叶叔华把天文当成一辈子的事业

文｜张建松 李海伟 丁 汀

在一年一度的上海科技节，有一项向科学家致敬、表达对科学家精神尊崇与弘扬的传统节目——“科学家走红毯”。今年，我国首位女天文台台长、94 岁高龄的中国科学院院士叶叔华手捧鲜花，精神矍铄、微笑慈祥地第一个走上了红毯。面对受到明星般的夹道欢迎，叶叔华说：“今天是我第一次走红毯，有点紧张。但看到这么多年轻人，真的很开心。我要趁着还能走得动，为中国科技再多做点事！”

自从1951年进入上海天文台，在长达70年的时间里，叶叔华用天文承载浪漫，用实干诠释初心，至今仍在每天工作。全球五分之一的人口共用的“北京时间”，在她的主持下诞生。宇宙中，有一颗小行星是以她的名字命名。她还是我国天文地球动力学研究领域的奠基人之一，开创性地提出建设中国甚长基线射电干涉测量网（VLBI），倡导并建成上海65米射电望远镜，推动我国成为世界最大望远镜列阵（SKA）的创始国，推动上海建设SKA数据中心。

建立中国世界时系统

尽管时间已经过去了70 年，叶叔华至今仍清楚地记得，1951年11月19日她到上海徐家汇观象台（现上海天文台）第一天报到的情景。“当时新中国刚成立不久，百废待兴，徐家汇观象台还处于军管状态，大门紧闭。我过去拍了拍门，只听见里面有人大声问：谁？干什么的？我回答是来报到参加工作的。然后门缝一开，一个带着刺刀的枪就伸了出来，真的吓了我一大跳。不过解放军虽然管得严，但报到还是挺顺利的。”叶叔华说。

徐家汇观象台由法国传教士建立，早在1844 年就开始了天文测时和报时工作，是我国最早开展近代授时工作的天文台。叶叔华进入徐家汇观象台的第一份工作是观测恒星，计算恒星时，作为上海天文台发播时间的依据。以后，她又根据前后三个月的观测，定出发播时号的误差，再把结果寄给国际时间局，参加全球合作。测时是一项枯燥细致的工作。观测者需要一边操作中星仪目不转睛地跟踪恒星，一边需要记录，跟星的好坏直接影响了观测精度。中星仪是一个庞大的设备，身材娇小的叶叔华操作起来十分困难，于是她加了一块木板，站在上面跟踪观测恒星，无论寒暑、一丝不苟。当年的办公条件十分艰苦，没有地方吃饭，她就把报废的汽油桶当成餐桌，在上面吃午饭。艰苦生活，并没有阻挡叶叔华追求天文科学的热情。有一次，国际时间局来信询问：为什么徐家汇的测时结果每个月都有波动？带着这个疑问，叶叔华逐步检查计算步骤，最后发现原来是一个修正值没有加进去。以前，大家觉得数值较小，未加以考虑。后来随着观测精度提高，加不加就有影响了。这个修正值，20 多年都没有人注意到，细心的叶叔华从这些枯燥的数字背后，逐渐领悟到科学研究的真谛。

古今中外，对时间精确、统一的度量是一个国家头等大事。新中国成立后，国家对高精度的授时工作有迫切需求，尤其是测绘部门。因为当时全国仅有三分之一的面积进行过精度较低的测量，而且成果质量参差不齐，测绘基准不统一，致使许多省与省之间的地形图都不能拼接。高精度的测绘工作需要高精度的“时号”。当年我国主要使用苏联时号，中苏两国面积都很广阔，如此远距离接收苏联时号很不稳定，测绘部门迫切希望能用上中国自己发播的时号。在国家需求推动下，徐家汇观象台购置了仪器、增添了人手，授时工作有了很大提高，但一时还是满足不了需求。1955 年，在一次工作会议上，测绘部门人员将苏联与徐家汇时号改正数得出的精度结果，进行了逐项比对，结果还是苏联的改正数比较好。相关负责人心里急了，忍不住大声说：“测绘界不会使用徐家汇公布的数据的，不用你们的结果还好，用了你们的结果，反而把我们的工作搞坏了。”叶叔华听到这番话，心里既委屈又难堪，也更加认识到自己工作的重要性、迫切性。不服输的她暗下决心，决不能做得比苏联差。她和同事们一起昼夜奋斗，不断在测时、收时和播时工作中进行改进，使徐家汇发播的时号稳定度（精确度）不断提高。

1957年，中科院数理化学部专门在上海召开授时工作会议进行鉴定，结果认为徐家汇发播的BPV 时号精确度好于正负0.003 秒，已满足国内大地测量、航海、航空、工矿等各界进行测绘的需要。但还需要在中西部建立新的授时台，以满足全国各地都能收到播时讯号。此外，还需要尽快建立中国自己的世界时系统，不再依靠国际时间局或苏联的时间系统。1958 年，32岁的叶叔华挑起了建立中国世界时系统的重担。由于当时中国测时台站的数量与国际时间局和苏联系统相差太远，叶叔华采取一种独辟蹊径的数据处理方法，解决了技术难题。此后，在全国5 个天文台的通力合作下，1965 年上海天文台主持的“综合时号改正数”通过国家级技术鉴定。鉴定委员会一致认为，我国的综合世界时的精确度已达到国际先进水平。1966年初，正式作为我国的世界时基准向全国发送，这就是后来的“北京时间”。

回忆起那一段激情燃烧的青春岁月，叶叔华感慨地说：“刚开始并不完全理解国家为什么一定要搞自己的时间标准，但从长远看，这项决策非常英明。一项事业会改变人的初衷，兴趣也是可以改变和培养的，关键在于你真正了解事业的意义所在。然后在其中找到自己的定位，几十年如一日地勤勉工作，做出自己的贡献。”

胸中有韬略的天文学家

2007 年以来，中国科学院VLBI 网成为我国航天测控系统的一个分系统，在中国人艰辛而浪漫的探索太空征程中，一路护航、大显身手。今年5月15日，我国首个自主火星探测器“天问一号”成功着陆火星，我国星际探测成功实现从地月系到行星际的跨越，这一路上就有VLBI 网的鼎力相助。VLBI 是“甚长基线干涉测量技术（very long baseline interferometry）”的缩写。简单来说，VLBI 就是把几个分布在各地的望远镜联合起来，达到一架超大望远镜的观测效果。我国VLBI 测轨分系统以上海天文台为牵头总体单位，由国家天文台密云站、上海天文台天马站、云南天文台昆明站、新疆天文台乌鲁木齐站以及位于上海天文台的VLBI 数据处理中心（VLBI 中心）组成。这个观测网络构成的望远镜分辨率，相当于口径达3000 多千米的巨大综合口径射电望远镜，测角精度可以达到百分之几角秒，甚至更高。在国际上，我国是第一个将VLBI技术成功应用于航天测控的国家。

叶叔华是我国VLBI技术发展的开拓者和奠基人。从1973年提出建议到2003 年VLBI网二期工程通过验收，整整30 年时间，她一直是我国VLBI工程建设的主要负责人，在争取立项和经费支持、开拓和发展国内外合作、工程组织管理和人才培养等方面，都起到了关键主导作用。回忆这段历史，叶叔华说：“这是一种历史的责任。一方面要为上海天文台找出路，由于地理位置等原因，上海天文台原先承担的授时工作移交出去以后，作为一个老台如何发展，必须寻找到一条更宽广的道路。另一方面国际天体测量学发展日新月异，我们不能因循守旧。”上个世纪70 年代末，世界天体测量出现了一些巨大改变。随着光速被精确测量，光速已经成为一个基本度量单位。随着原子钟的发明，测量时间频率已经变得更加容易且更精确。这些新技术新方法的出现，使得天体测量从传统意义上的角度测量转化为距离测量。通过对国际天文学前沿的密切跟踪，叶叔华敏感地觉察到：经典仪器与方法前景有限，只有发展新型观测技术，才能在天体测量学立于不败之地。经过深入研究，她认定甚长基线干涉技术是当时天文测量观测中分辨率最高的技术。因为分辨率高，所以在天体测量和天体物理都可以用，前途不可限量。然而，当时对于新兴的VLBI技术，即使在国际上也还处于探索阶段，而且需要口径25 米以上的大型抛物线天线，造价高，技术难度也很大，遭到很多专家质疑。但对于自己认定的事，叶叔华就像一枚钉子，钉在自己想要达到的目标上，丝毫不退让。对于提出质疑的专家和领导，她就跟在他们身后“软磨硬泡”，用科学道理一个个耐心说服。没有研制经费，她就想办法将天文方面能够动用的全部科研经费投入进去……上个世纪80 年代初，上海天文台VLBI 项目终于正式上马，需要建造一个25 米口径的抛物面天线，当时我国制造这样大口径天线并不容易。叶叔华不停地四处奔波、四处碰壁，最尴尬的一次，在北京一位处长办公室里被“晾”了15 分钟。当时的她，已担任上海天文台台长，也是我国首位女天文台长。后来，有人问叶叔华为什么如此执着。她说：“我所做的一切，都是为了国家，必须全力以赴。只有所有的路都走绝了，才会放弃。如果觉得自己还没有尽力，第二天起来就继续去碰钉子，继续努力。我觉得宁愿这样做。”

在叶叔华的眼里，国家利益高于一切，这是她不断攀登科学高峰的动力之源。在她的倡导和推动下，此后上海又建成了65 米射电望远镜——“天马望远镜”，从而使我国VLBI网的灵敏度提高至2.6 倍以上。叶叔华曾经说：“我平生做过最满意的事情就是攀登计划。”攀登计划是国家“八五”期间基础性研究的重大项目计划。通过这一计划项目十多年的实施，叶叔华把上海天文台的天文地球动力学研究推到了全国，并培养了一大批人才。她不仅开创了我国天文地球动力学的研究，还倡导了“亚太地区空间地球动力学研究计划”。落实这一计划，需要寻求国际组织的支持。1995 年，国际大地测量和地球物理联合会在美国召开。叶叔华组织了一个讨论会，各国专家针对这一计划提出了很多问题，她“舌战群儒”赢得了支持，国际大地测量协会确定由叶叔华领衔这项计划。这是第一个由中国科学家主持的国际天文合作计划。

天文是一辈子的浪漫事业

浩瀚星空，科学探索永无止境。步入鲐背之年的叶叔华，依然是老骥伏枥、志在千里，丝毫没有停下探索的脚步。她积极支持我国成为世界最大望远镜列阵（SKA）的创始国，推动上海建设SKA 数据中心，推动我国天文观测向太空、向月球不断拓展。

“每个人把自己的工作做好，都是一份很珍贵的贡献！”这是叶叔华的话，也是她悬挂在自己办公室的座右铭。她说：“这个社会由各方面构成，有各方面的需要，每个人的处境都不一样。但我们每个人的工作都是国家的一部分，如果每个人都能够把自己的工作做好，这个社会就一定进步很快、国家就会更加强大。”强烈的社会责任感，还使得叶叔华高度重视青少年科普工作。她曾担任中国科协副主席、上海市科协主席，并身体力行地组织科普活动、开展科普讲座，投入了很多精力。“如果把科学家的工作认为是380伏的电压，而普通大众只能接受220 伏，那么科普工作就是要把380 伏电压转换成220 伏电压，让普通大众都能接受科学知识、提高科学素养。”叶叔华说，“青少年进行科普更大的意义还在于培养未来的科技人才，因为创造力在青少年身上。”作为一座国际化的大都市，上海一直没有一座天文馆，是压在叶叔华心里40多年的一个结。在她和一些科学家持之以恒的推动下，上海天文馆终于将在今年夏季正式开馆，今后将成为天文科学普及和教育的重要场所。

在叶叔华的心里，天文是一辈子的浪漫事业，她希望让更多的人了解这份浪漫。她说：“天文有助于拓宽一个人的世界观宇宙观。宇宙如此浩瀚，人只是沧海一粟，每一个人作为独立的存在，都应该珍惜自己短暂且唯一的生命。在有限的时间和空间里，尽可能地去做一些事情，做有价值的事情。人啊，总难免会遇到各式各样的不如意，但与浩瀚的宇宙相比，这些真的微不足道也！”