人物小传
王绶,1923年生于福建福州。天文学家、科普教育工作者、中国科学院院士,中国科学院原北京天文台台长。1944年在重庆毕业于马尾海军学校造船班。1945年赴英国格林尼治皇家海军学院造船系深造,1950年改攻天文并受聘伦敦大学天文台进行天文研究。1953年回国,先后就职于南京紫金山天文台、上海徐家汇观象台、北京天文台。
王绶开创了我国的射电天文学观测研究领域并予以推进。在提高我国授时精度、推动天体测量学发展等方面做出了重要贡献。上世纪90年代与苏定强等共创的“大天区面积多目标光纤光谱望远镜(LAMOST)”方案,被列为国家“九五”重大科学工程项目。1978年被评为全国科学技术大会先进工作者;1985年获国家科学技术进步二等奖;1993年10月,中国紫金山天文台将小行星“3171”命名为“王绶星”。
他从小爱好天文,青年时代转学天文,是新中国天文事业的开拓者之一。
在耄耋之年,他积极投身青少年科技人才的培养,倡导成立了“北京青少年科技俱乐部”。
他还是兼具科技和文学两种素养的科学工作者,“中关村诗社”的活跃分子。
他,就是我国著名天文学家、中科院院士王绶。
1993年,为表彰他对天文事业的贡献,紫金山天文台将小行星“3171”命名为“王绶星”。
大海“变”星空
一个象牙圆顶汉,管中天我相窥,目成意会
醉欲痴。
———摘自王绶《临江仙·书怀》
说起孩提时代,有谁没有在夏夜看过点点繁星呢?
有人说,当第一个原始人抬头,看着无尽群星,心中的好奇被激发时,人类才真正完成了“进化”,因为他开始主动探索自然,认识规律,希望理解头顶的星空。
86年漫漫人生路,很多往事都已如烟,但小时候仰望星空的美感一直深深印在王绶的心里。
1936年,13岁的王绶考上了马尾海军学校,那时的中国笼罩在战争阴云下。随着局势的发展,他随学校先后辗转到贵州、重庆等地。求学期间,书店里最让他爱不释手的就是那些讲解宇宙星辰的天文科普书籍,那个浩瀚的宇宙空间引人遐想,他经常在书店一看就是大半天。
“说起来很感谢那些文章的作者,让我在青少年时期就接触到天文;也感谢书店老板,没有驱赶我这样爱翻看图书的学生。”王绶笑着说。
1944年,21岁的王绶从海军学校毕业,第二年考取了到英国学习造船的资格。在英国求学期间,王绶意外地发现,著名的格林尼治天文台与他就读的皇家海军学院仅一墙之隔。
“后来老有人问我为什么改学天文,其实没有什么特别的原因,就是喜欢。”王绶说。
英国当时是天文大国,一些非常优秀的天文学家,同时也是很好的科普作家。课余时间,王绶就如饥似渴地自学相关知识,并与当地的天文学家交流。“格林尼治是伦敦郊区的小镇,乘火车很快就能到伦敦。伦敦大学天文台的台长格雷戈里是一位老天文学家,对我们年轻人很感兴趣,我找他聊过几次,很想到他那里工作,他很赞成。”王绶说。
当时,王绶学习造船的成绩也不错,他的毕业论文是设计一艘军舰,但到天文台做研究的愿望却日渐强烈。1950年,王绶做出重大人生选择,正式转入伦敦大学天文台跟随天文学家格雷戈里搞天文。格雷戈里是资深科学家,他尽力培植下一代人,让他们成长起来,并且超过自己。格雷戈里在学术界有很多朋友,手下的年轻人对什么题目感兴趣,他会介绍年轻人到那一领域的专家那里去讨论、求教。这种尽心培养年轻人的做法,使王绶受益匪浅。
热情拓荒
慷慨当年万鼓鸣,天文设帐几书生。
恂恂唯策勤精进,汲汲非关禄利名。
————摘自王绶《北京师范大学天文系三十周年集会赋并呈冯克嘉先生》
1953年,紫金山天文台迎来了一批年轻的天文学工作者。其中,有一位刚刚从英国归来的青年,他就是刚满30岁的王绶。带着为祖国做点事情的强烈愿望,王绶满怀热情投身新中国天文学建设。
紫金山天文台是1934年我国建立的第一个近代天文台。在张钰哲、李珩、陈遵妫等老一代天文学工作者的带领下,王绶和同事们那时候主要做的是“修旧补废、招兵买马”的工作,并逐步把天体物理研究建立起来。
当时,百废待兴的新中国急需绘制出精确的全国地图,而这项工作必须借助天文学上的授时工作,王绶和同事们接受了这个任务。“时间系统谁也没做过,但大家都是年轻人,觉得只要努力干,就能做出来。”王绶说。大家同心协力边学边干,只用了1年多的时间,到1957年就完成了任务。
1957年,北京天文台开始筹建。王绶参与了筹建,并开始致力于射电天文学的建立和研究。
第二次世界大战前夕,人们发现,星星除了发光以外,还发出无线电和其他电磁波。战后,一门新的学科————射电天文学开始蓬勃发展。1958年,在中科院副院长吴有训等人的筹划下,我国抓住了当时刚刚进入天文视野的射电天文研究的时机。当时,中苏两国在海南用无线电设备联合观测日环食,参加这次观测活动的王绶等人,凭着苏联科学家留借的一个小射电天文望远镜,展开了中国射电天文学的创建工作。
王绶和同事们在北京郊区搭起草棚,着手组织全国的培训班和射电天文的基本建设。那些从草棚里走出来的科学工作者,成为中国第一代射电天文学学者。
当时,我国的无线电技术以及整个工业技术基础还比较薄弱,想用国外的技术又没有资金。面对困难,王绶以天文学科为突破口,制定出新的可行性科学目标。经过深思,他选择了在起步阶段以太阳为研究目标,从米波段着手,技术上采用了将天线面积化整为零的“多天线干涉仪”系统。这一研究路径后来收到了成效。
“文革”10年,王绶一心想的还是天文学,用他自己的话说,住了一段时间牛棚,然后就是扎扎实实读书,维护仪器,搞计算,对一些学术思想的基础性问题,有了充裕的思考时间。
“有所不为”换取“有所为”
几点晨星回旧盼,万家晓梦散烟霞。
觉来天地宽如许,照眼秋光碧无涯。
———摘自王绶《晨眺》
改革开放后,我国恢复了在国际天文学联合会中的席位。
“当时,国际上对天文的投入已经很大,美国每10年仅在天文新设备上花的钱就不少于五六十亿美元,其中哈勃望远镜就是20亿美元。我们当时显然没有这个财力。”王绶说,“天文是个观测科学,你看不到的东西就没办法研究它。没有设备,当然也可以到外国去用人家的设备,但终究还要靠自己做自己的事。自己有特色,有家底,才能和别人平等交流。”王绶说。
王绶认为,创造性的构想往往不是靠大设备才能实现的。学术的进展,首先是科学思想。“我们希望训练一批人,能够在我国的条件下突出自己的科学概念,并想方设法实现这个概念。就是要拼智慧、拼技术,要‘用自己的原料烧出好菜来’。”王绶说。当时,王绶在中科院数理学部主持工作,他倡导要为国家做“主动咨询”。LAMOST就是“主动咨询”的结果。
天文学家面对着遥远的、为数众多且往往是非常暗的天体,不能实地勘察,不能主动采样,不能设置实验,所能做的仅限于远远地观和远远地测。天文学家不遗余力地研究和发展观和测的手段和艺术,“致广大,尽精微。”天文学因而被喻为一门“观测的科学”,在人类认识自然的奋斗中始终拥有一个前列位置。
要揭示天体的本质,必须依靠对光谱的测量,但在测量过程中,却无法同时测量多颗星星的光谱。天文望远镜口径做得越大,视场就越小,而视场做得越大,口径就做不大,大口径和大视场不可兼得,这成为一个百年来技术上没有解决的瓶颈,也是一个世界性难题。
20世纪80年代中期,当时还是青年科学家的苏定强和陈建生(后来都成为了院士)来找王绶,说我国光学望远镜已经做完了2米镜,下一步怎么办?仅靠2米镜,跨入下一世纪就很难跟人家竞争。经过讨论,大家决定要用“有所不为”换取“有所为”,把注意力放到同时观测多个天文光谱的问题上。
“望远镜对着一颗颗星星测,好像有很多人需要家教,老师就跑去一家家教。但如果有1000个孩子都要学,怎么办?那就要建个学校。”王绶说。在这样的思路下,王绶和苏定强共同提出了LAMOST(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜)方案。这一方案突破了光学天文望远镜大视场和大口径不能兼备的瓶颈,从原理、设计到研制完全由我国自主创新。作为一种光学天文设备,它不能与哈勃空间望远镜的“高空间分辨率”性能相比,但这正是“扬长避短”,因为LAMOST之所长,也不是哈勃空间望远镜所能做到的。
这样的高难度选题,是和国外站在同一起跑线上的飞跃。按照王绶的诙谐说法,这场硬仗应该由天体物理学家和天文仪器专家来配合,进行一场别开生面、龙腾虎跃的“双打”比赛。从卧式结构的出台和苏定强“主动反射板”构想的形成,到最终的LAMOST工程的完成,前后经历了10多个春秋!作为主题论证的负责人,王绶和苏定强两位院士配合默契的“乒乓双打”,取得了超前、高效的效果。当两位青年科学家褚耀泉、崔向群在英国的一次国际会议上报告这个方案时,会场上引起了强烈的反响。那是1994年7月。1995年,LAMOST课题被列入“九五”期间我国的一项重大基础项目。
2009年6月4日,一个激动人心的消息传来。LAMOST在国家天文台河北兴隆观测基地通过国家竣工验收。我国建成世界上最大口径的大视场光学天文望远镜,表明我国重大天文观测设备具备了自主创新的能力。项目总工程师崔向群在接受新华社记者专访时说,未来3到5年,科学家将用它获得2.4万平方度范围内250万颗恒星、250万个星系、150万个亮红星系、100万个类星体的光谱数据。这个耗资2.35亿元人民币的超级望远镜,即将开始对浩瀚星空进行“户口普查”。
大手拉小手
试看今朝八十翁,高歌不让十八童。
八十十八爱好同,相携天馆说天穹。
————摘自王绶《贺李元兄八十华诞及从事天文科普六十年》
“人的一生要走很长的路,一路上就常常要有人拉一把。我年轻时候是遇到了几双‘大手'才有幸走进科学的。”王绶说,他曾接触过一些很好的科学苗子,少年时崭露头角,后来就不知去哪里了,感到很惋惜。
王绶认为,按照人才发展的规律,一个杰出的科学家30岁左右就会做出成名的贡献,那么也许在他20岁左右就已投身这一领域。所以,孩子十六七岁时的高中阶段,是其探索人生、发现自我的“志学”之年,而“禀赋,勤奋,机遇”,是科学人才取得成功的三要素,对于能否得到走进科学的机会至关重要。他强调,如何看待并解决好这一问题,是科技界一种严肃的社会责任。首都科技界机构林立、人才荟萃,是有能力承担起这个责任的。
1998年7月,王绶致函几十位院士和专家,说明他的观点,并提出建立“北京青少年科技俱乐部”的倡议。他的建议得到了积极的回应:61位院士和知名专家,于1999年6月联合发出《关于开展首都青少年科技俱乐部活动的倡议》。王绶担任了俱乐部活动委员会主任。
王绶把这一活动看作联合首都中学和科研部门共同进行的“为明日的杰出科学家创造成材机遇”的实验,是科普加教育的一个前沿课题。从活动的组织协调,到亲自为青少年讲课,王绶倾注了大量心血。记者看到王绶在给几个进行野外科考的学生的信中这样写到:“读了你们的《沙坡头考察报告》,看得出你们都很认真做了笔记。报告是分头写的,有一点‘散’。但像我这样没有经历过‘沙漠之旅’的人,读起来还是蛮有兴味的。读了之后有不少问题想和你们讨论。数了一下,有十好几个……”
他认为,社会上有一股浮躁之风,影响年轻人的成长,因此要创造机会,让他们走进科学,认识科学,认识科学家。要对中学生开放前沿科研场所,让他们来接触科学社会,体验科学研究,去“以科会友”。“以科会友”要会在“科”上头,必须脱离功利。他不断呼吁:“能不能通过大家更多的努力,使得全国科学界都发动起来,大家义务地为我们下一代、有志于科学的青年人提供机遇?”
科技俱乐部活动的主要内容是组织这些学生在假期和周末到科研单位第一线科研团组中,进行时间跨度平均为一年的科研实践活动。此外,每年还安排数次“野外科考”活动以及举行八九次“科学名家讲座”等等。经过不断探索实践,10年来,北京青少年科技俱乐部在科学家和青少年之间架起了一座桥梁,一批爱科学的优秀高中生通过俱乐部的活动走近科学家,开阔了眼界、提高了能力、陶冶了情操。
王绶高度重视科普工作。他认为,科学知识作为一种“精神食粮”,营养高,供应给少年们,发育起来的是求知好问的细胞,服从真理的细胞。他把科普工作当作晚年生活的重要内容,亲自写了大量科普文章。“少年的事关系到国家的将来,是国之大计”,“国之大计,匹夫有责!”王绶在一本科普书的序言里这样写到。
面对未来,王绶坚信在全社会对青少年科学培养的重视下,我国科学事业必将迎来灿烂的春天。
星海“诗心”
牛角两尖探宇宙,象牙一塔隐云霄。
偶醉寻诗逢故我,相将一笑共扶摇。
———摘自王绶《人生》
20世纪80年代末,北京中关村一些爱好诗歌的科学工作者倡议以诗明志、以诗寄情,成立了“中关村诗社”,得到了志趣相投的科学家的热烈响应。王绶成为其中最为活跃的诗人之一。
王绶青年时代在伦敦留学和工作期间,常独自操作望远镜到深夜。那时的他,除了专业,对学诗写诗也很投入。“在夜色沉沉的大地上,我的斗室和原野合为一体,我化作了一根琴弦,在喧响的、宽阔的共鸣之谷上张起。”————里尔克的诗句深深拨动了他的心弦。
“科学追求认知,艺术捕捉感受,是人生多面体里两个最光彩的面。”王绶说,“科学工作一旦沉溺其中,时而会有一种难以言表的感受。如果要表达,可能只有借助于诗歌。”
晚年,王绶在友人建议下,将自己的诗文结集出版,书名为《塔里窥天》。这本书,为我们展现了一个内心平和、富有智慧、报国有成,同时又富有诗情的科学工作者的多个侧面。
王绶的一首词中有这样两句:“人重才品节,学贵安钻迷。”他说,“安钻迷”是张劲夫在主持中科院工作时提倡的。“安”是一种心态。“钻”是要找准方向钻进去,要刻苦。“迷”,就是喜欢、痴迷。“才”跟禀赋有关。而“品”,说的是志于科学的志向要经得起挫折,扛得住干扰。“节”是“立志”的坚定程度的考验,是素养。他认为,社会需要有人去经商创造财富,去从事光彩夺目的工作。但也要有人耐得住寂寞,去做科研。这样,这个社会才是健康的。
康德曾经说过,“有两样东西,我们越经常越持久地加以思索,它们就越使心灵充满与日俱增的敬畏和景仰:这就是我们头顶的星空和心中的道德法则。”愿我们经常仰望星空,学会观察,学会思考,畅想未来。
图片说明:
上图:王绶
中图:王绶1976年在美国斯坦福大学。
下图:王绶1985年与汉勃莱·布朗(第十八届国际天文联合会主席)在密云射电天文工作站。