葉叔華把天文當(dāng)成一輩子的事業(yè)

文｜張建松 李海偉 丁 汀

在一年一度的上?？萍脊?jié)，有一項(xiàng)向科學(xué)家致敬、表達(dá)對(duì)科學(xué)家精神尊崇與弘揚(yáng)的傳統(tǒng)節(jié)目——“科學(xué)家走紅毯”。今年，我國(guó)首位女天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)、94 歲高齡的中國(guó)科學(xué)院院士葉叔華手捧鮮花，精神矍鑠、微笑慈祥地第一個(gè)走上了紅毯。面對(duì)受到明星般的夾道歡迎，葉叔華說(shuō)：“今天是我第一次走紅毯，有點(diǎn)緊張。但看到這么多年輕人，真的很開(kāi)心。我要趁著還能走得動(dòng)，為中國(guó)科技再多做點(diǎn)事！”

自從1951年進(jìn)入上海天文臺(tái)，在長(zhǎng)達(dá)70年的時(shí)間里，葉叔華用天文承載浪漫，用實(shí)干詮釋初心，至今仍在每天工作。全球五分之一的人口共用的“北京時(shí)間”，在她的主持下誕生。宇宙中，有一顆小行星是以她的名字命名。她還是我國(guó)天文地球動(dòng)力學(xué)研究領(lǐng)域的奠基人之一，開(kāi)創(chuàng)性地提出建設(shè)中國(guó)甚長(zhǎng)基線射電干涉測(cè)量網(wǎng)（VLBI），倡導(dǎo)并建成上海65米射電望遠(yuǎn)鏡，推動(dòng)我國(guó)成為世界最大望遠(yuǎn)鏡列陣（SKA）的創(chuàng)始國(guó)，推動(dòng)上海建設(shè)SKA數(shù)據(jù)中心。

建立中國(guó)世界時(shí)系統(tǒng)

盡管時(shí)間已經(jīng)過(guò)去了70 年，葉叔華至今仍清楚地記得，1951年11月19日她到上海徐家匯觀象臺(tái)（現(xiàn)上海天文臺(tái)）第一天報(bào)到的情景?！爱?dāng)時(shí)新中國(guó)剛成立不久，百?gòu)U待興，徐家匯觀象臺(tái)還處于軍管狀態(tài)，大門(mén)緊閉。我過(guò)去拍了拍門(mén)，只聽(tīng)見(jiàn)里面有人大聲問(wèn)：誰(shuí)？干什么的？我回答是來(lái)報(bào)到參加工作的。然后門(mén)縫一開(kāi)，一個(gè)帶著刺刀的槍就伸了出來(lái)，真的嚇了我一大跳。不過(guò)解放軍雖然管得嚴(yán)，但報(bào)到還是挺順利的?！比~叔華說(shuō)。

徐家匯觀象臺(tái)由法國(guó)傳教士建立，早在1844 年就開(kāi)始了天文測(cè)時(shí)和報(bào)時(shí)工作，是我國(guó)最早開(kāi)展近代授時(shí)工作的天文臺(tái)。葉叔華進(jìn)入徐家匯觀象臺(tái)的第一份工作是觀測(cè)恒星，計(jì)算恒星時(shí)，作為上海天文臺(tái)發(fā)播時(shí)間的依據(jù)。以后，她又根據(jù)前后三個(gè)月的觀測(cè)，定出發(fā)播時(shí)號(hào)的誤差，再把結(jié)果寄給國(guó)際時(shí)間局，參加全球合作。測(cè)時(shí)是一項(xiàng)枯燥細(xì)致的工作。觀測(cè)者需要一邊操作中星儀目不轉(zhuǎn)睛地跟蹤恒星，一邊需要記錄，跟星的好壞直接影響了觀測(cè)精度。中星儀是一個(gè)龐大的設(shè)備，身材嬌小的葉叔華操作起來(lái)十分困難，于是她加了一塊木板，站在上面跟蹤觀測(cè)恒星，無(wú)論寒暑、一絲不茍。當(dāng)年的辦公條件十分艱苦，沒(méi)有地方吃飯，她就把報(bào)廢的汽油桶當(dāng)成餐桌，在上面吃午飯。艱苦生活，并沒(méi)有阻擋葉叔華追求天文科學(xué)的熱情。有一次，國(guó)際時(shí)間局來(lái)信詢(xún)問(wèn)：為什么徐家匯的測(cè)時(shí)結(jié)果每個(gè)月都有波動(dòng)？帶著這個(gè)疑問(wèn)，葉叔華逐步檢查計(jì)算步驟，最后發(fā)現(xiàn)原來(lái)是一個(gè)修正值沒(méi)有加進(jìn)去。以前，大家覺(jué)得數(shù)值較小，未加以考慮。后來(lái)隨著觀測(cè)精度提高，加不加就有影響了。這個(gè)修正值，20 多年都沒(méi)有人注意到，細(xì)心的葉叔華從這些枯燥的數(shù)字背后，逐漸領(lǐng)悟到科學(xué)研究的真諦。

古今中外，對(duì)時(shí)間精確、統(tǒng)一的度量是一個(gè)國(guó)家頭等大事。新中國(guó)成立后，國(guó)家對(duì)高精度的授時(shí)工作有迫切需求，尤其是測(cè)繪部門(mén)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)全國(guó)僅有三分之一的面積進(jìn)行過(guò)精度較低的測(cè)量，而且成果質(zhì)量參差不齊，測(cè)繪基準(zhǔn)不統(tǒng)一，致使許多省與省之間的地形圖都不能拼接。高精度的測(cè)繪工作需要高精度的“時(shí)號(hào)”。當(dāng)年我國(guó)主要使用蘇聯(lián)時(shí)號(hào)，中蘇兩國(guó)面積都很廣闊，如此遠(yuǎn)距離接收蘇聯(lián)時(shí)號(hào)很不穩(wěn)定，測(cè)繪部門(mén)迫切希望能用上中國(guó)自己發(fā)播的時(shí)號(hào)。在國(guó)家需求推動(dòng)下，徐家匯觀象臺(tái)購(gòu)置了儀器、增添了人手，授時(shí)工作有了很大提高，但一時(shí)還是滿足不了需求。1955 年，在一次工作會(huì)議上，測(cè)繪部門(mén)人員將蘇聯(lián)與徐家匯時(shí)號(hào)改正數(shù)得出的精度結(jié)果，進(jìn)行了逐項(xiàng)比對(duì)，結(jié)果還是蘇聯(lián)的改正數(shù)比較好。相關(guān)負(fù)責(zé)人心里急了，忍不住大聲說(shuō)：“測(cè)繪界不會(huì)使用徐家匯公布的數(shù)據(jù)的，不用你們的結(jié)果還好，用了你們的結(jié)果，反而把我們的工作搞壞了。”葉叔華聽(tīng)到這番話，心里既委屈又難堪，也更加認(rèn)識(shí)到自己工作的重要性、迫切性。不服輸?shù)乃迪聸Q心，決不能做得比蘇聯(lián)差。她和同事們一起晝夜奮斗，不斷在測(cè)時(shí)、收時(shí)和播時(shí)工作中進(jìn)行改進(jìn)，使徐家匯發(fā)播的時(shí)號(hào)穩(wěn)定度（精確度）不斷提高。

1957年，中科院數(shù)理化學(xué)部專(zhuān)門(mén)在上海召開(kāi)授時(shí)工作會(huì)議進(jìn)行鑒定，結(jié)果認(rèn)為徐家匯發(fā)播的BPV 時(shí)號(hào)精確度好于正負(fù)0.003 秒，已滿足國(guó)內(nèi)大地測(cè)量、航海、航空、工礦等各界進(jìn)行測(cè)繪的需要。但還需要在中西部建立新的授時(shí)臺(tái)，以滿足全國(guó)各地都能收到播時(shí)訊號(hào)。此外，還需要盡快建立中國(guó)自己的世界時(shí)系統(tǒng)，不再依靠國(guó)際時(shí)間局或蘇聯(lián)的時(shí)間系統(tǒng)。1958 年，32歲的葉叔華挑起了建立中國(guó)世界時(shí)系統(tǒng)的重?fù)?dān)。由于當(dāng)時(shí)中國(guó)測(cè)時(shí)臺(tái)站的數(shù)量與國(guó)際時(shí)間局和蘇聯(lián)系統(tǒng)相差太遠(yuǎn)，葉叔華采取一種獨(dú)辟蹊徑的數(shù)據(jù)處理方法，解決了技術(shù)難題。此后，在全國(guó)5 個(gè)天文臺(tái)的通力合作下，1965 年上海天文臺(tái)主持的“綜合時(shí)號(hào)改正數(shù)”通過(guò)國(guó)家級(jí)技術(shù)鑒定。鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為，我國(guó)的綜合世界時(shí)的精確度已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。1966年初，正式作為我國(guó)的世界時(shí)基準(zhǔn)向全國(guó)發(fā)送，這就是后來(lái)的“北京時(shí)間”。

回憶起那一段激情燃燒的青春歲月，葉叔華感慨地說(shuō)：“剛開(kāi)始并不完全理解國(guó)家為什么一定要搞自己的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，這項(xiàng)決策非常英明。一項(xiàng)事業(yè)會(huì)改變?nèi)说某踔裕d趣也是可以改變和培養(yǎng)的，關(guān)鍵在于你真正了解事業(yè)的意義所在。然后在其中找到自己的定位，幾十年如一日地勤勉工作，做出自己的貢獻(xiàn)?！?/p>

胸中有韜略的天文學(xué)家

2007 年以來(lái)，中國(guó)科學(xué)院VLBI 網(wǎng)成為我國(guó)航天測(cè)控系統(tǒng)的一個(gè)分系統(tǒng)，在中國(guó)人艱辛而浪漫的探索太空征程中，一路護(hù)航、大顯身手。今年5月15日，我國(guó)首個(gè)自主火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”成功著陸火星，我國(guó)星際探測(cè)成功實(shí)現(xiàn)從地月系到行星際的跨越，這一路上就有VLBI 網(wǎng)的鼎力相助。VLBI 是“甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量技術(shù)（very long baseline interferometry）”的縮寫(xiě)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，VLBI 就是把幾個(gè)分布在各地的望遠(yuǎn)鏡聯(lián)合起來(lái)，達(dá)到一架超大望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)效果。我國(guó)VLBI 測(cè)軌分系統(tǒng)以上海天文臺(tái)為牽頭總體單位，由國(guó)家天文臺(tái)密云站、上海天文臺(tái)天馬站、云南天文臺(tái)昆明站、新疆天文臺(tái)烏魯木齊站以及位于上海天文臺(tái)的VLBI 數(shù)據(jù)處理中心（VLBI 中心）組成。這個(gè)觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的望遠(yuǎn)鏡分辨率，相當(dāng)于口徑達(dá)3000 多千米的巨大綜合口徑射電望遠(yuǎn)鏡，測(cè)角精度可以達(dá)到百分之幾角秒，甚至更高。在國(guó)際上，我國(guó)是第一個(gè)將VLBI技術(shù)成功應(yīng)用于航天測(cè)控的國(guó)家。

葉叔華是我國(guó)VLBI技術(shù)發(fā)展的開(kāi)拓者和奠基人。從1973年提出建議到2003 年VLBI網(wǎng)二期工程通過(guò)驗(yàn)收，整整30 年時(shí)間，她一直是我國(guó)VLBI工程建設(shè)的主要負(fù)責(zé)人，在爭(zhēng)取立項(xiàng)和經(jīng)費(fèi)支持、開(kāi)拓和發(fā)展國(guó)內(nèi)外合作、工程組織管理和人才培養(yǎng)等方面，都起到了關(guān)鍵主導(dǎo)作用?；貞涍@段歷史，葉叔華說(shuō)：“這是一種歷史的責(zé)任。一方面要為上海天文臺(tái)找出路，由于地理位置等原因，上海天文臺(tái)原先承擔(dān)的授時(shí)工作移交出去以后，作為一個(gè)老臺(tái)如何發(fā)展，必須尋找到一條更寬廣的道路。另一方面國(guó)際天體測(cè)量學(xué)發(fā)展日新月異，我們不能因循守舊?！鄙蟼€(gè)世紀(jì)70 年代末，世界天體測(cè)量出現(xiàn)了一些巨大改變。隨著光速被精確測(cè)量，光速已經(jīng)成為一個(gè)基本度量單位。隨著原子鐘的發(fā)明，測(cè)量時(shí)間頻率已經(jīng)變得更加容易且更精確。這些新技術(shù)新方法的出現(xiàn)，使得天體測(cè)量從傳統(tǒng)意義上的角度測(cè)量轉(zhuǎn)化為距離測(cè)量。通過(guò)對(duì)國(guó)際天文學(xué)前沿的密切跟蹤，葉叔華敏感地覺(jué)察到：經(jīng)典儀器與方法前景有限，只有發(fā)展新型觀測(cè)技術(shù)，才能在天體測(cè)量學(xué)立于不敗之地。經(jīng)過(guò)深入研究，她認(rèn)定甚長(zhǎng)基線干涉技術(shù)是當(dāng)時(shí)天文測(cè)量觀測(cè)中分辨率最高的技術(shù)。因?yàn)榉直媛矢?，所以在天體測(cè)量和天體物理都可以用，前途不可限量。然而，當(dāng)時(shí)對(duì)于新興的VLBI技術(shù)，即使在國(guó)際上也還處于探索階段，而且需要口徑25 米以上的大型拋物線天線，造價(jià)高，技術(shù)難度也很大，遭到很多專(zhuān)家質(zhì)疑。但對(duì)于自己認(rèn)定的事，葉叔華就像一枚釘子，釘在自己想要達(dá)到的目標(biāo)上，絲毫不退讓。對(duì)于提出質(zhì)疑的專(zhuān)家和領(lǐng)導(dǎo)，她就跟在他們身后“軟磨硬泡”，用科學(xué)道理一個(gè)個(gè)耐心說(shuō)服。沒(méi)有研制經(jīng)費(fèi)，她就想辦法將天文方面能夠動(dòng)用的全部科研經(jīng)費(fèi)投入進(jìn)去……上個(gè)世紀(jì)80 年代初，上海天文臺(tái)VLBI 項(xiàng)目終于正式上馬，需要建造一個(gè)25 米口徑的拋物面天線，當(dāng)時(shí)我國(guó)制造這樣大口徑天線并不容易。葉叔華不停地四處奔波、四處碰壁，最尷尬的一次，在北京一位處長(zhǎng)辦公室里被“晾”了15 分鐘。當(dāng)時(shí)的她，已擔(dān)任上海天文臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)，也是我國(guó)首位女天文臺(tái)長(zhǎng)。后來(lái)，有人問(wèn)葉叔華為什么如此執(zhí)著。她說(shuō)：“我所做的一切，都是為了國(guó)家，必須全力以赴。只有所有的路都走絕了，才會(huì)放棄。如果覺(jué)得自己還沒(méi)有盡力，第二天起來(lái)就繼續(xù)去碰釘子，繼續(xù)努力。我覺(jué)得寧愿這樣做?！?/p>

在葉叔華的眼里，國(guó)家利益高于一切，這是她不斷攀登科學(xué)高峰的動(dòng)力之源。在她的倡導(dǎo)和推動(dòng)下，此后上海又建成了65 米射電望遠(yuǎn)鏡——“天馬望遠(yuǎn)鏡”，從而使我國(guó)VLBI網(wǎng)的靈敏度提高至2.6 倍以上。葉叔華曾經(jīng)說(shuō)：“我平生做過(guò)最滿意的事情就是攀登計(jì)劃。”攀登計(jì)劃是國(guó)家“八五”期間基礎(chǔ)性研究的重大項(xiàng)目計(jì)劃。通過(guò)這一計(jì)劃項(xiàng)目十多年的實(shí)施，葉叔華把上海天文臺(tái)的天文地球動(dòng)力學(xué)研究推到了全國(guó)，并培養(yǎng)了一大批人才。她不僅開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)天文地球動(dòng)力學(xué)的研究，還倡導(dǎo)了“亞太地區(qū)空間地球動(dòng)力學(xué)研究計(jì)劃”。落實(shí)這一計(jì)劃，需要尋求國(guó)際組織的支持。1995 年，國(guó)際大地測(cè)量和地球物理聯(lián)合會(huì)在美國(guó)召開(kāi)。葉叔華組織了一個(gè)討論會(huì)，各國(guó)專(zhuān)家針對(duì)這一計(jì)劃提出了很多問(wèn)題，她“舌戰(zhàn)群儒”贏得了支持，國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)確定由葉叔華領(lǐng)銜這項(xiàng)計(jì)劃。這是第一個(gè)由中國(guó)科學(xué)家主持的國(guó)際天文合作計(jì)劃。

天文是一輩子的浪漫事業(yè)

浩瀚星空，科學(xué)探索永無(wú)止境。步入鮐背之年的葉叔華，依然是老驥伏櫪、志在千里，絲毫沒(méi)有停下探索的腳步。她積極支持我國(guó)成為世界最大望遠(yuǎn)鏡列陣（SKA）的創(chuàng)始國(guó)，推動(dòng)上海建設(shè)SKA 數(shù)據(jù)中心，推動(dòng)我國(guó)天文觀測(cè)向太空、向月球不斷拓展。

“每個(gè)人把自己的工作做好，都是一份很珍貴的貢獻(xiàn)！”這是葉叔華的話，也是她懸掛在自己辦公室的座右銘。她說(shuō)：“這個(gè)社會(huì)由各方面構(gòu)成，有各方面的需要，每個(gè)人的處境都不一樣。但我們每個(gè)人的工作都是國(guó)家的一部分，如果每個(gè)人都能夠把自己的工作做好，這個(gè)社會(huì)就一定進(jìn)步很快、國(guó)家就會(huì)更加強(qiáng)大?！睆?qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，還使得葉叔華高度重視青少年科普工作。她曾擔(dān)任中國(guó)科協(xié)副主席、上海市科協(xié)主席，并身體力行地組織科普活動(dòng)、開(kāi)展科普講座，投入了很多精力?！叭绻芽茖W(xué)家的工作認(rèn)為是380伏的電壓，而普通大眾只能接受220 伏，那么科普工作就是要把380 伏電壓轉(zhuǎn)換成220 伏電壓，讓普通大眾都能接受科學(xué)知識(shí)、提高科學(xué)素養(yǎng)?！比~叔華說(shuō)，“青少年進(jìn)行科普更大的意義還在于培養(yǎng)未來(lái)的科技人才，因?yàn)閯?chuàng)造力在青少年身上。”作為一座國(guó)際化的大都市，上海一直沒(méi)有一座天文館，是壓在葉叔華心里40多年的一個(gè)結(jié)。在她和一些科學(xué)家持之以恒的推動(dòng)下，上海天文館終于將在今年夏季正式開(kāi)館，今后將成為天文科學(xué)普及和教育的重要場(chǎng)所。

在葉叔華的心里，天文是一輩子的浪漫事業(yè)，她希望讓更多的人了解這份浪漫。她說(shuō)：“天文有助于拓寬一個(gè)人的世界觀宇宙觀。宇宙如此浩瀚，人只是滄海一粟，每一個(gè)人作為獨(dú)立的存在，都應(yīng)該珍惜自己短暫且唯一的生命。在有限的時(shí)間和空間里，盡可能地去做一些事情，做有價(jià)值的事情。人啊，總難免會(huì)遇到各式各樣的不如意，但與浩瀚的宇宙相比，這些真的微不足道也！”