艾國祥 天體物理學(xué)家,1938年2月出生在湖南省益陽市,1963年畢業(yè)于北京大學(xué)地球物理系,中國科學(xué)院國家天文臺臺長、研究員,1990年獲國家有突出貢獻(xiàn)中青年專家稱號,1993年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士,2002年當(dāng)選為第三世界科學(xué)院院士。
相傳在遠(yuǎn)古時代,我國北部一座巍峨的大山上,有一個名叫夸父族的巨人氏族,首領(lǐng)夸父身強力壯。有一年,天大旱,夸父看到人們飽受烈日炙烤,就發(fā)誓要把太陽捉住,讓它聽從人們的吩咐撒播光芒和熱量。從踏上追日征程的那天開始,他就永遠(yuǎn)沒有停下腳步……
在現(xiàn)代中國,也有這樣一位“夸父”,在廣袤的太陽物理學(xué)領(lǐng)域,追逐著太陽——這個已知的宇宙中最龐大的熱能倉庫,日夜不曾停息。
他就是我國天體物理學(xué)家艾國祥。
今年已經(jīng)68歲的艾國祥院士還擔(dān)任著中科院國家天文臺臺長的職務(wù),并兼任我國“嫦娥工程”應(yīng)用系統(tǒng)總指揮的要職。毫無疑問,在我國天文學(xué)領(lǐng)域,他起著別人無法替代的作用。
“我最瞧不起當(dāng)年的物理老師”
1938年,艾國祥出生在湖南益陽一個商賈之家,祖?zhèn)鞯募覙I(yè)讓艾家除了供艾國祥讀書之外,尚能勉強維持生計。
益陽是湖湘大地上一塊耀眼的翡翠,鑲嵌在雪峰山下、洞庭湖畔,民風(fēng)淳樸而爽朗。艾國祥從小在資江里泡大,深受家鄉(xiāng)土地上特有的風(fēng)土人情的熏陶,養(yǎng)成了一股什么都不怕,什么都要弄個究竟的犟脾氣。憑著聰明和勤奮,他以優(yōu)異的成績考取了當(dāng)年省城的著名中學(xué)——明德中學(xué)。
與尋常的鄉(xiāng)下伢子不同的是,高中時代的艾國祥一點都不老實怕事,他成績優(yōu)秀,發(fā)展全面,還一直保持著兒時的率性——最喜歡物理,卻經(jīng)?!按蠓咆试~”說“我最瞧不起物理老師”,勤奮好學(xué)的他往往在老師講課之前就把課本看了個透徹,而物理老師唯一的教學(xué)方法就是照本宣科?!皩τ谥R淵博、誨人不倦的老師,我是十分尊重的;但那位老師根本無法滿足我的求知欲。”艾國祥于是自己去找一些課外參考書和期刊來看,廣袤的物理學(xué)世界在他面前打開了一扇窗戶,他有了第一位偶像:大科學(xué)家牛頓。他決心做一個像牛頓一樣的科學(xué)巨人。
高中畢業(yè),艾國祥考上了北京大學(xué)物理系。向來不喜歡循規(guī)蹈矩的他帶頭選擇了別人都不愿去的地球物理系探礦專業(yè)。大家都笑他傻,因為這是一個新建的專業(yè),可艾國祥卻滿不在乎,他扎扎實實地讀了4年,直到上五年級時,他又猛然發(fā)現(xiàn),自己最鐘情的,其實是天文學(xué)。
好不容易轉(zhuǎn)到了天文系,大學(xué)畢業(yè)時,艾國祥又犯了一回倔。在他的畢業(yè)論文中,表達(dá)了與當(dāng)時一位蘇聯(lián)權(quán)威專家相左的觀點,而他的指導(dǎo)老師正是這位專家的學(xué)生。老師建議艾國祥放棄自己的立場,按照專家的觀點修改論文,否則“畢業(yè)就會很困難”。但艾國祥毫不妥協(xié),“我有理有據(jù),事實擺在眼前。就算不讓我畢業(yè),我也不會更改我的觀點!”
后來的事實證明,艾國祥堅持的觀點是正確的。那位指導(dǎo)老師在1964年發(fā)表的一篇文章中,還向他表示由衷的感謝?!霸诳茖W(xué)界,沒有禁區(qū),沒有絕對權(quán)威,也沒有千古不易的定論和所謂的終極真理。”艾國祥引用科學(xué)家錢三強的話說:“作為一個有志獻(xiàn)身科學(xué)的人,應(yīng)該有藐視所有過去的和現(xiàn)在的權(quán)威,超越所有過去和現(xiàn)在的權(quán)威的膽識和志氣,并在壓力面前堅持自己的原則和立場,才能有所收獲?!?/p>
這樣一番話,正是艾國祥“夸父”般勇氣的寫照。
1963年,艾國祥大學(xué)畢業(yè),被分配到北京天文臺工作。天文臺里有一臺1958年從蘇聯(lián)進(jìn)口的雙折射濾光器,價格昂貴,才用了兩年就壞了,一直沒有辦法修復(fù)。初出茅廬的艾國祥主動請纓,大大咧咧地放出話來:我肯定能修好這東西!旁人都在犯嘀咕:等著看笑話吧,這可是蘇聯(lián)進(jìn)口的先進(jìn)儀器,就憑你一個剛畢業(yè)的小伙子能修好?!
初生牛犢不怕虎。艾國祥有事沒事就圍著這臺儀器轉(zhuǎn),參閱了許多資料,花了3年的時間,竟然真的修好了!
這個成功讓艾國祥大受鼓舞,也從中掌握了濾光器的原理、制作和調(diào)試方法,為以后提出研制太陽磁場望遠(yuǎn)鏡奠定了實踐基礎(chǔ)。
“拒絕仿制,我們必須趕超”
“我這輩子最自豪的事,成功主持了太陽磁場望遠(yuǎn)鏡等發(fā)明?!?/p>
20世紀(jì)60年代中期,中國科技界掀起了學(xué)習(xí)《矛盾論》和《實踐論》的熱潮,激發(fā)了艾國祥用唯物辯證法去推動科學(xué)發(fā)展的強烈愿望,他把目標(biāo)對準(zhǔn)了太陽磁場領(lǐng)域。
太陽黑子的產(chǎn)生、發(fā)展以及周期性的變化都是太陽磁場及其變化所引起的,太陽磁場還對太陽大氣結(jié)構(gòu)、磁湍流結(jié)構(gòu)、日冕色球反常加熱起關(guān)鍵作用。因此,太陽磁場的研究一直是天文學(xué)的一個重要研究領(lǐng)域,相關(guān)的天文儀器的研制便成為各國科研的重中之重。當(dāng)時,由蘇聯(lián)在美國Babcock發(fā)明光電磁象儀基礎(chǔ)上發(fā)展成能測矢量場、點源和弱磁場的光電矢量磁象儀,是最熱門的,世界上許多國家都在一窩蜂地仿制這種太陽磁場測量儀。
艾國祥認(rèn)為:仿制只能跟在人家后面亦步亦趨,只有趕超,才能不落后于人!1966年,他創(chuàng)造性地提出了中國人的趕超目標(biāo)——研制能測面源和弱磁場的太陽磁場望遠(yuǎn)鏡。這種設(shè)備被稱為太陽磁場測量儀器的第四代產(chǎn)品。第一代為能測量點源和強磁場的太陽磁場測量儀器,第二代為能測矢量場、點源和弱磁場的光電矢量磁象儀,第三代為能測線源和弱磁場的磁象儀。不過,計劃方案提出后,艾國祥并沒有得到太多支持,包括一些領(lǐng)導(dǎo)和專家都表示不理解甚至反對。但艾國祥對這種必然的發(fā)展前景看得無比透徹,心志高遠(yuǎn)的他這次真的豁出去了,他拋下相濡以沫的妻子和一雙年幼的女兒,毅然南下南京的研制工廠,潛心研制太陽磁場望遠(yuǎn)鏡。
這是一段常人所不能忍受的艱難歲月。時值“文革”中,沒有領(lǐng)導(dǎo)支持;技術(shù)上困難重重;工人態(tài)度消極,效率也極低。艾國祥不但要和工人一起探討怎么解決技術(shù)困難,還要千方百計地提高工人的積極性:他拿自己的工資給工人買煙抽,還把家里的白糖分給工人。在當(dāng)時交通不便的條件下,為了買一個軸承,他在3天之內(nèi)馬不停蹄地跑了5個城市;為了找到制造太陽磁場望遠(yuǎn)鏡的原料冰洲石,他和同事們不顧嚴(yán)寒酷暑,北上南下。返回南京時為了趕火車,他甚至拋棄了隨身攜帶的所有行李,光背著30多公斤的冰洲石回來……
巨大的壓力、枯燥的工作、遠(yuǎn)離親人的寂寞,讓不少原本誓言要和他一起拼搏的同伴相繼離開,只有艾國祥一個人死死頂著,整整20個年頭!
20年后,他研制出了領(lǐng)先世界的太陽磁場望遠(yuǎn)鏡。新研制出的系統(tǒng)比原系統(tǒng)效率提高103~106倍,實現(xiàn)了空前的高性能。美國在上個世紀(jì)60年代末也開展了類似研究,并先于中國研制成兩臺。在中美雙方分別獨立研制的這3套同類設(shè)備中,艾國祥主持研制的系統(tǒng)功能比美國兩套功能之和還多一倍,來中國學(xué)習(xí)和購買這種設(shè)備的國家接踵而至。艾國祥感慨地說:“這個成功雄辯地表明,科學(xué)研究多么地需要預(yù)見性和超前意識!”
“我愿看到,在天文學(xué)領(lǐng)域中國人也高高地站起來了”
按照艾國祥構(gòu)想的發(fā)展框架,第五代(立體磁象儀)甚至第六代是未來應(yīng)有的發(fā)展,但是如何實現(xiàn)呢?艾國祥始終在冥思苦想。
1983年12月31日,又是歲末時節(jié),南京城陰雨綿綿。在南京天文儀器廠寒冷潮濕的招待所里,艾國祥趁著難得的空余,一邊吃飯一邊翻閱國外交換來的文獻(xiàn),一種名為偏振光束分析器的元件,令他心里不禁為之一亮,能不能把這種元件應(yīng)用到更先進(jìn)的磁象儀研制中去?
思想的火花在腦海里閃個不停,一夜未眠的艾國祥匆匆登上第二天的火車趕回北京。“機遇只賜給有所準(zhǔn)備的人”,這種偏振光束分析器元件早在1949年就發(fā)明了,了解的人也很多,但卻沒有人想到將其運用在這么重要的領(lǐng)域。幾天之內(nèi),艾國祥就找到了第五代、第六代太陽磁場望遠(yuǎn)鏡的實現(xiàn)方法——多通道雙折射濾光和兩維實時光譜。
1990年,被國際天文協(xié)會第12委員會主席Stenflo稱作“世界上獨一無二的第五代太陽多通道望遠(yuǎn)鏡”被安裝在艾國祥主持修建的北京懷柔太陽物理站。這個站因此被譽為“地基最完整的太陽物理天文臺”和“世界上最重要的太陽物理天文臺之一”,還被美國著名太陽儀器專家鄧恩盛贊為“濾光器領(lǐng)域的萬里長城”。
太陽多通道望遠(yuǎn)鏡以絕對的性能優(yōu)勢,征服了世界太陽物理學(xué)界,懷柔太陽站的磁場系統(tǒng)被許多國家和地區(qū)當(dāng)成一種范例采用。艾國祥帶領(lǐng)的科研小組,以懷柔太陽站為根據(jù)地,取得了一系列重要的天文發(fā)現(xiàn):耀斑前兆紅移、黑子半影亮纖維比暗纖維磁場強300高斯、色球磁場反變和磁場纖維、改變了超米粒的壽命等。在理論方面的成果也頗為豐碩:建立和擴展了擠壓無力場耀斑模型,提出了確定磁矢方向的兩層磁結(jié)構(gòu)的理論判據(jù),磁剪切在耀斑發(fā)生中的等效原理。這些成果也使研究小組獲得了1994年中科院自然科學(xué)一等獎。
對艾國祥而言,此時的他已功成名就,但他依然沒有止步,又和研究伙伴們開始了空間太陽望遠(yuǎn)鏡的預(yù)研究,其規(guī)模和難度都具有空前的性質(zhì),目標(biāo)是爭奪天文學(xué)科的世界領(lǐng)先水平。同行和好友勸他,榮譽、地位你都有了,何必如此拼命,圖的是什么呢?
艾國祥說:“捫心自問,所求就是為了中國科學(xué)的現(xiàn)代化,我愿看到的是,在天文學(xué)領(lǐng)域,中國人也高高地站起來了!”
“即使倒下,也能作后人攀巖的踏腳點”
專家之所以能成為“大家”,往往是因為他身上具有不可抵擋的人格魅力。領(lǐng)跑于世界太陽物理學(xué)領(lǐng)域的艾國祥,自然也是其中的典范。為了讓年輕人有更多的鍛煉機會,艾國祥一直習(xí)慣讓出出國考察、學(xué)習(xí)的機會。作為世界一流的太陽物理天文臺專家,他直到50歲時才第一次出國作學(xué)術(shù)訪問,而謝絕國外的高薪聘請、放棄國外科研資助提前回國早已經(jīng)是很尋常的事了。幾十年來,他還資助了30多個失學(xué)兒童,有許多都是從小學(xué)一直資助到上大學(xué)……
建設(shè)懷柔太陽站時,看著一大批人才在“出國熱”中潮水般流失,艾國祥憂心忡忡。他擔(dān)心,這樣下去,即使自己窮盡一生取得了這些成果,國家的科學(xué)建設(shè)也會后繼無人。他一面跟課題組的年輕人談心,勸說他們要以振興中華為己任;一面又拿出自己搞技術(shù)開發(fā)的收入,為沒有住房的青年買房子,解決他們的后顧之憂,盡最大的努力挽留了一大批人。
近年來,艾國祥作為學(xué)術(shù)帶頭人,經(jīng)常應(yīng)邀出席國際會議作特邀學(xué)術(shù)報告,數(shù)次擔(dān)任國際會議主席或副主席,曾任1997~2000年國際天文學(xué)聯(lián)合會第10(太陽活動)委員會主席。但艾國祥總說,這些榮譽不屬于他自己,而是標(biāo)志著中國在太陽物理和太陽磁場儀器研制方面已躋身世界先進(jìn)行列,希望自己做的這些工作,能為以后的進(jìn)步打下基礎(chǔ),為中國人爭口氣。
“生當(dāng)做人杰,死亦為鬼雄?!边@是艾國祥最欣賞的詩詞。在2004年中國科學(xué)院的知識創(chuàng)新工程中,他在創(chuàng)新報告里一次次以自己的親身經(jīng)歷告誡年輕人,要學(xué)會運用知識,敢于為創(chuàng)新而犧牲,他說:“我將盡力實現(xiàn)下一個突破。如果條件不允許,暫時失敗了,那也要在最前沿倒下,決不做退縮的懦夫,這至少可以提供一些經(jīng)驗和教訓(xùn),在后人攀登的峭壁上,留下一個踏腳點。”
這位氣度非凡的現(xiàn)代夸父,朝著太陽的方向,帶領(lǐng)中國的天體物理事業(yè)奔向新的輝煌!