星海拓荒,恒心如日——燕之屋《先生》專訪天體物理學(xué)家方成
2024-07-22
由燕之屋特約播出的中國之聲特別策劃《先生》,向以德性滋養(yǎng)風(fēng)氣的大師致敬、為他們的成就與修為留痕。本期專訪天體物理學(xué)家方成。
人物名片
方成,86歲,天體物理學(xué)家,中國科學(xué)院院士。他主持設(shè)計(jì)和研制了我國第一座塔式太陽望遠(yuǎn)鏡,并帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)30多年來堅(jiān)持用其進(jìn)行多波段的太陽活動(dòng)觀測(cè),獲得一系列高質(zhì)量的太陽耀斑、黑子、日珥等二維光譜資料。他親歷了中國對(duì)太陽研究的從無到有,從搭建觀測(cè)塔到升級(jí)天文臺(tái)、再到領(lǐng)銜把中國首顆太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”送入太空。2010年國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)將編號(hào)為185538號(hào)的小行星命名為“方成星”。
圖:天體物理學(xué)家、中國科學(xué)院院士方成
01
心懷壯志 求索探新
在方成先生的回憶中,那個(gè)夏天是那么熾熱,無論是南京似火的驕陽,還是他和同學(xué)們心中滾燙的夢(mèng)想。
1958年酷暑時(shí)節(jié),南京大學(xué)校園里草木蔥蘢。年輕的方成懷抱著一沓沓厚厚的稿紙,步履匆匆。那一年,他還是天文系大三的學(xué)生;那一年,他開始向著兒時(shí)的憧憬奔跑,籌建我國第一座塔式望遠(yuǎn)鏡、探索光芒萬丈的太陽。
方成回憶道:“太陽塔有二三十米高,望遠(yuǎn)鏡放在整個(gè)建筑的最上面,把這個(gè)光線引到塔下面來進(jìn)行觀測(cè),比較穩(wěn)定,地面上的一些擾動(dòng)都可以避免掉,可以得到很好的太陽像和太陽光譜,它是一種特殊的精密望遠(yuǎn)鏡。”
圖:1955年,方成考入南京大學(xué)天文學(xué)系。
美國威爾遜山天文臺(tái)早在1908年就率先建造了太陽塔,并取得良好的觀測(cè)結(jié)果。但上世紀(jì)50年代,我國天文學(xué)的觀測(cè)設(shè)備還是一窮二白,只有南京紫金山天文臺(tái)20多年前從國外購置的一架60厘米反射望遠(yuǎn)鏡。
這時(shí),一位前蘇聯(lián)太陽物理專家的到來,為師生們打開了一扇希望的大門。方成回憶,太陽物理專家西特尼克教授給他們畫了個(gè)草圖。他們知道太陽塔大概是什么樣子后,覺得建太陽塔是一個(gè)可行的方案。
圖:1959年,方成和同學(xué)們討論太陽塔設(shè)計(jì)。
畫圖、計(jì)算,一切工作都只能靠人力完成。計(jì)算錯(cuò)了、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)出現(xiàn)問題,只能推倒從頭再來,不過這些困難都擊不垮滿腔熱血的青年們。但正當(dāng)大家一心期待著寄予厚望的太陽塔建成、我國太陽物理研究能迎來新突破的時(shí)候,一盆冷水澆了下來。
“1959年年底到1960年年初,所有蘇聯(lián)專家全部撤回去了,我們這位專家也走掉了。”方成說道。
原本已經(jīng)困難重重的太陽塔建設(shè)就這樣擱淺了,后來幾經(jīng)起落,這一拖就是十四年。而與此同時(shí),國際天文學(xué)科卻在突飛猛進(jìn)。
當(dāng)時(shí)歐洲、日本都已經(jīng)建了太陽塔,方成說:“我們?cè)絹碓铰浜?,要趕上去。如果一直不搞這個(gè)東西的話,第一手資料就拿不到。”
02
鍥而不舍 攻堅(jiān)克難
沒有天文設(shè)備,何談搞天文?
方成執(zhí)著地推動(dòng)著項(xiàng)目重啟,幾經(jīng)挫折和起落,直到1973年,轉(zhuǎn)機(jī)終于來了,南京大學(xué)天文系決定繼續(xù)建設(shè)太陽塔,當(dāng)時(shí)還是助教的方成擔(dān)任研制組組長。盡管資金短缺、質(zhì)疑聲不斷,但方成知道,中國天文研究已經(jīng)沒有時(shí)間可以拖延和浪費(fèi)了。
“研制組第一個(gè)任務(wù)就是要做好調(diào)研,到底國外現(xiàn)在做成了什么樣子。我們不能抄他們的,我們要有自己的特色。設(shè)計(jì)當(dāng)時(shí)困難在什么地方?就是電子計(jì)算機(jī)那時(shí)候很少,這個(gè)也非常艱苦的,但是最后我們自己把它設(shè)計(jì)好了。”他說道。
設(shè)計(jì)有了,太陽塔建在哪里?方成帶著研制組跑遍了南京周邊方圓100公里左右的地方。“我們就騎自行車跑,到處去看,哪個(gè)地方最干凈。因?yàn)樘査挠^測(cè)要好,天空一定要非常干凈,灰塵要少,像灰霧的天氣觀測(cè)是不行的,拍的照就很差了。”
圖:南京大學(xué)天文系重新組織了太陽塔研制小組,建設(shè)太陽塔時(shí)期留影。
考察空氣質(zhì)量,又沒有儀器測(cè)量,用什么標(biāo)準(zhǔn)呢?
方成和組員們想到了一個(gè)有趣的辦法——看樹葉。如果一個(gè)地方空氣清新,道路兩旁的樹葉就不會(huì)積累太多灰塵。于是久而久之他形成了特殊的“癖好”,無論走到哪里,要是不看樹葉,飯也吃不好,覺也睡不著。后來,他們又自制儀器測(cè)量大氣質(zhì)量。就這樣經(jīng)過反復(fù)對(duì)比之后,選定了紫金山南麓的孝陵衛(wèi)。
方成還來不及高興,下一道難題又?jǐn)[在了眼前,太陽塔部件的精密度要求太高,制造困難。于是他幾乎天天下到工廠車間,和工人們一起作業(yè)。
圖:建設(shè)中的太陽塔
1979年秋天,南京孝陵衛(wèi)的荒野中,矗立起一座小巧別致的穹頂小塔。塔高21米,定天鏡有效口徑46厘米。
太陽塔建好以后,方成團(tuán)隊(duì)第一次把望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)太陽,看到了清楚的太陽像。“這證明我們整個(gè)設(shè)計(jì)制造都是符合要求的,獲得了一個(gè)大概20厘米的太陽像,上面的黑子都清清楚楚。”
圖:我國第一座太陽塔建成
三年后,南京大學(xué)太陽塔及多波段太陽光譜儀通過國家級(jí)鑒定,達(dá)到了國際同類口徑太陽塔的先進(jìn)水平。
方成說,這個(gè)望遠(yuǎn)鏡的特別之處是可以同時(shí)得到六個(gè)波段上的太陽光譜,包括太陽的物理狀態(tài)、密度溫度,都可以用光譜測(cè)定出來,得到了一大批很好的成果。“可以說,從此中國的太陽物理研究走上了國際舞臺(tái)。”
圖:1995年,方成在太陽塔觀測(cè)。
03
敢為人先 百折不撓
2021年10月14日,沉沉夜色中,我國第一顆太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”從太原衛(wèi)星發(fā)射中心一飛而起,奔向無垠的太空。那一天,83歲的方成和團(tuán)隊(duì)就守在發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)。
圖:2021年10月14日18時(shí)51分,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心采用長征二號(hào)丁運(yùn)載火箭,
成功發(fā)射首顆太陽探測(cè)科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“羲和號(hào)”。
在“羲和號(hào)”之前,國際上已經(jīng)陸續(xù)發(fā)射了70顆太陽專用或相關(guān)衛(wèi)星。而我國太陽空間探測(cè)的第一步,該怎么邁?
方成說,不能跟人家搞一樣的,“科學(xué)研究只有第一沒有第二”。后來,他想到了一個(gè)辦法,對(duì)太陽可見光里最重要的一條譜線——Hα譜線進(jìn)行空間觀測(cè)。這正是國際上空缺的地方。
通過研究Hα譜線,可以巧妙反推出太陽的溫度、密度,并對(duì)太陽爆發(fā)活動(dòng)做出預(yù)報(bào)。但Hα光譜成像空間望遠(yuǎn)鏡在全世界尚屬首創(chuàng),研制難度可想而知。
方成在驗(yàn)收儀器時(shí),發(fā)現(xiàn)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡曝光時(shí)間太短,影響圖像質(zhì)量;而且,太陽像到底好不好,也不知道。于是他提出,一個(gè)月內(nèi)要更換濾光片,達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo),否則整個(gè)實(shí)驗(yàn)成果都可能付諸東流。
圖:“羲和號(hào)”衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)國際首次太陽Hα波段光譜成像的空間探測(cè),
填補(bǔ)太陽爆發(fā)源區(qū)高質(zhì)量觀測(cè)數(shù)據(jù)的空白。
“羲和號(hào)”的發(fā)射升空,開啟了我國空間探日的新時(shí)代。兩年多來,它已取得首批探測(cè)成果,傳回的海量觀測(cè)數(shù)據(jù)正在向全球開放共享。探日征程步伐穩(wěn)健、漸入佳境,“羲和二號(hào)”的發(fā)射也有了初步計(jì)劃,將對(duì)太陽進(jìn)行立體探測(cè)。
方成說,現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)積累的資料已經(jīng)到了450TB,有十幾個(gè)國家的科學(xué)家都在使用。“現(xiàn)在我們正在努力,希望把‘羲和二號(hào)’放到拉格朗日點(diǎn)的L5點(diǎn)上去,離地球1億5000萬公里。太陽、地球和L5這個(gè)點(diǎn)組成一個(gè)等邊三角形,是從另外一個(gè)角度去看太陽,國際上從來沒有一顆衛(wèi)星固定在L5上面觀測(cè)。所以我們想趕緊把它搞出來,我們國家就又有了一個(gè)世界第一了。”
04
追求卓越 矢志不渝
換個(gè)角度看太陽,我們還要做世界第一。傾力半個(gè)多世紀(jì)不停探索,86歲的方成如今仍堅(jiān)守在研究崗位上,貢獻(xiàn)著自己的智慧和力量。他的學(xué)生、中國科學(xué)院紫金山天文臺(tái)研究員甘為群說,能與老師并肩作戰(zhàn),比孤獨(dú)前行珍貴得多。
甘為群說,在80歲左右的院士里,堅(jiān)持一線工作,還寫論文發(fā)表的已經(jīng)非常少了,方老師就是其中之一。“他現(xiàn)在完全是一種滿負(fù)荷的工作狀態(tài),身上相當(dāng)于兩倍的工作量。”
圖:方成與南京大學(xué)師生合影
效法羲和馭天馬,志在長空牧群星。兩鬢斑白的方成如今還會(huì)時(shí)常想起自己20歲時(shí)的那個(gè)夏天,不甘人后、不畏艱險(xiǎn),向著光的方向一往無前。作為燕窩行業(yè)的頭部企業(yè),燕之屋同樣堅(jiān)持著長期主義,秉承著“一碗好燕窩,滋潤天下人”的初心,26年來深耕不輟,為消費(fèi)者帶來更健康、更營養(yǎng)、更美味、更便捷的燕窩滋養(yǎng)體驗(yàn),為國民的高品質(zhì)美好生活助力。截至2023年,燕之屋已連續(xù)八年高端燕窩全國銷售第一*(*燕之屋在2016-2023年中國境內(nèi)包裝燕窩行業(yè)連續(xù)八年高端燕窩銷售額全國第一,備注:北京中研世紀(jì)咨詢有限公司,基于對(duì)全國高端包裝燕窩品牌研究結(jié)果,“高端燕窩”指每克售價(jià)大于32元的燕窩產(chǎn)品,涵蓋干燕窩、即食燕窩、鮮燉燕窩,其中即食燕窩、鮮燉燕窩產(chǎn)品以燕窩投料的燕窩價(jià)值綜合計(jì)算,中國境內(nèi)2016-2023年全年終端零售額分別統(tǒng)計(jì);于2024年6月17日完成調(diào)研)。
圖:截至2023年,燕之屋已連續(xù)八年高端燕窩全國銷售第一
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