中国天文学发展现状如何?

8月31日,国际天文学联合会(IAU)第28届大会在京闭幕。这一被称为天文界“奥林匹克”的盛会,是国际天文界最重要的学术和工作会议。全球约3000名天文学家聚集北京,交流最新研究成果、前沿热点与发展趋势。中国自1935年加入国际天文学联合会以来,首次参与举办此次大会,可谓中国天文学史上的一件大事。中国天文学发展现状如何?存在什么挑战和机遇?未来又应该如何发展?在IAU大会和近日由中国科协举办的“科学家与媒体面对面”活动中,几位研究者为我们解读——

学科发展进步明显数据、人才仍是瓶颈

“目前我国在天文学研究领域,虽然和世界一流水平相比还是有差距的,但是要看到在近些年来取得了很大的进步。”国家天文台宇宙暗物质暗能量团组首席研究员陈学雷在谈及中国天文学发展时这样评论。

据他介绍,近年来我国天文学研究一直紧跟国际前沿,做出了一些有影响的科研成果。无论从天文学发表的论文数量还是引用率来看都取得了较好成绩。“这说明中国的研究已经开始引起国际上的注意,其中既有一些人提出了一些自己的理论、模型,也有许多人开展对数据分析的研究。”

在天文仪器制造领域,中国近年来也发展迅速、亮点频出。IAU大会上,中科院院士、国家天文台研究员苏定强列举了多个中国已经完成和正在进行中的项目成果。

“世界上光谱获取率最高的大视场光谱巡天望远镜(LAMOST)、近地目标巡视望远镜(NEOST)以及口径1米、世界上最大的真空太阳望远镜(NVST)都已经建成;一系列新一代仪器,如进行太阳耀斑和日冕物质抛射研究的中国射电日像仪(CSRH)和65米全可动射电望远镜即将建成,500米口径球面射电望远镜(FAST)也将于2016年建成,成为世界上最大的单口径射电望远镜……”

然而,在我们为一系列成就欢欣鼓舞之时,专家也客观指出,中国目前天文学的发展仍存在一些问题。“现在一个重要缺陷就在于缺乏第一手数据来源,往往是利用国外的观测数据作进一步研究或分析。”陈学雷指出,“虽然有时会发现一些别人没有发现的东西,但总的来说和取得第一手发现还有相当大的差异,希望将来随着我们国家更多望远镜的建成,在这方面取得突破。”

同时,面对仪器发展较快,人才培养滞后的疑虑,陈学雷坦承,目前的确存在这个问题。“很多仪器做出来以后反而没有充分的人去做这方面的研究。再加上社会上对天文学的认识有一些偏差,认为它是远离国民经济、没有多大出路的一个方向。人才缺乏是行业发展的一个现状。”

“其实,我们国家这么多天文项目在迅速发展;而且从学科角度来说,天文学也是目前世界上发展比较快的学科。”陈学雷呼吁,“我们需要更多的人才。”

自主发展与国际合作

“一个都不能少”

天文学应该如何发展?是自主研究还是重点参加国际项目合作?这个争论长期以来一直存在。

在“科学家与媒体面对面”活动中,澳大利亚科学院院士、2011年诺贝尔物理学奖获得者布赖恩·施密特(BrianP.Schmidt)认为两者并不矛盾。他指出,中国天文学要想取得成功,不仅需要很多人作为独立研究者进行专门课题的研究,也需要一些大的队伍合作对复杂问题进行攻关。即中国既需要独立研究一些项目,同时也需要积极参与国际项目。“我们不需要每一件事情都要自己重新发明一遍,而是最好在别人的基础上研究。”

北京师范大学天体物理教研室主任、博士生导师张同杰也认为,两条路径都不能走向极端。“如果仅仅自己发展,可能有一些先进技术学不过来,或者会进步很慢;但仅仅追求国际合作,就可能在某些方面永远不能起主导作用。如果最终希望达到一种和谐状态,两方面都不能偏废。”

让更多的人参与到天文学中

在本次IAU大会上,一项称为“星系总动员”的项目吸引了众多人的关注。这项起源于英国的公众天文计划向中国这个人口最多的国家召集志愿者,让他们参与到数以百万计的星系分类计划中。

据英国朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所研究员卡伦·马斯特斯介绍,随着人类发现越来越多的星系,为它们做出分类就成为了“不可能完成”的任务,于是一群天文学家将目光投向了公众。参与者只需在网站观看星系图片并回答几个简单问题,就可以帮助天文学家将星系分类。数据显示,“星系总动员”计划在网站上线5年以来,已经有超过655000位来自世界各地的天文爱好者参与其中,这些信息帮助科学家发表了多篇高质量的论文。

这项科研和科普相结合的项目引发了很多思考:中国天文学的科普是否可以满足需要?把一部分的科研资料放在网上,让天文爱好者协助科研并进一步进行科学研究的模式是否可以在中国推广?

据张同杰介绍,中国天文学在科普方面还存在很多欠缺,供给方和需求方都力量不足。一方面,国外很多科学研究项目在立项时就列出了科普计划和预算,承担为大众科普的职责。但在中国并没有这样的要求。科研工作者在获得项目后,大多只是在做科学研究,在大众科普上总认为不用去做;另一方面,国外很多科普报告的听众并不局限于中小学生,反而包含各年龄层次的听众。而在中国,大多是为了升学或功利目的家长带着孩子参与。“公众了解科学的欲望和意识也很重要。”张同杰强调。

布赖恩·施密特也介绍了澳大利亚的经验。虽然在澳大利亚青少年教育系统中,天文学并不在课程内容之列,但是在博物馆等地方有很多涉及天文学的内容和课程供孩子们选修;一些天文台也开放给公众参观。“很多孩子往往是首先通过天文学才接触到物理的内容。”


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