进去,望远镜就自动对上了目标,而且精度可以在一个角
秒之内,非常了不起。
那时候大望远镜主要做光谱观测,要把天体导到狭缝上,狭缝宽度也就一
个角秒左右,所以按一下回车键之后天体就自动移到狭缝上了。而过去我们拍
光谱的时候,因为望远镜对得不准要花很多时间去找星。星认出来以后,慢慢
把它拉到狭缝上来,一次就要花好几分钟。
英国还在澳大利亚建了一个施密特望远镜。其实第一台(大型)施密特望
远镜也是美国帕洛玛天文台建的。帕洛玛天文台将具备大视场的施密特望远镜
和 5 米海尔望远镜结合起来,先普查再精测,取得了很多成就。英澳天文台已
经在澳大利亚赛丁泉(Siding Spring)天文台放了一台 3.9 米的 AAT 望远镜,
再放一台跟帕洛玛天文台参数完全一样的施密特望远镜,这样南北半球各一个
施密特望远镜,就完成了全部天区的巡天工作。
陈建生院士(右二)在澳大利亚工作时留影,
左一为普林斯顿大学马丁·席瓦西教授(1979 年)
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我 1979 年 3 月去了澳大利亚,1980 年 6 月回到北京。1982 年我又去了欧
洲南方天文台(ESO),在德国也工作了一年。应该说这两次出国经历对我来
说是个突变,对我震动非常大。但是在国外期间,我一边利用国外的设备做研
究工作,一边心里想的最多的还是“中国怎么办”。因为肯定回国以后这些设备
都没有了,中国当时还是那么落后。
当时中国的科研条件差到什么程度,你们很难想象。首先科研人员没有办
公室,我们在天文台的时候,一间 30 平方米屋子里 40 个人在那里办公,一个
人面前就摆着一张桌子。研究人员没有办公室也没有仪器,望远镜就是一台当
时从德国进口的施密特望远镜,改正镜口径 60 公分,主镜 90 公分。还有一台
双筒望远镜,是个折射望远镜,口径 40 公分。观测都是用天文底片,底片是
用玻璃做的干板底片。除这两个观测设备外,就没有别的东西了,计算机就更
落后了。
我印象当中,在 1975 年做双星研究的时候,我要解的轨道叫食变双星轨
道,这个解的计算就要用计算机。当时国产的计算机叫 DJS-21,是一个慢得不
得了、体积又大得不得了的计算机。计算机的输入设备就是一个纸带输入机,
有一个专门的打字机和一个专门的穿孔机用来打程序,用的是 Fortran 语言和
ALGOL 语言。一个程序打出来就是一大盘纸带,这一大盘纸带放在纸带机上
面向计算机输入时就需要快速旋转。快速旋转的机器又很不好用,有时转得太
快撕了纸带,前面那些程序就全报废了。为了不要重新打程序,就要补纸带。
当时的数据纸带盘(左)和计算机(右)的照片
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那时候一个程序的编写通过大概要三个星期。为什么要这么长时间呢?因
为即使是这么简陋的机器,每个人一次也就给分配一个小时的上机时间,一星
期总共给几个小时时间。上机把程序输进去以后,发现程序纸带被转纸机撕掉
了就不得不退下来,当天这一小时就白费了,只能回去补纸带。
补完后好不容易又用一个小时再把程序输进去,然后机器啪啪啪打出一大
堆错误出来,就必须回去修改程序的错误。一个程序总要上来下去修改五六次,
这样差不多两三个星期就过去了。
陈建生院士(左 4)与采访学生合影(2021 年 5 月)
现在你们在台式计算机或笔记本上,一会儿程序就算完了。但当时中国的
研究条件真的非常落后,和国外差距很大,这就是当时中国的科研状况。
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三十年前对于中国天文的思考,今日是否应验?
上篇文章,陈建生院士回忆了他开启科研生涯之时的科研历程,那段艰苦
的科研岁月甚至是这个时代难以复刻的。但苦的日子总不能一直往复,中国天
文学究竟应该怎么走出自己的道路,也是老一辈中国天文人苦苦思索的问题。
陈院士自述中篇,让我们回到上世纪八十年代初,看看当时他对于中国天
文发展道路的求索。
受访、自述人 | 陈建生(中国科学院院士,北京大学天文学系创系系主任)
采访、整理 | 傅煜铭、王超、余捻坤、庞宇萱、郑沄、段晓苇(北大天文
学系博士研究生)
校对 | 吴学兵
图片提供 | 陈建生、吴学兵
责编 | 韩越扬、吕浩然
转自: 赛先生
01 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。我当时从国际的发展情况出发,看到
了一个苗头。在说这个苗头以前,先说回到天文研究的方法。
天文观测研究从方法论上大概分两类:一类是普查性质的,一类是精测性
质的。所有的学科差不多都要做这两类研究,比如说地质探矿,肯定要全国性
普查一遍,了解地下大概哪些地方有矿产,然后对有矿产的地方再做进一步深
入研究。普查的主要目的是要研究整个系统的性质,对典型案例的研究那就要
深入了。天文研究也是这样,如果要研究整个宇宙的性质,肯定就要对整个宇
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宙进行普查;如果对其中的特殊天体与典型天体感兴趣,就要做精测。
当时北半球跟南半球的两个施密特望远镜就是做普查任务的,天文上叫做
巡天。这两个望远镜视场(能观测的区域)很大,而且做了蓝颜色(B 波段)
和红颜色(J 波段)两个颜色的巡天。我在澳大利亚时,曾参加过南半球施密
特望远镜的巡天工作。当时每张底片拍之前为了提高它的灵敏度,要做敏化处
理,就是把底片放在暗箱里面,让底片在氮气里泡 24 小时。拍完照以后的底
片显影也很费工夫,如果显影液不均匀,底片上的灵敏度就不一样。
为解决这个问题,天文学家特别发明了一种摇摆式的槽,把底片显影液倒
在槽里进行摇晃,显影液在上面飘来飘去,这样显影就很均匀。一个显影后的
底片出来后,天文学家还要认真考察底片有没有缺陷,要挑那些完全没有缺陷
的底片作为巡天底片保存下来,而将其余的淘汰用于一般用途。
总的来说,天文学家花了很大力气做巡天底片,但是底片用起来很不方便,
尤其是要对底片做定量处理的时候。因为底片除了量子效率不高以外,还有两
个最大的问题:一个问题是它不是数字化的,很难用计算机处理,但这个问题
可以通过底片扫描机来解决。最主要的问题就是底片的非线性响应。非线性响
应是什么意思呢?光接触到底片以后,底片相应位置就会变黑,入射光强跟这
个黑度之间的关系可以用特性曲线来表示。但实际上底片的黑度和入射的光强
不成正比,这就是非线性响应。
当时的巡天底片很像字典。字典要花不少功夫来编,编完大家都要买。但
是买完字典以后,天天拿着字典做研究工作的人恐怕非常少。这套巡天底片就
变成了一个单位的底片库搁在那里作为资料,大家需要的时候才去查。据我所
知,拿这些底片做全天研究工作的只有一个人——美国天文学家 George Abell
(阿贝尔),他利用这套底片先做了北半球的星系团表,也就是著名的阿贝尔
星系团;后来南半球的巡天底片出来后,他又编了南半球的阿贝尔星系团表。
而整个天文界,用这么宝贵的底片,就做了这么一项系统性的工作。之后
其他天文学家也没有做类似的工作,主要原因除了底片不好用以外,还是缺乏
科学上的需求,当时科学上也没有对大尺度天文学的需求。
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那么,直到上个世纪七十年代,天文学发展的战略方向是什么呢?当时,
天文学家最希望的就是有一台 4-5 米级的反射式光学望远镜来做光谱观测。那
个年代 4-5 米口径的望远镜已经是最大的了。今天我们做 10 米、30 米口径的
望远镜,那是因为我们至少在望远镜的技术上有突飞猛进的创新。当时用望远
镜拍有缝光谱,每次只能观测一个天体。如果天体比较暗,或者你希望得到的
谱分辨率比较高,就需要观测很长时间。
我曾经在澳大利亚观测一个类星体,要观测三个晚上,光谱的信噪比才足
够。所以你想想当时全世界就 5 台大望远镜,一年也就观测几百个天体,怎么
能够做大尺度天文学研究呢?这是不可能做到的。所以那个时候天文学家的兴
趣主要是做恒星,因此恒星物理发展很快。可以专门去研究那些特殊的恒星和
典型恒星,通过对它们的光谱观测来研究其物理性质。大部分望远镜都是做这
类工作的,连观测星系的都不多,而且就算观测星系也是观测比较亮的,最远
的星系还不到 0.1 的红移(距离地球 13 亿光年)。
上世纪六十年代天文学上有四大发现:类星体、脉冲星、星际有机分子和
宇宙微波背景辐射。四大发现里类星体和微波背景辐射的发现是影响最大的。
类星体的发现打开了整个高红移宇宙研究领域的大门。现在我们普遍接受
宇宙的寿命是 137 亿年,约等于 140 亿年。如果我们把 140 亿年归一化成 100
年,把宇宙整个进程都按 100 年来算。恒星就是宇宙年龄 100 年时的天体,那
么红移为 0.1 的星系差不多 90 岁。所以类星体发现之前我们只能掌握 90 岁到
100 岁的宇宙信息。而类星体是当宇宙只有 2 岁时的天体。观测类星体就可以
了解宇宙从两岁开始到 100 岁的信息。有这么大的时间跨度,要研究的问题就
多了。
而微波背景辐射的发现则被认为是大爆炸宇宙学最关键的观测事实。大爆
炸微波背景的辐射是相当于宇宙诞生后 6 分钟发生的。我们可以从宇宙诞生后
的 6 分钟开始,一直研究到它的 100 岁。
这样一个变化就意味着我们天文研究在战略上要发生转移了。宇宙演化中
提出的重要问题就包括宇宙到底怎么诞生、演化的?这些都是要了解的关键问
题。哈佛大学天文学家赫克拉(John Huchra)和盖勒(Magaret Geller)等在上
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世纪七十年代就开始用一个很小的 1.5 米望远镜来研究星系光谱。
通过一个一个拍星系光谱的方法,他们共拍了大概 2000 个星系,并把这
2000 个星系的空间分布画出来。他们发现星系在空间分布上很不均匀,有“长
城”、“空洞”、“桥”这些结构。所以在这个时候,有远见的天文学家,应该就意
识到整个天文学研究的领域要发生重大变化了。
应该说我当时在国际上比较早地预见到这个方向的发展,所以在 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。这就是我在 80
年代初的时候想到的事情。
当然,世界上不光是我一个人想到,美国人也有同样的想法,美国的想法
就是后来的斯隆数字巡天计划,建一个 2.4 米口径的望远镜,做大视场巡天研
究。这两个计划当时我们互相都不知道,并行地在发展。我提出这个计划的时
候,当时我们国家负责科学研究的最高领导是国家科学技术委员会主任宋健。
他不知道从什么地方得知了我这个计划,非常感兴趣,就组织国家科委对这一
巡天项目进行了论证。
02BATC 巡天
科委论证以后,因为宋健要到欧洲去开部长级的科学技术合作会议,他就
把这个项目带到欧洲跟欧共体讨论,后来被列入中国和欧共体的正式科技合作
项目。所以我从 1987 年开始,就忙着做这件事情,负责望远镜的设计、找台
址、国际谈判,在中国与欧洲之间来回奔跑。但后来因为一些原因,这个项目
也被中断了,不过我对这个方向还不想放弃。
国家天文台兴隆站在上世纪六十年代进口了一台中等大小的施密特望远
镜,通光口径是 60 公分,主镜 90 公分。这台望远镜自从安装以来总共就发表
过一篇文章,这篇文章还是我写的,发表在《科学通报》1965 年 9 月刊上。我
对这篇文章的印象一直非常深,因为同一期刊登的还有陈景润的哥德巴赫猜想
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的证明摘要。我的文章和这篇文章发表在同一期上,我感到很荣幸。
国家科委基础与高技术司组织的大施密特望远镜提案论证会(1986 年)
陈建生院士在河北雾灵山为大施密特望远镜选址期间留影(1987 年)
当时 60/90 公分这个施密特望远镜闲着没用,我就跟北京天文台台长说这
个望远镜我们课题组“承包了”。台长同意了,我就开始对望远镜做全面改造。
首先探测器要改成 CCD(电荷耦合器件,图像采集和数字化处理的关键器件
之一),但那时中国基本上没有 CCD。我就派我的好朋友魏名智到美国加州
大学 Lick 天文台 CCD 实验室去工作。通过他的合作,我们要到了一片不要钱
的 CCD,那已经是当时市场上最大的 CCD 了,2k*2k 像素,但是是厚片的,
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