星海拓荒,恒心如日——燕之屋《先生》專(zhuān)訪(fǎng)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》,向以德性滋養風(fēng)氣的大師致敬、為他們的成就與修為留痕。本期專(zhuān)訪(fǎng)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。他主持設計和研制了我國第一座塔式太陽(yáng)望遠鏡,并帶領(lǐng)團隊30多年來(lái)堅持用其進(jìn)行多波段的太陽(yáng)活動(dòng)觀(guān)測,獲得一系列高質(zhì)量的太陽(yáng)耀斑、黑子、日珥等二維光譜資料。他親歷了中國對太陽(yáng)研究的從無(wú)到有,從搭建觀(guān)測塔到升級天文臺、再到領(lǐng)銜把中國首顆太陽(yáng)探測科學(xué)技術(shù)試驗衛星“羲和號”送入太空。2010年國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì )將編號為185538號的小行星命名為“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(wú)論是南京似火的驕陽(yáng),還是他和同學(xué)們心中滾燙的夢(mèng)想。
1958年酷暑時(shí)節,南京大學(xué)校園里草木蔥蘢。年輕的方成懷抱著(zhù)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(kāi)始向著(zhù)兒時(shí)的憧憬奔跑,籌建我國第一座塔式望遠鏡、探索光芒萬(wàn)丈的太陽(yáng)。
方成回憶道:“太陽(yáng)塔有二三十米高,望遠鏡放在整個(gè)建筑的最上面,把這個(gè)光線(xiàn)引到塔下面來(lái)進(jìn)行觀(guān)測,比較穩定,地面上的一些擾動(dòng)都可以避免掉,可以得到很好的太陽(yáng)像和太陽(yáng)光譜,它是一種特殊的精密望遠鏡。”

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早在1908年就率先建造了太陽(yáng)塔,并取得良好的觀(guān)測結果。但上世紀50年代,我國天文學(xué)的觀(guān)測設備還是一窮二白,只有南京紫金山天文臺20多年前從國外購置的一架60厘米反射望遠鏡。
這時(shí),一位前蘇聯(lián)太陽(yáng)物理專(zhuān)家的到來(lái),為師生們打開(kāi)了一扇希望的大門(mén)。方成回憶,太陽(yáng)物理專(zhuān)家西特尼克教授給他們畫(huà)了個(gè)草圖。他們知道太陽(yáng)塔大概是什么樣子后,覺(jué)得建太陽(yáng)塔是一個(gè)可行的方案。

圖:1959年,方成和同學(xué)們討論太陽(yáng)塔設計。
畫(huà)圖、計算,一切工作都只能靠人力完成。計算錯了、圖紙設計出現問(wèn)題,只能推倒從頭再來(lái),不過(guò)這些困難都擊不垮滿(mǎn)腔熱血的青年們。但正當大家一心期待著(zhù)寄予厚望的太陽(yáng)塔建成、我國太陽(yáng)物理研究能迎來(lái)新突破的時(shí)候,一盆冷水澆了下來(lái)。
“1959年年底到1960年年初,所有蘇聯(lián)專(zhuān)家全部撤回去了,我們這位專(zhuān)家也走掉了。”方成說(shuō)道。
原本已經(jīng)困難重重的太陽(yáng)塔建設就這樣擱淺了,后來(lái)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)。
當時(shí)歐洲、日本都已經(jīng)建了太陽(yáng)塔,方成說(shuō):“我們越來(lái)越落后,要趕上去。如果一直不搞這個(gè)東西的話(huà),第一手資料就拿不到。”
02
鍥而不舍 攻堅克難
沒(méi)有天文設備,何談搞天文?
方成執著(zhù)地推動(dòng)著(zhù)項目重啟,幾經(jīng)挫折和起落,直到1973年,轉機終于來(lái)了,南京大學(xué)天文系決定繼續建設太陽(yáng)塔,當時(shí)還是助教的方成擔任研制組組長(cháng)。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(méi)有時(shí)間可以拖延和浪費了。
“研制組第一個(gè)任務(wù)就是要做好調研,到底國外現在做成了什么樣子。我們不能抄他們的,我們要有自己的特色。設計當時(shí)困難在什么地方?就是電子計算機那時(shí)候很少,這個(gè)也非常艱苦的,但是最后我們自己把它設計好了。”他說(shuō)道。
設計有了,太陽(yáng)塔建在哪里?方成帶著(zhù)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(chē)跑,到處去看,哪個(gè)地方最干凈。因為太陽(yáng)塔的觀(guān)測要好,天空一定要非常干凈,灰塵要少,像灰霧的天氣觀(guān)測是不行的,拍的照就很差了。”

圖:南京大學(xué)天文系重新組織了太陽(yáng)塔研制小組,建設太陽(yáng)塔時(shí)期留影。
考察空氣質(zhì)量,又沒(méi)有儀器測量,用什么標準呢?
方成和組員們想到了一個(gè)有趣的辦法——看樹(shù)葉。如果一個(gè)地方空氣清新,道路兩旁的樹(shù)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(wú)論走到哪里,要是不看樹(shù)葉,飯也吃不好,覺(jué)也睡不著(zhù)。后來(lái),他們又自制儀器測量大氣質(zhì)量。就這樣經(jīng)過(guò)反復對比之后,選定了紫金山南麓的孝陵衛。
方成還來(lái)不及高興,下一道難題又擺在了眼前,太陽(yáng)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(chǎng)車(chē)間,和工人們一起作業(yè)。

圖:建設中的太陽(yáng)塔
1979年秋天,南京孝陵衛的荒野中,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(yáng)塔建好以后,方成團隊第一次把望遠鏡對準太陽(yáng),看到了清楚的太陽(yáng)像。“這證明我們整個(gè)設計制造都是符合要求的,獲得了一個(gè)大概20厘米的太陽(yáng)像,上面的黑子都清清楚楚。”

圖:我國第一座太陽(yáng)塔建成
三年后,南京大學(xué)太陽(yáng)塔及多波段太陽(yáng)光譜儀通過(guò)國家級鑒定,達到了國際同類(lèi)口徑太陽(yáng)塔的先進(jìn)水平。
方成說(shuō),這個(gè)望遠鏡的特別之處是可以同時(shí)得到六個(gè)波段上的太陽(yáng)光譜,包括太陽(yáng)的物理狀態(tài)、密度溫度,都可以用光譜測定出來(lái),得到了一大批很好的成果。“可以說(shuō),從此中國的太陽(yáng)物理研究走上了國際舞臺。”

圖:1995年,方成在太陽(yáng)塔觀(guān)測。
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(yáng)探測科學(xué)技術(shù)試驗衛星“羲和號”從太原衛星發(fā)射中心一飛而起,奔向無(wú)垠的太空。那一天,83歲的方成和團隊就守在發(fā)射現場(chǎng)。

圖:2021年10月14日18時(shí)51分,我國在太原衛星發(fā)射中心采用長(cháng)征二號丁運載火箭,
成功發(fā)射首顆太陽(yáng)探測科學(xué)技術(shù)試驗衛星“羲和號”。
在“羲和號”之前,國際上已經(jīng)陸續發(fā)射了70顆太陽(yáng)專(zhuān)用或相關(guān)衛星。而我國太陽(yáng)空間探測的第一步,該怎么邁?
方成說(shuō),不能跟人家搞一樣的,“科學(xué)研究只有第一沒(méi)有第二”。后來(lái),他想到了一個(gè)辦法,對太陽(yáng)可見(jiàn)光里最重要的一條譜線(xiàn)——Hα譜線(xiàn)進(jìn)行空間觀(guān)測。這正是國際上空缺的地方。
通過(guò)研究Hα譜線(xiàn),可以巧妙反推出太陽(yáng)的溫度、密度,并對太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)做出預報。但Hα光譜成像空間望遠鏡在全世界尚屬首創(chuàng ),研制難度可想而知。
方成在驗收儀器時(shí),發(fā)現光學(xué)望遠鏡曝光時(shí)間太短,影響圖像質(zhì)量;而且,太陽(yáng)像到底好不好,也不知道。于是他提出,一個(gè)月內要更換濾光片,達到設計指標,否則整個(gè)實(shí)驗成果都可能付諸東流。

圖:“羲和號”衛星實(shí)現國際首次太陽(yáng)Hα波段光譜成像的空間探測,
填補太陽(yáng)爆發(fā)源區高質(zhì)量觀(guān)測數據的空白。
“羲和號”的發(fā)射升空,開(kāi)啟了我國空間探日的新時(shí)代。兩年多來(lái),它已取得首批探測成果,傳回的海量觀(guān)測數據正在向全球開(kāi)放共享。探日征程步伐穩健、漸入佳境,“羲和二號”的發(fā)射也有了初步計劃,將對太陽(yáng)進(jìn)行立體探測。
方成說(shuō),現在團隊積累的資料已經(jīng)到了450TB,有十幾個(gè)國家的科學(xué)家都在使用。“現在我們正在努力,希望把‘羲和二號’放到拉格朗日點(diǎn)的L5點(diǎn)上去,離地球1億5000萬(wàn)公里。太陽(yáng)、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(yáng),國際上從來(lái)沒(méi)有一顆衛星固定在L5上面觀(guān)測。所以我們想趕緊把它搞出來(lái),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(yáng),我們還要做世界第一。傾力半個(gè)多世紀不停探索,86歲的方成如今仍堅守在研究崗位上,貢獻著(zhù)自己的智慧和力量。他的學(xué)生、中國科學(xué)院紫金山天文臺研究員甘為群說(shuō),能與老師并肩作戰,比孤獨前行珍貴得多。
甘為群說(shuō),在80歲左右的院士里,堅持一線(xiàn)工作,還寫(xiě)論文發(fā)表的已經(jīng)非常少了,方老師就是其中之一。“他現在完全是一種滿(mǎn)負荷的工作狀態(tài),身上相當于兩倍的工作量。”

圖:方成與南京大學(xué)師生合影
效法羲和馭天馬,志在長(cháng)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,向著(zhù)光的方向一往無(wú)前。作為燕窩行業(yè)的頭部企業(yè),燕之屋同樣堅持著(zhù)長(cháng)期主義,秉承著(zhù)“一碗好燕窩,滋潤天下人”的初心,26年來(lái)深耕不輟,為消費者帶來(lái)更健康、更營(yíng)養、更美味、更便捷的燕窩滋養體驗,為國民的高品質(zhì)美好生活助力。截至2023年,燕之屋已連續八年高端燕窩全國銷(xiāo)售第一*(*燕之屋在2016-2023年中國境內包裝燕窩行業(yè)連續八年高端燕窩銷(xiāo)售額全國第一,備注:北京中研世紀咨詢(xún)有限公司,基于對全國高端包裝燕窩品牌研究結果,“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)值綜合計算,中國境內2016-2023年全年終端零售額分別統計;于2024年6月17日完成調研)。

圖:截至2023年,燕之屋已連續八年高端燕窩全國銷(xiāo)售第一
方成院士的光來(lái)自璀璨奪目的太陽(yáng),也來(lái)自執著(zhù)于心的向往。燕之屋的光則來(lái)自對美與健康生活的追求,也來(lái)自廣大消費者的支持與信賴(lài)。由燕之屋特約播出的中國之聲特別策劃《先生》第六期帶來(lái)追光的故事,愿每一個(gè)夢(mèng)想都在路上。