叶叔华:“胆太大”的天文学家

发布时间:2014-09-15
  人物小传
 
  叶叔华,天文学家,1927年生于广州。中国科学院上海天文台研究员,1981年—1993年任台长,1980年当选为中国科学院院士(原称学部委员),1985年当选为英国皇家天文学会外籍会员,1988年—1994年被选任为两届国际天文学联合会副主席。
 
  上世纪五六十年代,她主持建立和发展中国的综合世界时系统,1965年该系统被作为国家标准。九十年代她推动中国科学院、国家地震局、国家测绘局和总参测绘局合作,共同承担“现代地壳运动和地球动力学研究”国家攀登项目,受聘为首席科学家,历时十年得出我国地壳运动第一个定量图象。她发起成立亚太空间地球动力学国际合作计划,任该计划主席。她参与倡导将VLBI技术应用于我国空间探测,并于2007年成功应用于“嫦娥一号”探月工程中。
 
  有没有人觉得自己“胆子太大”?叶叔华就是一个。87岁的她回忆过去:文革刚结束,就尝试做高难度的射电干涉,由此改变了我国天文发展的格局;上世纪八十年代,开创了天文地球动力学,并主导了一项国际合作计划,把中国天文的影响拓展到了世界。
 
  尽管已到耄耋之年,可叶叔华“大胆”依旧:十几年前,她就支持要在南极建望远镜;探月工程开始后,她积极支持建月基天文台。虽然她说自己已是“强弩之末”,不能指望自己再做什么,可她坚持:创新的机会中国一定不能错过。
 
  无用之中有大用
 
  天文学家就是夜夜繁星为友,坐看银河巡天?天文学研究,在三百多年前的欧洲确有“贵族游戏”之称——花费巨资建造望远镜,推算星星的运行轨道,除了满足兴趣,于国计民生有何用?
 
  刚从中山大学数学天文系毕业时,叶叔华也对天文研究抱着浪漫的幻想,她与爱人程极泰的相知相恋,也因对天文有共同的兴趣。可当她进入现今中科院上海天文台的前身——徐家汇观象台之后,浪漫的想法在枯燥的工作中改变。
 
  全世界统一使用的标准时间,是以地球自转运动为基准,通过对准天上一个个天体,报出精准时间。从1914年起,徐家汇观象台就参与了世界时的测定工作。
 
  1950年底,新中国接管的徐家汇观象台,使用的设备还是几十年前法国人留下的,已经十几年没有维修,能把时间报出来,已经很不错了。叶叔华说,是测绘部门的抱怨,使她意识到了天文授时的“大用”。测绘地图需要精准的时间,上世纪五十年代天文台提供的标准时间精度不足,无法满足测绘需求,国务院要求中国科学院把时间工作做好。
 
  “资源勘探、水利铁路、地面与空间导航……原来有这么多部门等着我们的数据。”1958年,叶叔华挑起了建立我国“综合世界时服务系统”的重担。经费不足、人员有限、设备落后,现在能听到的任何抱怨与失败理由,叶叔华都碰到了,可她带着团队不顾一切地去努力,终于找到了一套适合我国观测条件的方法,用只有国际台站十分之一数量的仪器,取得了授时精准度世界排名第二的成绩。
 
  “不大胆,优势就丢了”
 
  叶叔华自认为最大胆的一件事,是一次失败的尝试。上世纪七十年代初,刚从“牛棚”里放出来的她,偷偷溜进图书馆,发现不到十年间,国外人造卫星上天、探月竞赛激烈,采用全新技术后,测时精度足足提高了十倍。眼见曾经取得的优势要丢了,她立刻向天文台领导申请尝试研制新设备——激光陀螺。
 
  “当时不知哪来这么大胆子,一出‘牛棚’就用大锤子敲废弃的大墩子,准备改造用于激光陀螺的底座。”她说,最终因为激光器稳定性不够,试验失败。其实,直到最近两年,用于测地球自转变化的激光陀螺才在外国研制成功。
 
  这条路走不通,走哪条路?叶叔华想到做射电望远镜,因为国外同行使用射电望远镜和全新技术,取得很高的分辨率,把测量精度提高了几十倍。可射电望远镜太贵,当时国内根本没人敢想这事儿。
 
  为此,她跑去找中科院领导,希望能立项建造射电干涉仪。要知道,这台家伙可是至少两台相距千里、口径几十米的大望远镜。当时,望远镜怎么造,叶叔华心里也没底,可她知道,这件事不做不行。
 
  1988年,世界时间工作大转变,全球放弃传统的时间观测技术,改用人造卫星激光测距技术、人造卫星多普勒技术等新技术来进行时间测量。此时,上海天文台除了射电干涉,也已发展起上述新技术,保持住了在世界天文测时领域的地位。
 
  如果没有当初叶叔华的“大胆”,我国在世界授时领域的地位,在那转变的一瞬间就被抹杀。正因为有了及时转变,中国天文界不仅保持了天文测时的先进地位,还发展起了精度达到厘米级的大地观测系统,开辟出天文地球动力学的新方向。
 
  “脑袋空空,怎么抓住机会”
 
  与叶叔华共事过的人都说,叶先生对未来总是看得很准,她自己却说:“机会就在你面前,怎么可以不抓住它!”但她更强调另一句话:“脑袋空空,怎么抓机会?”
 
  亚太空间地球动力学计划主席许厚泽对叶先生的一句话记忆深刻:办一件事,只有40%的把握,如果停止在这里不动,把握就会慢慢变为20%,最后是0;如果积极争取,可以将其变成60%、70%,最后就搞成了。
 
  若非早就萌生了建造射电望远镜的想法,1973年中科院天文台有一笔联合使用经费时,叶叔华怎么可能抓住这个机会?当时全国唯有她提出了这个想法。
 
  若非多年致力发展各种天文测量新技术,叶叔华怎可能开辟新的学科方向,并发起亚太空间地球动力学计划?当时,这可是天文学界唯一一个由中国科学家倡导并主持的国际科研活动。
 
  2012年落成的亚洲第一射电望远镜——天马望远镜,也是叶叔华抓住了机会。2007年,上海天文台牵头的VLBI系统成功参与探月工程,市领导接见探月有关人员时,她提出的新建更大口径望远镜的建议被接受。“可这个想法,从上世纪九十年代起,就在上海天文台同仁心里了。”她说,1993年国家拨下一笔经费用于科研大项目,可惜与上海天文台失之交臂,此后她一直在等机会。2007年终于抓住了!