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98歲的葉叔華,仍被浪漫的天文學深深吸引著。
羅曼·羅蘭說過:“世上只有一種英雄主義,就是在認清了生活真相后依然熱愛生活。”對葉叔華而言,研究了一輩子的天文,早已習慣了一種耐得住寂寞、坐得住冷板凳的生活,且依然熱愛,這大概便是一種至高的浪漫了吧。
“天空大家都看得到,愛好天文看起來是一件很浪漫的事。然而,絕大部分人只能看到它的表象,想要讀懂天空真正深入的內涵,那就是科學家的事情了,需要專門的研究機構來實現。”說這話時,葉先生的眼中滿是自豪。
從不服輸的女學生
“關于……,我的想法是這樣的。你們要是覺得這個想法有點笨,就當作耳旁風好了。”
“在科學研究這座高山險峰上,爬坡我已然爬不動了,但還能眺望哪座山峰會有好的風景。”
這些年,葉叔華常把這些話掛在嘴邊。其實,在她心里,心心念念的依然是天文。
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去年底,中國科學院上海天文臺負責建設的吉林長白山和西藏日喀則40米射電望遠鏡建成。落成啟用儀式上,葉叔華通過視頻表達了祝賀與祝福,興奮之情溢于言表。“我相信日喀則和長白山40米射電望遠鏡建成啟用以后,一定會在探月工程以及小行星、火星、木星的深空探測任務當中起到重大的作用。”她底氣十足,充滿自信的神情一如70多年前那個初涉天文的女孩。
從幼時起,葉叔華就是那個“別人家的孩子”,無論在哪里總能閃閃發光。1927年6月21日,她出生在廣州,在兄弟姐妹中排老三,故按“伯仲叔季”取名葉叔華。這個個子不高的小女孩,最喜歡看《三國演義》《東周列國志》《西游記》,并且能對里面的英雄故事過目成誦,脫口成章,從小便頗有一股子英雄氣概。
受生計和戰亂所迫,葉叔華的童年時代,隨家人輾轉多地才念完了小學和中學。初到香港的日子里,大哥和大姐留在廣州讀中學,她成了“老大”,不僅要幫母親記賬算賬,還要照顧三個弟弟。于是,每晚給三個小男孩開“書場”,她讀的書多,又會編故事、講故事——她的口才或許就是那時候打下的底子:日后無論在什么工作崗位,葉叔華講話都不用講稿,富有邏輯、說服力和感染力。
人生的第一次重要挑戰,發生在高考。不是因為考試有多難,而是因為在專業選擇上,葉叔華第一次和開明的父親發生了嚴重分歧。在戰火紛飛的日子里,她心儀的是浪漫的文學。誰曾想,同樣熱愛文學的父親強烈反對,怕女兒以此為業將來連飯都吃不上……父女倆一次次談話,志愿表也一改再改,好不容易達成了一個折中方案:數學系——不是文也不是醫,將來可以當老師。前來招生的中山大學當年沒有單獨的數學系,只有數學天文系。于是,葉叔華以理學院全區第一名的高分,毫無懸念地被中山大學數學天文系錄取。
雖然結緣過程多少有點“誤打誤撞”,但這并不影響天文給葉叔華留下美好、浪漫的第一印象。正是在中山大學求學期間,葉叔華真正愛上了天文學;也是在中山大學,她遇到了終身伴侶——程極泰。酷愛天文的程極泰,本在武漢大學學礦冶,課余常發表關于天文的論文,而當時全中國唯有中山大學有天文系。就這樣,程極泰轉學來到葉叔華所在的班級。因著共同的志趣,相似的性格,兩人在象牙塔相識相知相愛,一起鉆研天文與數學,一起完成了關于宇宙膨脹的畢業論文。葉叔華也因此更覺天文的浪漫,“宇宙讓我總能保持好奇和浪漫的心境”。
1949年6月,學成畢業、喜結連理的兩人,在廣州找不到從事天文研究的單位,回到香港德貞女中謀到一份教書的工作,并很快成了主力教員,待遇優渥。即便如此,兩人滿心向往著去紫金山天文臺工作。1950年的中國,百廢待興,夫妻倆對“過苦日子”做足了思想準備,哪怕“穿著草鞋做學問”也要回去報效祖國。
然而,現實有時毫無浪漫可言。
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1951年1月,葉叔華在香港
1950年暑假,他們去南京想在紫金山天文臺謀職,但當時只能接納程極泰1人,倔強的葉叔華給時任紫金山天文臺臺長張鈺哲寫了一封信,列舉了五大理由表明“無論如何都不該不錄用我”的態度。怎奈,當時的紫臺,在連年戰火中兩度搬遷,曾經“東亞最好的天文臺”遭受重創,實在無力招兵買馬。
1951年,他們徹底作別香港,又來上海求職。程極泰去到復旦數學系工作,葉叔華則用了整整三個月才敲開徐家匯觀象臺(上海天文臺前身)的大門。等待的日子里,生活很是拮據,即便如此,她內心深處依然深信“天文學是浪漫的”,“進臺后才知道,天文工作和以為的浪漫完全不一樣。”
天文學家的時間起點
葉叔華進入徐家匯觀象臺的第一份工作是:觀測恒星,計算恒星時,再換算成世界時。所謂世界時,是以地球自轉運動為基準,通過天文觀測,再經過一系列復雜的計算處理后得到的標準時間系統。有了精確的世界時,我們才能有精確的北京時間。于生活是如此,測繪、國防、科研等很多領域,更是如此,對世界時的精確度都有極高的要求。
葉叔華在徐家匯觀象臺上班的第三天,恰逢時任中國科學院副院長的竺可楨前來視察工作。“11月22日 星期四 上海 晨陰 63°F。下午雨,風。……上午九點徐家匯氣象臺束家鑫派車來接,遂至徐家匯臺上。……”竺先生的日記,以其一貫嚴謹、準確的語言記錄了當日的情形,這可能也是未來的上海天文臺臺長在中國天文舞臺的第一次亮相。
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1964年葉叔華在丹容等高儀上觀測
就這樣,徐家匯觀象臺首位女天文學家的科學生涯,始于“標準世界時”和“北京時間”。徐家匯天文臺的授時歷史,可追溯到19世紀70年代的傳教士時期,一直堅持進行,且在精度和方法上不斷改進;又因徐家匯天文臺最早采用無線電發播時號,因此它也被視作中國近現代授時工作的鼻祖。
及至葉叔華到徐家匯觀象臺從事時間工作時,無論測時用的中星儀,收時用的天文鐘,播時用的發報機,都早談不上先進了。在這種情形下,想要提高授時精度,只能先從觀測者的操作技術下手。每逢夜間觀測,首先要早早打開觀測室的活動屋頂,讓室內外溫度一致,以盡可能地減少熱輻射對觀測的影響。觀測者則需要目不轉睛地兩手操作中星儀跟蹤恒星,手眼并用地做好同步記錄。
天文觀測是相當辛苦的:冬天凍到手指發麻,不能戴手套;夏天再多蚊子叮咬,也得先忍住……為了充分利用每一個晴天,臺里有個不成文的規定:只要有晴夜,便要觀測,節假日也不例外。所以,國外的觀象臺存在“周末效應”——由于周末無人觀測而出現數據分布不均,但葉叔華和同事們的堅守有力保障了觀測精度和數據均勻性。
每日枯燥地觀測、計算、接手時號、校對天文鐘、發播時號……設備陳舊簡陋,工作單調刻板,日復一日,年復一年,如此循環往復,不僅不浪漫,簡直受不了。
如此這般竭盡全力的工作,一度還不受人待見。多年后,葉叔華依然能清晰地記得測量專家韓天芑當年的嚴厲批評:“不用你們的結果還好,用了,反而把我們的測繪工作搞壞了。”在大地測量中,測繪者需在野外核驗播時臺發播的時間信號。若是時間信號精確度不高,編制地圖時這一點和那一點就會連不上,導致地圖拼接不起來。
不難理解,新中國各方面的建設都需要有精密的地圖,世界時是測量經度必需的參數,時間工作的落后勢必影響到測繪工作。提高授時的精確度以滿足國民經濟建設需求,成了當務之急。
深受激勵的葉叔華,決心將青春年華,投入到為國家時間工作而奮斗的事業中。1957年10月,中國科學院在上海召開授時工作會議,對徐家匯觀象臺的授時工作進行質量鑒定,結論是精確度好于±0.003秒,已能基本滿足國內大地測量、航海、航空、工礦等測繪需要。
1958年,國務院要求建立我國自己的世界時綜合系統,葉叔華勇挑重擔。她帶領的課題組,花了一年多的時間反復試驗,終于找到了適用的數學模型。經過大家的不懈努力,1964年,我國世界時測時精度躍居世界第二。1966年1月1日起,全國各個應用部門一律采用上海天文臺所發布的綜合時號改正數。
從此,每一項研究,葉叔華都下決心要趕上國際先進水平,走在世界科學前沿。
戰略科學家的遠見
兩個多月前,天問二號成功發射升空,目前正在奔赴小行星的征途中。這一回,在跨越億萬公里的星際征途中,多了一雙默默守護的“眼睛”:中國科學院上海天文臺VLBI測軌分系統首次使用長白山和日喀則兩個新建40米望遠鏡執行任務,與現有的上海天馬(65米)和新疆烏魯木齊(26米)觀測站聯合觀測,并和升級后的上海VLBI中心共同構成了新的“四站一中心”VLBI測軌網絡。
精準導航決定著深空科學探測任務的成敗。上海天文臺將高精度甚長基線干涉測量(VLBI)數據加入深空探測器測定軌過程后,可大幅提高探測器關鍵段軌道精度,以更高精度描繪天問二號探測器的星際航線,以更少燃料飛向更遠目標,飛得更穩、更遠。VLBI在我國的起步與快速發展,凝聚了葉先生的無數心血,也見證了這位戰略科學家的遠見。
上世紀70年代初,剛走出牛棚的她,趁著打掃圖書館的機會,在積滿灰塵的書堆里翻開了國外天文學雜志,急于知道外國同行這些年關注什么研究什么。射電望遠鏡和甚長基線干涉測量(VLBI)技術等,就此進入她的視野。
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1974年葉叔華提議在國內建3個站的VLBI網
對新技術的超級敏感,讓葉叔華對全新領域躍躍欲試。“VLBI就是當時天文觀測中分辨率最高的技術,前途無量。”她深知,中國若想站在世界天體測量的最前沿,必須擁抱新技術,錯失VLBI就會錯失未來。于是,當中國科學院來各個單位問詢發展事宜,她大膽提出VLBI;還跑去當時的電子工業部跟人磨破了嘴皮子,說中國一定要做甚長基線和激光測月。“我這個人其實是膽子極小的,見了老鼠就怕,但是在科學問題上,卻是什么也不怕的。”葉先生說話嗓門不大,卻非常堅定。
要知道,即便是最早涉足這一領域的美國和加拿大,當時的理論和技術也都剛剛起步,還在摸索階段。我國要實現VLBI組網,至少需要在兩個地方建造兩臺直徑大于25米的射電望遠鏡。這項新事業需要的資金,對上世紀70年代上半葉的中國而言意味著什么,可想而知。然而,葉叔華要想做一件事情,便是奮不顧身的!
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1994年,葉叔華(左二)參加烏魯木齊25米射電望遠鏡揭幕儀式
在她鍥而不舍的努力下,VLBI計劃從零起步,上海天文臺和中國天文界,也一步步趕上了上世紀八九十年代國際天文從經典觀測轉向空間觀測的潮流,完成了“逆襲”。
再后來,葉先生又一次提出:“在VLBI測軌分系統中,我們上海的望遠鏡是最小的也是最老的,但又是這個項目的頭,該怎么辦呢?”中國科學院與上海市政府決定合作建設上海65米射電望遠鏡——這臺綜合性能亞洲第一、世界第四的大口徑射電望遠鏡,2012年建成。
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葉叔華關于在上海建設65米射電望遠鏡的報告
VLBI測軌分系統也圓滿完成嫦娥一號、二號、三號、四號、五號、六號以及天問一號等任務,并繼續為天問二號保駕護航,不斷續寫佳話。
科學家有多種類型,其中殊為難能可貴的是戰略科學家,能“出方向”“出概念”“出思想”的戰略科學家。葉叔華便屬于后者。
她是我國天文地球動力學研究領域的奠基人之一,主持建立并發展中國綜合世界時系統,并始終保持世界前沿水平;她前瞻性地提出建設中國VLBI網,打開了一扇世界前沿新學科的大門,為探月工程做出了關鍵性貢獻;她倡導建設并建成“天馬望遠鏡”,大幅提升了我國射電天文觀測能力并取得重要成果;她提出醞釀已久的“現代地殼運動和地球動力學研究”計劃,為我國提高自然災害的預測預報水平另辟蹊徑;她卓有遠見地推動中國成為世界最大望遠鏡列陣(SKA)的創始國,并傾盡全力地推動上海籌建SKA亞洲科學中心,使中國在國際大科學工程中發揮引領作用……今天已成上海新地標的上海天文館,也是葉先生一手促成的,她成就了一座夢幻的、給人啟迪的天文館。
震懾全場的女臺長
直到現在,葉先生依然保持和國際同行的聯系,盡管大多都已退休,但是依然友好地互通有無,了解一下各自國家最近在開展哪些方面的天文研究。她總說,國際合作對天文學的發展至關重要。
與同事傅承啟共同編著的《同一個星空——國際天文學聯合會史》中,葉叔華引用了英國天文學家弗里德里克·斯特拉頓的一段話:“在某種意義上,天文學基本上是國際性的科學:沒有一個天文臺能夠看到整個天空,沒有一個天文觀測者能夠持續地觀測諸如太陽和超新星之類天體變化活動;恒星宇宙的最完整知識的獲得僅僅來自全世界觀測者和觀測儀器的國際合作。”
交流最多的還是女性同行,可以一起討論未來的天文學發展方向也可以討論眼前的生活。數年前的秋天,老人“出圈”了——在世界頂尖科學家論壇上的一段流利英語演講,喚起了無數人的共鳴。
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葉叔華(右)出席世界頂尖科學家論壇,與國際同行交流
“如果你想要獲得什么,就必須努力去爭取!”當時,已經95歲的老人認真、誠懇地鼓勵女性打破“玻璃天花板”,以行動爭取男女平等。她談到,女性科學家相較于男性科學家其實更不容易——要承擔家務、照顧老人和孩子、顧及家庭和睦,還要在職場打拼,努力維系好一切……
她的一生,便是這樣做的。葉叔華是中國第一位女性天文臺臺長。放眼國際科學界,也鳳毛麟角。她擔任臺長期間,上海天文臺通過廣泛的國際合作獲得了迅速的成長。“我們不能因為強調自力更生而忽視國際合作。其實,在科學上要走得快一點,要借助外力,與國際合作。”
她在國際天文學界也享有很高的威望,尤其是在國際天文學聯合會(IAU)。20世紀80年代,她連任兩屆國際天文學聯合會副主席,是擔任這一重要職務的首位中國人。在這兩個任期內,她抓住時機,進一步拓展和深化了中國天文界與國際天文界的廣泛聯系與交流、合作觀測與研究,不斷提升我國天文事業在國際上的影響力。
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1991年,葉叔華(右二)參加在阿根廷舉辦的第二十一屆IAU大會(在座均為時任IAU副主席)
1996年,亞太空間地球動力學國際計劃(APSG)在上海啟動,20個國家和地區參加,中央局總部設在上海天文臺,首屆主席由葉叔華擔任。彼時,尚未有國際性研究計劃涵蓋整個亞太地區,更沒有中國發起和組織的國際大型科研合作計劃。葉叔華去找日本同行、澳大利亞同行,談亞太合作。1995年,四年一度的國際大地測量和地球聯合會大會在美國召開,她決定去那里尋獲推動這一國際項目實施的“終極東風”。不曾想,臨出發前,老伴程極泰不慎跌斷了股骨,必需得開刀。兒子不在身邊,她本應留下來照顧另一半。但箭在弦上的大計劃不允許她等,于是狠狠心,請求醫生盡早做了手術,然后將老伴委托給交大和天文臺的同事。在美國,葉叔華舌戰群儒,如愿獲得了各國專家對APSG計劃的支持。
葉叔華和老伴,都是音樂愛好者。程極泰男高音高亢洪亮,曾是交大教工合唱團的主力。兩位都鐘愛西洋古典音樂,然而工作后,葉叔華只能偶爾聽幾段世界名曲的錄音,再好的音樂會也沒法抽時間和丈夫同去欣賞。
“我所從事的天文事業需要我傾注畢生的精力。人是很難兩全的。”
在中國,大家習慣叫她“葉先生”;在國際科學界,人們尊稱她為“Madame Ye”。她向世界展示了一位中國女科學家的氣度與能量。
宇宙與人類的夢想
中國要有自己的VLBI網,中國要有自己的大型射電望遠鏡,中國要有自己的國際一流天文館,中國要在國際大科學工程中發揮引領作用。這些在中國天文的不同發展階段許下的愿望,葉先生都已實現。
在浩渺的宇宙,小行星3241號被命名為“葉叔華星”。她的目光,總是望向更遠的地方,望向宇宙的深處。
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為什么我們需要天文館?在為建設上海天文館而奔走的日子里,很多人問過這個問題。葉先生的回答是:中國建設科教強國和上海建設國際科創中心的能力與決心已經有目共睹。尤其是中國的航天科技進步很快,已經發展為世界第二的航天大國。這個時候,我們的科普若是依然只關注地球,恐怕就要落后了。
“天文館也可以帶領我們去探索最遠的世界。天文就是這樣一門有魔力的學科,能讓我們認識到地球以外的世界,知道整個宇宙如何運行,重新認識與評價人類自身,甚至幫助人類找到新的家園。假定我們能把引力波在地面和空間都找齊了,這不但是對天文學對基礎物理學也非常重要,科學理論又會因此發展出新的東西。又比方,我們已經找到好多太陽系之外的行星,或許就可以知道,世界并不是只有地球上的人類,也許在某個地方,有比我們更先進的文明。諸如此類,真正拓展了視野和思維,這些是能夠塑造你的人生觀和宇宙觀的——知道我們在宇宙中的位置,知道我們在地球上的處境,知道我們下一步應該往哪里走。我們應該,知道除了地球,除了月球,除了火星之外,外面的世界如此廣闊。在深奧浩瀚的宇宙中,人類只是滄海一粟罷了。
6月,葉叔華迎來了她的98周歲生日。“您依然覺得天文是一件浪漫的事嗎?”記者問。“95后”的她,認真地回答:“要是從愛好來說的話,大家都說它很浪漫。天空大家都看得到,但是并不是大家都認識得很深啊。想要深入理解天空,理解宇宙,就是科學研究的事情了。”從這個意義而言,天文其實并不浪漫,作為一門非常基礎的學科,它對研究者要求很高,要耐得住寂寞,坐得住冷板凳。浪漫是表象的,內涵是深奧的、嚴謹的、需要孜孜以求的。
葉叔華的客廳里,最多的是書。顯眼的角落里,有一本卡爾·薩根的《暗淡藍點》。“太空浩瀚,歲月悠長,我始終樂于和你分享同一個星球和同一段時光。”這本經典科學著作,記述了人類探尋太空家園的過程。在最終章《踮著腳尖過銀河系》中,薩根這樣結尾:“我們要跨過多少條河流,才能找到我們要走的道路。”對葉先生而言,懷著宇宙與人類的夢想,天文依舊浪漫如初,讓每一個愛上它的人都能有所受益,不斷受益。而她,依舊是那個對天文充滿浪漫想象的女孩子。
葉叔華簡介
葉叔華,天文學家。廣東順德人。她主持建立和發展了我國綜合世界時系統并長期保持國際先進水平,為國民經濟和國防建設作出了重大貢獻。她負責建立了我國甚長基線干涉測量網,為“探月工程”發揮了極其重要的作用。葉叔華是我國天文地球動力學研究的奠基人之一,在她的推動下,亞太空間地球動力學國際合作計劃得以實施。葉叔華還是一位不可多得的領導干部,在主政上海天文臺期間為天文臺的改革與發展奠定了基礎。
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葉叔華在工作中
葉叔華年表
1927年6月,出生在廣東省廣東市,在六兄姐妹中排行第三;
1949年6月,與程極泰從中山大學理學院天文學系畢業,二人在廣州結婚;
1951年11月,進入中國科學院紫金山天文臺上海徐家匯觀象臺工作;
1980年,被評選為中國科學院院士;
1981年,成為國際天文聯合會會員,任上海天文臺臺長;
1983年—1988年,任上海市政協副主席;
1988年7月,當選國際天文學聯合會副主席,1991年再次連任至1994年;
1991年,任中國科協副主席,并連任至2001年,其后任中國科協榮譽委員;
1994年7月,國際編號為3241號小行星被命名為“葉叔華星”;
1996年10月,任第六屆上海市科學技術協會主席;
2020年5月,榮獲第二屆全國創新爭先獎。
原標題:《依舊少年|中國科學院院士、天文學家葉叔華:天文研究是一生的浪漫》
欄目編輯:王蔚 題圖新民晚報 張劍 上海天文臺,新民晚報 徐程
作者:新民晚報 董純蕾 郜陽





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