左海会客厅｜陈建生：天文事业的“追星”人

本期嘉宾

陈建生，1938年生，1991年当选中国科学院院士。他主要从事天体物理理论研究，研究类星体巡天、类星体吸收线、星系际介质、星系物理、施密特CCD测光及大视场、大尺度、大样本天文学。他结合中国自身的条件开启了大样本天文学研究的新途径，并领导了“BATC”（北京—亚利桑那—台湾—康涅狄格）CCD多色巡天计划。

从有文字记载开始，人类从未停止对头顶那片星空的仰望和探索。如今，随着中国巡天空间望远镜（CSST）发射的脚步越来越近，陈建生一直期盼的“光学巡天黄金时代”正在到来。

巡天，是对天空进行拉网式扫描的“普查”，是人类和宇宙的“对话”。在国内，陈建生是大样本天文学研究的拓荒者，由他主导的“BATC”多色巡天计划开启了新的天文学研究方向。

日前，记者走近这位从福州走出的科学家，聆听他与星空对话的浪漫人生。

陈建生为青少年高校科学营北京大学分营学生作科普讲座。（受访者供图）

追“最亮的星”

引领天文学新发展

类星体被誉为“宇宙中的灯塔”，是宇宙中距离地球遥远、活动剧烈、存在高红移现象的天体。

1960年，科学家首次在宇宙中发现类星体，研究表明，它们来自数十亿光年外，且正以飞快的速度远离地球。

20世纪70年代，陈建生走出国门，先后前往英—澳联合天文台、欧洲南部国际天文台工作，在德国也待了一段时间。这些经历，为他打开了类星体研究的大门。

在澳大利亚，陈建生通过世界上最先进的全自动施密特望远镜，首次观测到了类星体，当时在国内尚没有机器可以捕捉到如此遥远的天体。

“类星体和脉冲星、宇宙微波背景辐射、星际有机分子一起，被视为20世纪60年代天文学的‘四大发现’，为研究宇宙起源和演化提供了依据。”陈建生介绍。

目前已知最远类星体，红移值在7.8（红移越高，距地球越远），它形成时宇宙“大爆炸”刚刚发生，这意味着通过类星体的研究，有机会走进宇宙的“童年”。

“如果将宇宙的年龄凝缩成100岁，离地最近的恒星相当于100岁时的天体，类星体相当于宇宙2岁时的天体，研究1岁、2岁、10岁、50岁、100岁的天体及其物质构成，就可以了解不同时期宇宙的信息。这就像人口普查一样，需要足够大的样本支撑。”陈建生说。

早期，在观测手段有限的条件下，天文学家倾向于采取精测的方法，固定观测研究银河系内的某颗（类）恒星。随着系外天体研究的发展，陈建生感觉到，天文学的战略重点已经转移了。1985年，陈建生在国内首次提出中国天文学要转向大样本、大视场研究，从那以后，开展全面巡天就成为他心之所向。

1985年，陈建生提出建造世界上最大口径施密特望远镜的论证会现场。（受访者供图）

“爆改”老装备

开展中国自主“BATC”巡天

在国外，陈建生使用先进设备搞研究时，想得最多的是“回国怎么办”。回到北京天文台后，他就提出要建造世界上最大口径（150/220厘米）施密特望远镜的计划。该计划获得时任国家科学技术委员会主任宋健的支持，被列入了中国和欧共体科技合作项目。两年后，受国际局势影响，项目被迫中断，而美国同期启动的斯隆数字巡天计划却做成了。

计划虽然失败了，但这个研究方向陈建生还不想放弃。在资金有限的条件下，他计划利用台里闲置的施密特望远镜进行“爆改”。那是1963年，北京天文台从东德进口的一台施密特望远镜，口径仅有60/90厘米，陈建生计划做一个“性质相同、规模小一点”的机器。

“爆改”在一点点摸索中不断推进——陈建生与其团队先用CCD探测器取代了照相底片，一次可观测上千个天体；之后又发展了一套中国特色的滤光片系统，实现了19种颜色的巡天。美国以及中国台湾的一些学者听说后也纷纷加入，最后形成“BATC”巡天计划（即北京—亚利桑那—台湾—康涅狄格），这是首次由中国主导的天文学国际合作项目，也获得使用国外先进设备的机会。1993年，“BATC”计划正式启动，虽然不能开展全面巡天，但可以做一部分有特色的巡天。通过这台设备，陈建生和团队取得了许多研究成果——他们发现了上千个类星体候选者，还做出了一个星团的赫罗图（一种展示恒星演化的图），被《大英百科全书》收录。他们还发现了2000多颗小行星，现在很多命名的小行星都是他们发现的。这套设备至今仍在工作，每年可发现约50颗超新星。

最令陈建生自豪的是，“BATC”巡天在有限条件下，帮中国培养了第一代会用大样本做天文学研究的人才。最直观的体现是，设备引进30年后，科研人员用这台设备只发表了1篇论文，还是陈建生自己执笔的。设备改造后，每年有将近20篇的论文产出。

2009年，在对中国空间站大科学装置的讨论中，陈建生极力呼吁尽快建设中国空间望远镜，而且必须做大视场巡天。他说：“地面巡天，20世纪80年代我们已经错失了机会，但空间上的光学巡天还没有做，如果能有机会做空间巡天，意味着中国天文进入了了不起的时代。”

从2009年起，陈建生担任CSST项目科学委员会主席长达10年，“我期待着CSST早日飞上太空，那是我们一代天文人的梦”。

陈建生接受福州日报记者专访。记者 陈暖 摄

引才育才

推动北大天文学科发展

陈建生参与了许多天文学上的里程碑事件，但他的职业轨迹基本可以总结为“两点一线”，也就是北京大学和中国科学院国家天文台（前身为北京天文台）。

陈建生从北大天体物理专业毕业后，被分配至北京天文台筹建处。台址选定前，要先进行3年的定点观测，陈建生在荒无人烟的河北兴隆山区待了3年，从无到有将天文台建了起来。山里没几户人家，他们要赶着毛驴将物资运上山，自己挑水做饭，到冬天还要砸冰取水。山区夜间气温常常会降到0℃以下，为了观测星星数据，半夜要起来3次，山里还时常有野兽。

台址选定后，为了安装望远镜，陈建生还当起了电工。望远镜有几千根线，接完后，陈建生对望远镜的性能熟得不得了，开机听到一点点杂音就知道哪里出了问题。

北京天文台的建设，补齐了国内仅有紫金山天文台的不足。回忆这段筚路蓝缕的“创业史”，陈建生笑着说：“那时的工作、生活虽然很艰苦，但大家干劲很足，都把祖国的召唤当作自己行动的指南。”

2000年，年逾六旬的陈建生，以中国科学院—北京大学联合办学的方式，在北京大学创办了天文学系，兼职北大天文学系主任。他从国外引进师资人才，促成科维理天文与天体物理研究所落地北大，吸引了海外优秀青年学者加盟，推动北大天文学科走上了发展的快车道。

为了唤起更多学生对天文学的兴趣，2008年起，陈建生发起全国中学生天文夏令营，每年定期给学生讲课、组织他们参观天文台站，选拔优秀学员，一直延续至今，通过这个方法吸引了优秀中学生报考天文学系专业。

20世纪90年代，国内真正有天文系的大学，只有南京大学和北京师范大学，如今国内开展天文学教育和研究的高校达到了20多所。

提到这段历史，陈建生说：“一个国家天文学的发展有两个最重要的条件，一个是大望远镜，这是必需的；另一个是人才，没有人才什么也谈不上。”

2019年11月，陈建生回到母校格致中学，首次以“客座教师”的身份为师生开设了一场科普讲座。记者 叶诚 摄

重返母校

带年轻学子“看星星”

2006年，在福州格致中学建校160周年之际，陈建生将他领导研究小组发现的一颗小行星命名为“福州格致星”，以感谢母校的悉心培养。

陈建生是从福州格致中学（当时叫福州第五中学）走出来的，1957年，他以492分考入北京大学物理学系，距满分仅差8分。

回忆在格致6年的求学岁月，陈建生觉得那是他一生中最快乐的时光。当时没有这么大的高考压力，学生有很多业余时间发展个人兴趣，他的数学天赋也早早显露，高二时，就在武汉大学主办的《数学通讯》上发表了他的第一篇学术论文《圆内线段及面积的中外比》。

1956年，国内发生了一件大事，华人科学家李政道和杨振宁发现了“宇称不守恒”定律，次年荣获诺贝尔奖。当时，国内各大报纸头版头条都刊载了这一消息，还在校园的陈建生受此鼓舞，高考时，他怀着满腔报国热忱，填报了最难考的物理学系，并进入了比较前沿的天体物理学专业，也是北大最早的天文学专业。

退休后，陈建生致力于将天文学知识带入中学校园，并以“客座教师”的身份重返母校开办趣味科普讲座。2019年，他举办《中国空间站和中国“哈勃”太空望远镜》科普讲座，吸引众多格致学子一睹院士风采，了解其传奇的“追星”人生。

今年初，86岁高龄的陈建生再度回到母校，以“从天文学角度理解地球为什么有生命和人类”为题，将庞杂艰深的天文学理论化作生动平实的语言，将求索寰宇的梦想种子播撒向年轻的心田。

作为太空的“飞天巨眼”，CSST每天可产生10万幅的高质量图像，中国天文大国的时代即将到来。2023年，在一次CSST科学年会上，陈建生提出发动公众参与CSST图像数据开发的全民科普计划。他认为，这些数据不应只供给科学家，还要开放给公众，尤其是中学生应该成为数据开发利用的主力之一。

陈建生透露，他们的团队已申请国家基金，正在着手开展编写教材、在校园培训指导老师、编写简易图像处理软件等，让公众也能从迄今最大的天文项目中，体会到星空的魅力。他还计划推动在全国城市的主要广场，用大屏幕播放美丽的天体图像，让公众置身都市，也能感受头顶宇宙的浪漫和美丽。（记者 朱榕）