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陈建生:中国天文学必须走国际化道路
2009-04-27 科学网 张巧玲

  “当前,望远镜和天文学正处于400年来发展最快和成果最密集的时期;同时,中国天文学正处于最好的形势下。”中国科学院院士苏定强在4月26日举行的2009国际天文年纪念大会上如是说。

  国际天文年旨在纪念伽利略首次使用望远镜进行天文观测400周年,2009国际天文年纪念大会在中国召开无疑会加强世界对中国天文学发展的关注。会上,与会人员不约而同地都谈到了中国天文学目前的发展情况。

  “中国赶上先进国家的日子不远了”

  2008年10月16日,中国科学院国家天文台兴隆观测站的大天区面积多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)项目举行了落成典礼,引起世人关注。

  LAMOST是一架用我国自主创新概念设计的,同时具有大视场和大口径的光学望远镜,也是目前世界上最大的大视场天文望远镜,焦面上设置4000根光纤,是当前世界上光谱获取率最高的望远镜。

  苏定强介绍,光谱是天体物理研究最重要的资料,得到有缝光谱的天体数目仅约为记录下位置的天体的万分之一。

  2008年9月27日夜,从LAMOST在调试中一次观测得到1000余条天体的光谱开始,在至今的调试观测中,LAMOST都不断地获得每次约2000多条天体的光谱。而国际上迄今最多一次观测只能得到600多条天体的光谱。于是,有人认为,这个项目之于我国天文学上的意义不亚于神舟七号宇宙飞船之于我国太空科研上的意义。

  苏定强说,LAMOST在研制中掌握的技术为我国自主研制30米级的未来极大光学/红外望远镜奠定了基础。

  “天文学就是依靠不断提高威力的望远镜,不断深化对宇宙的了解,从而不断对社会进步作出贡献。”中国科学院院士陈建生认为,LAMOST的建成是中国望远镜制造史上一件里程碑式的事件,这表明中国掌握了当代望远镜制造的先进技术。

  不仅如此,在天文重大观测装置建设和技术发展方面,中国正在开展的500米口径射电望远镜(FAST),是世界上最大的单口径射电望远镜;中国还启动了第一个空间天文探测硬X射线调制望远镜(HXMT)建设;此外,中国科学家也正在开展关于空间太阳望远镜(SST)的研究。

  中国科学院常务副院长、中国科学院院士白春礼认为,以太阳磁场望远镜、216望远镜、LAMOST以及FAST为代表的天文望远镜,彻底改变了我国无能力研制大中型现代天文望远镜的历史,尤以集多项技术创新为大成的LAMOST的建成,使我国成为少数几个掌握了现代大型天文望远镜建造技术的国家之一。这些天文观测装置必将推动中国在探索宇宙奥秘以及暗能量、暗物质等前沿领域作出重要贡献。

  “中国应当对国际天文事业的发展作出更大的贡献。”对于未来中国天文学的发展,苏定强充满信心,未来天文学的研究重点是暗能量和暗物质,而探索暗能量、暗物质等重大问题主要落在了天文学和望远镜的肩上,“世界天文学将取得更辉煌的成就,中国天文学赶上先进国家的日子不远了”。

  中国天文学应走向国际化

  进入21世纪,中国天文取得了骄人的成绩。LAMOST的建成,正在建设的FAST、HXMT等,让中国天文学有了新的发展动力。不过,在谈到中国天文学目前的发展状况时,陈建生担忧地认为:“我国与世界先进国家天文研究的差距不是缩小,而是不断加大。”

  陈建生说,过去30年虽然是我国天文发展最好的时期,但在过去30年里,国际天文从光学到射电到高能,从地面到空间,发生了翻天覆地的变化。地面光学望远镜完成从4米级口径到10米级的跨越,一批10米级望远镜建在优质台址上,射电望远镜向毫米与亚毫米波段扩展,并正在建设巨型毫米波与亚毫米波望远镜ALMA。空基天文发展尤其迅速,以哈勃空间望远镜为代表的一批耗资十亿级美元的大型天文卫星先后工作,覆盖了从微波、红外、光学、紫外、X射线到伽马射线整个电磁波段。

  即将建成的还有:地面的一平方公里接收面积的射电望远镜,以及以口径6米空间光学/红外James Webb望远镜、星座—X射线望远镜、空间光学干涉仪为代表的下一代空间设备。现在,美欧等正在计划建造口径30米~40米级地面光学/红外望远镜,并在制定下一个10年天文发展规划。

  “从过去10年国际天文发展速度,可以预测下一个10年的发展计划一定更加宏伟。”陈建生说。

  过去30年,我国经济发展取得了举世瞩目的成就,国民生产总值已跃居世界第三位。然而,为何我国天文与国际水平的差距越来越大?

  “投入不足是一个原因,但体制上的障碍可能更重要。”陈建生说,我国经济发展完全归功于改革开放方针。和经济领域相比,我国在基础科学方面的开放程度就差得很远。尤其在天文学研究领域,中国几乎没有参加国际大型天文观测设备的项目,也鲜有国际天文机构直接参加到中国主导的大型天文观测设备的建设中。

  陈建生认为,今天的天文观测设备已和30年前在规模上有本质的区别。30年前的天文观测设备可以靠一国之力完成,今天的大型天文观测设备,其造价之昂贵、技术之先进、系统之复杂、台址(地面设备)之苛刻已非一国之力所能完成。甚至,其获得的海量科学数据的分析与研究,也非一个国家的科学家所能完成,需要各国科学家共同开发使用。

  “国际上几个重要的地面与空间设备,如ALMA等,几乎无一不是国际大联合、大合作的结果。但中国却完全游离在外。其后果是,中国以一个发展中国家的国力(包括经济实力、技术力量、工业水平和人才等)去和美国、日本及欧洲等世界超级大国与发达国家的联合体进行竞争。这种格局如不改变,我国天文水平与世界的差距只能越来越大。”陈建生说,中国天文事业的发展必须走国际化道路,必须融入国际合作的大潮流,在合作中竞争,在竞争中合作。

  陈建生建议,中国可以有选择地参加国际天文大型设备建设,必须贯彻有所为、有所不为的方针,平等互惠,最有效地提升我国的科学与技术水平,发挥我国科技人才的创造力,并带动我国高技术及制造技术的发展。

  “我们对中国天文事业的发展充满信心,我们坚信在不久的将来中国天文一定会有一个实质性的飞跃,从现在跟踪发展到创新突破,并进入国际天文大国、强国的行列。”陈建生说。

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