心系蒼穹——記國(guó)家天文臺(tái)研究員、郭守敬望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)運(yùn)行部主任施建榮

本刊記者 廖瀟莎

“天階夜色涼如水，臥看牽牛織女星。”幾千年來(lái)，浩渺星空的波瀾壯闊和宇宙的神秘莫測(cè)一直引導(dǎo)著人們不斷地追尋與探索。在滿天星斗的吸引下，一群愛(ài)“刨根究底”的人，懷著強(qiáng)烈的好奇心，盡自己所能去探究銀河存在的根本、恒星運(yùn)行的規(guī)則、宇宙產(chǎn)生的源頭。他們所從事的，正是“仰望星空”的天文科研事業(yè)。

“黑暗給了我黑色的眼睛，我用它來(lái)尋找光明”。“仰望星空”的人是一群在黑暗中尋找光明的人，是一群迷戀星空的人，他們就像那夜空中璀璨奪目的群星，燦爛了我國(guó)天文學(xué)界的天空。國(guó)家天文臺(tái)研究員，郭守敬望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)運(yùn)行部主任施建榮就是其中明亮的一顆星。

專注科研 集大成而有所為

早在人類的童年，我們的祖先就在甲骨文中留下了“新大星并于火”的世界上最早的天文記錄。而“遂古之初，誰(shuí)傳道之？上下未形，何有考之？……”偉大的愛(ài)國(guó)詩(shī)人屈原的《天問(wèn)》，簡(jiǎn)直就是對(duì)宇宙起源、天體演化的朦朧卻系統(tǒng)的總結(jié)性探索。

當(dāng)然，世界上其它民族也對(duì)天文科學(xué)作出了自己的貢獻(xiàn)；不過(guò)，他們的研究在中世紀(jì)很快就遭遇上帝蠻橫的扼殺，當(dāng)布魯諾、伽利略堅(jiān)持哥白尼“日心說(shuō)”時(shí)，布魯諾甚至被羅馬教廷活活燒死。

然而科學(xué)畢竟是阻擋不了的，伽利略彌留之際堅(jiān)持說(shuō)：“地球畢竟是圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的”。這個(gè)對(duì)天體關(guān)系的研究，動(dòng)搖了上帝的統(tǒng)治，引起了思想領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，它推動(dòng)了天文研究在科學(xué)的軌道加速前行，涌現(xiàn)了一大批世界著名的科學(xué)家，從牛頓、愛(ài)因斯坦到霍金，還有愛(ài)丁頓、哈勃、奧爾特一直到創(chuàng)立“大爆炸理論”的勒梅特以及發(fā)現(xiàn)“宇宙背景輻射”的彭齊亞斯……

如今，群星璀璨的天文學(xué)界的天空上，又多了一個(gè)名字——施建榮。

施建榮1995年畢業(yè)于北京大學(xué)地球物理系，獲碩士學(xué)位，1998年獲上海交通大學(xué)應(yīng)用物理系理學(xué)博士學(xué)位，同年6月進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)從事博士后研究。低調(diào)的行事風(fēng)格，勤奮的工作態(tài)度，加上天資聰穎，使他很快脫穎而出。1999年至2009年，他曾先后八次赴德國(guó)慕尼黑大學(xué)天文和天體物理研究所從事非局域熱動(dòng)平衡條件下原子模型建立的研究工作，2010年赴俄羅斯天文研究所合作研究。

近年來(lái)，施建榮主要從事高分辨率光譜的分析、銀河系化學(xué)演化和恒星參數(shù)確定方面的研究工作，主要科研方向是銀河系的化學(xué)演化，具體的工作是分析和確定恒星表面一些重要金屬元素的豐度。

“終身努力，便成天才”！多年的學(xué)習(xí)，使施建榮在晚型恒星大氣中一些重要元素的非局部熱動(dòng)平衡效應(yīng)的研究方面做了大量的工作，建立了研究NLTE效應(yīng)的Li、B、Na、Mg、Al、Si、K、Fe和Cu等原子模型，分析了多批樣本星的元素豐度。

在晚型恒星大氣中由于有輻射場(chǎng)的存在，尤其在貧金屬恒星大氣中，一方面由于電子密度低，另一方面由于重金屬含量少，不透明度降低，這些恒星在紫外的輻射很強(qiáng)，這時(shí)候，恒星大氣中碰撞不再占主導(dǎo)地位，粒子數(shù)布局不再滿足玻爾茲曼和沙哈方程，在這種情況下，我們必須考慮非局部熱動(dòng)平衡效應(yīng)對(duì)元素豐度確定的影響。目前，由于觀測(cè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)際上在這方面研究成為了一個(gè)熱點(diǎn)，是國(guó)際上處于領(lǐng)先地位的科研課題。施建榮所在的課題組是屬于比較早開(kāi)始研究和工作最認(rèn)真的課題組之一。目前，他們?cè)谶@方面發(fā)表了多篇文章，國(guó)際天文和天體物理年評(píng)的綜述文章也引用了他們多篇文章，并對(duì)他們的研究做了很高的評(píng)價(jià)。

苦心鉆研 破難題而出成果

人生在世總是有追求的，既然是水，就應(yīng)該成為波浪；既然是土，就要壘成大山！施建榮以全部的知識(shí)和熱情來(lái)回報(bào)社會(huì)。他參加了多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金的重大科研項(xiàng)目或子項(xiàng)目。

2009年12月完成的科研項(xiàng)目如“確定斯隆海量光譜及測(cè)光數(shù)據(jù)恒星參數(shù)的方法研究”，該項(xiàng)目是建立恒星理論模板光譜，通過(guò)研究斯隆海量的恒星光譜和五色測(cè)光數(shù)據(jù)來(lái)確定這些SDSS低分辨率恒星光譜的有效溫度、表面重力和[Fe/H]等參數(shù)，從而探索出一套從低分辨率恒星光譜和測(cè)光數(shù)據(jù)中提取恒星參數(shù)信息的方法。這些信息為研究銀河系的形成和演化等研究都有著決定性的作用，也可以直接為將來(lái)LAMOST海量恒星光譜的分析與處理提供相關(guān)的軟件和方法。

2012年12月完成的科學(xué)基金項(xiàng)目如“極端貧金屬恒星元素豐度分布模式的研究”，研究的主要目標(biāo)是利用光譜方法確定一批極端貧金屬恒星的基本參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，確定這些極端貧金屬恒星中元素豐度的分布模式。從而了解這些元素的早期起源、第一代超新星的爆發(fā)過(guò)程，原始的初始質(zhì)量函數(shù)，以及研究銀河系早期的恒星形成和化學(xué)演化歷史等。

該項(xiàng)目研究特色在于，他們將詳細(xì)研究F e在極端貧金屬恒星中的非局部熱動(dòng)平衡效應(yīng)，利用Fe I和Fe II譜線多的事實(shí)，用Fe I的豐度與其激發(fā)電勢(shì)無(wú)關(guān)來(lái)確定恒星的有效溫度，F(xiàn)e I和Fe II譜線給出的豐度一致來(lái)確定表面重力。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以避免由于消光和距離不確定等因素對(duì)恒星基本參數(shù)確定的影響。在Fe原子模型的研究方面，他們的研究表明，在極端貧金屬恒星中，非局部熱動(dòng)平衡效應(yīng)對(duì)很多種元素豐度的確定影響很大，不可忽視。因此在確定這些元素的豐度時(shí)，他們也將考慮這個(gè)效應(yīng)，從而精確確定極端貧金屬恒星中元素豐度的分布模式。

施建榮深知，在科學(xué)道路上攀登，需要的是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和勤奮的科學(xué)精神。多年來(lái)，他在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上公開(kāi)發(fā)表進(jìn)入SCI檢索的學(xué)術(shù)論文50余篇。2003年作為主要成員，獲北京市科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)；2008年作為主要參加者，獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。

研究是無(wú)限的，人是渺小的。科學(xué)家研究得越深，越覺(jué)得世界的神奇。探索自然的奧秘需要始終如一、鍥而不舍的精神。在通往科學(xué)的道路上，施建榮總是對(duì)知識(shí)竭盡勤奮，對(duì)科學(xué)不懈追求，近期他又擔(dān)任了國(guó)內(nèi)最大的巡天光學(xué)望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）觀測(cè)運(yùn)行部的負(fù)責(zé)人，最主要的工作是保證望遠(yuǎn)鏡的正常運(yùn)行，并獲取國(guó)內(nèi)外天文學(xué)家所需求的光譜，并進(jìn)一步提高望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)效率。

研究工作方面，施建榮目前主要有三個(gè)方面的工作：一是利用已建立的原子模型，確定一批恒星的元素豐度，為研究銀河系的化學(xué)演化，確定這些元素的主要來(lái)源提供觀測(cè)依據(jù)；二是建立新的原子模型；三是與國(guó)內(nèi)外原子物理方面的專家合作，計(jì)算得到更可靠的原子參數(shù)，改進(jìn)已有的原子模型，進(jìn)一步得到更可靠的恒星豐度信息。

仰望星空，滿天的余輝在閃爍，那是星星無(wú)聲的語(yǔ)言。無(wú)論是資格多老的星星，無(wú)論是正釋放著巨大能量的超新星，抑或是正縮著軀體行將衰老的白矮星，都一律只是發(fā)著自己的光信號(hào)。它們一點(diǎn)兒也不喧囂，更不試圖奪目。它們懂得，浩浩寰宇能發(fā)出光輝、照亮人間的同伴有的是，不必爭(zhēng)功邀寵，自標(biāo)身份。有一份光，發(fā)一份熱，你終會(huì)得到最大的快樂(lè)!

施建榮就像這茫茫天空中的一顆星星，努力發(fā)著自己最大的光和熱。正是千萬(wàn)顆小星星匯聚著光芒，才照亮了我們美麗的夜空……