探尋天空之外的奧秘

段盼盼

“星空一直在輕聲召喚，仿佛一首久遠的童謠”，人類自誕生起，就開始了對遠方的向往。于是，太陽成為太陽，月亮叫作月亮，四季更替有了答案，日出日落被賦予意義。然而，人類的探索不止于此。那些應(yīng)神秘召喚，渴望探索遠方的人，用科學(xué)追溯久遠的過去，用科學(xué)描繪宇宙的未來。在時間的長河里，在無盡的探尋中，一代又一代追逐遠方的人建立起了浪漫的天文學(xué)。“未來是什么樣子？”“宇宙將如何終結(jié)？”我們也許將永遠不知道，但可以肯定的是，人類不會停止對遠方的向往。

作為我國天文事業(yè)的一分子，西華師范大學(xué)的天文學(xué)科發(fā)展由來已久，在30多年中得到了中國天文界的大力支持。2016年9月，西華師范大學(xué)天文系成立，迎來了第一屆35名本科學(xué)生。在充分考慮國內(nèi)、國際天文發(fā)展趨勢和學(xué)校的辦學(xué)條件下，西華師范大學(xué)天文系制定了以天文教育為特色、教學(xué)與科研并舉的辦學(xué)方針，并致力于推動中國天文科學(xué)傳播事業(yè)的發(fā)展。2018年1月，四川省落下閎研究中心在西華師范大學(xué)成立，該研究中心是對西漢著名天文學(xué)家落下閎進行學(xué)術(shù)研究、科普宣傳、社會服務(wù)的重要平臺，也是中國科技史研究尤其是天文學(xué)史研究的重要平臺。四川省落下閎研究中心既是一個學(xué)術(shù)研究機構(gòu)，又是一個管理機構(gòu)，還是一個服務(wù)機構(gòu)，將以嚴格的管理、周到的服務(wù)和高質(zhì)量的成果，凝聚省內(nèi)外、國內(nèi)外的研究者，建設(shè)好這一個開放式的學(xué)術(shù)平臺，建成國內(nèi)知名、四川一流的社科研究重要基地，為國家弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化戰(zhàn)略，為四川的文化繁榮、經(jīng)濟發(fā)展、社會進步做出貢獻。

走進浩瀚的宇宙

我國天文學(xué)曾有過輝煌的過去，包括世界上最古老、豐富的日食、彗星等天象記錄，有渾儀、簡儀等精湛的古天文儀器，有落下閎、張衡、郭守敬等馳名中外的天文學(xué)家。自文藝復(fù)興以后，天文學(xué)在世界范圍迅速發(fā)展，但中國天文學(xué)卻停滯不前。新中國成立以后，百廢待興，中國天文界開始奮起追趕世界先進水平。尤其是改革開放后的40年里，我國天文事業(yè)迎來了發(fā)展的黃金時代。

1984年，西華師范大學(xué)物理學(xué)院承辦了一次天文的講習(xí)班，由中國科技大學(xué)和南京大學(xué)著名院士、教授團隊擔(dān)綱講課，從此與天文學(xué)結(jié)下了不解之緣。西華師范大學(xué)天文學(xué)科學(xué)術(shù)委員會主任武向平院士的天文研究起點就是這次講習(xí)班。在著名天文學(xué)家，南京大學(xué)彭秋和教授等人的支持下，西華師范大學(xué)物理學(xué)院陶才德、楊樹政、羅志全三位老師先后進入天文與天體物理領(lǐng)域。

2002年，西華師范大學(xué)開始培養(yǎng)天文方向研究生。在全國天文學(xué)兄弟單位持續(xù)的鼎力幫助下，之后，歷經(jīng)幾代西華天文人的不懈努力，“西華師范大學(xué)-國家天文臺-紫金山天文臺聯(lián)合實測天體物理中心”于2014年成立，西華師范大學(xué)物理與空間科學(xué)學(xué)院院長羅志全教授、國家天文臺首席研究員鄧李才、紫金山天文臺首席研究員康熙擔(dān)任中心聯(lián)合主任。該中心以紫金山天文臺青海觀測站為基地，建設(shè)了50cm雙筒望遠鏡（國際網(wǎng)絡(luò)50BiN的原型機）以及1米SONG望遠鏡等，并投入了科學(xué)運行，迄今已取得了一批有價值的實測天文成果。

2016年9月，根據(jù)國內(nèi)天文研究和天文教育發(fā)展的需要，西華師范大學(xué)天文系成立，首屆招收35位本科生（一本招生）。為了學(xué)科的高水平發(fā)展，西華師范大學(xué)聘請了國家天文臺恒星組首席研究員鄧李才擔(dān)任天文系主任，熊大閏院士為學(xué)術(shù)委員會名譽主任，武向平院士為學(xué)術(shù)委員會主任。此外，學(xué)校還聘請了國內(nèi)各天文臺站和院校的一流專家作為西華師范大學(xué)天文系的外聘教授，共同參與天文學(xué)的學(xué)生培養(yǎng)工作。

在西華師范大學(xué)天文系成立大會上，西華師范大學(xué)天文系首屆系主任鄧李才致辭，他既是客人又是主人，10余載光陰，他見證了西華師范大學(xué)天文學(xué)科從無到有、從弱變強。他指出，我國天文學(xué)已迎來黃金時代，但天文學(xué)的基礎(chǔ)性教育卻深度缺失，為此，西華師范大學(xué)天文系將以中小學(xué)師資和研究型人才培養(yǎng)并重為要旨，建成有鮮明特色的科研平臺，培養(yǎng)高質(zhì)量天文人才，為四川省乃至全國天文學(xué)科研究提供平臺和智力支持。

2017年，西華師范大學(xué)匯同中國科學(xué)院國家天文臺，與中國科學(xué)院紫金山天文臺、青海省海西州政府簽署四方協(xié)議，在青海省海西州開展天文選址工作，建設(shè)冷湖光學(xué)天文基地。2018年4月，隨著天文學(xué)一級學(xué)科碩士學(xué)位點獲得授權(quán)，西華師范大學(xué)成為全國第7個、四川省唯一包含本科和碩士教育體系的天文人才培養(yǎng)單位。2019年，西華師范大學(xué)正式以天文學(xué)一級學(xué)科招收碩士研究生。

目前，西華師范大學(xué)已建成科研用天文臺（現(xiàn)位于青海省德令哈市郊）、教學(xué)用天文臺、天文數(shù)據(jù)處理實驗室、天象廳等教學(xué)科研平臺，設(shè)備資產(chǎn)超過1000萬元，實驗用地超過1000平方米。其中，該科研天文臺是我國建設(shè)在優(yōu)良光學(xué)臺址最早的高校天文臺。

西華師范大學(xué)擁有四川省唯一的省級天文科普基地，建設(shè)了一支人員結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)水平高的科普團隊，立志于服務(wù)川渝地區(qū)的天文科學(xué)傳播事業(yè)。以中國古代著名天文學(xué)家、四川歷史文化名人落下閎命名的“落下閎研究會”也落戶西華師范大學(xué)，這使得西華師范大學(xué)形成了天文研究、天文教育和文化傳播的綜合體系。

培養(yǎng)仰望星空的人

黑格爾曾說過：“一個民族有一群仰望星空的人，他們才有希望。”天文系得以在西華師范大學(xué)落地生根，是該校特色辦學(xué)的又一成果。

西華師范大學(xué)校黨委書記王安平曾在西華師范大學(xué)天文系成立大會的致辭中說，建校70年來，學(xué)校始終牢記胡耀邦同志“不看牌子看貨色”的殷切囑托，秉承“從嚴治校、嚴謹治學(xué)、艱苦奮斗、開拓進取”的學(xué)校精神，堅持內(nèi)涵式發(fā)展，不斷深化教育教學(xué)改革，尤其在天文學(xué)學(xué)科建設(shè)方面，學(xué)校堅持“內(nèi)培外引”原則，不斷加強人才隊伍建設(shè)，不斷加大硬件設(shè)施投入。同時，他也表示，學(xué)校將以更大的決心、更強的力度、更足的干勁和更有力的舉措，力爭把西華師范大學(xué)天文學(xué)專業(yè)建成國內(nèi)一流的品牌專業(yè)，讓仰望星空成為全校師生共同的精神力量，牢記航天夢、強國夢的使命，向著實現(xiàn)中國夢的宏偉目標闊步前進。

西華師范大學(xué)天文學(xué)專業(yè)隸屬于西華師范大學(xué)物理與空間科學(xué)學(xué)院，課程設(shè)置加入了部分物理學(xué)基礎(chǔ)課程，同時融入天文專業(yè)課和天文教育課程，以分層培養(yǎng)的模式，不僅致力于培養(yǎng)具有扎實的數(shù)學(xué)、物理基礎(chǔ)的畢業(yè)生，為國內(nèi)主要的天文研究機構(gòu)或大學(xué)輸送研究生等后備研究人才，也為中學(xué)物理教育培養(yǎng)師資，還為國內(nèi)中心城市天文館培養(yǎng)科學(xué)普及教育、技術(shù)和管理人才。

西華師范大學(xué)天文學(xué)測重天體物理課程設(shè)置重視數(shù)理基礎(chǔ)，具體包括：力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、數(shù)學(xué)物理方法、原子物理學(xué)、普通物理實驗、理論力學(xué)、電動理學(xué)、熱力學(xué)統(tǒng)計物理、量子力學(xué)、天文學(xué)導(dǎo)論、恒星星系物理、宇宙學(xué)基礎(chǔ)、天體物理前沿、天文教育基礎(chǔ)。其中天文教育基礎(chǔ)是全國首開課程，是培養(yǎng)優(yōu)秀的中小學(xué)天文學(xué)教育教師的特色課程。

如今，西華師范大學(xué)已成為國內(nèi)重要的天文教育和科研單位之一。天文學(xué)科團隊由教育部新世紀優(yōu)秀人才、四川省“萬人計劃”人才蔣青權(quán)教授領(lǐng)銜，現(xiàn)有固定工作人員20人，兼職工作人員21人，其中博士生導(dǎo)師28人，碩士生導(dǎo)師35人，人員全部擁有博士學(xué)位。團隊中有中國科學(xué)院院士、國家杰出青年基金獲得者、中國科學(xué)院首席研究員、國務(wù)院特殊津貼專家、全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文獲得者、教育部新世紀優(yōu)秀人才、四川省“天府萬人計劃”入選者、四川省有突出貢獻的優(yōu)秀專家、四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人、中國高被引學(xué)者等多位專家，年齡結(jié)構(gòu)合理，科研實力雄厚。

西華師范大學(xué)天文系對本科生實行精英式培養(yǎng)模式，從大一開始實行導(dǎo)師制，導(dǎo)師包括校內(nèi)導(dǎo)師和校外導(dǎo)師，從學(xué)習(xí)、職業(yè)規(guī)劃、繼續(xù)教育等多方面對學(xué)生進行指導(dǎo)。導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)習(xí)合作小組，每周開展一次讀書會活動。讀書會活動由每個小組自行選擇天文方向的前沿話題，開展調(diào)查研究，了解研究背景，準備PPT講解，擇期集中交流。該活動不僅可以讓天文系學(xué)生了解學(xué)科前沿，還可以培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)和表達能力。每一年寒暑假，本科生還會到各個天文臺參加見習(xí)和實習(xí)，包括望遠鏡觀測使用以及科研項目實習(xí)等。學(xué)校和老師都為學(xué)生最大限度地提供幫助和指導(dǎo)。

2020年是西華師范大學(xué)天文學(xué)專業(yè)第一屆本科生畢業(yè)的一年，部分學(xué)生去了研究所和高校繼續(xù)讀研究生，一部分學(xué)生進入中學(xué)從事教學(xué)工作。而天文系研究生畢業(yè)后，大部分學(xué)生選擇了高校或者研究所（包括北京大學(xué)、國家天文臺、上海天文臺、云南天文臺、德國比勒菲爾德大學(xué)等國內(nèi)外一流大學(xué)或研究所）繼續(xù)攻讀博士學(xué)位，少部分學(xué)生選擇去往中學(xué)和政府機構(gòu)工作，且都受到錄用方高度的肯定。

欲上九天攬星月

西華師范大學(xué)天文學(xué)的研究團隊有高能天體物理、天文大數(shù)據(jù)分析與處理、天文技術(shù)與方法三個主要研究領(lǐng)域，主要包括以下方向：強引力天體物理、脈沖星、黑洞、銀河系結(jié)構(gòu)、恒星演化，天文數(shù)據(jù)處理，天文臺站的選址、建設(shè)和維護、天文元器件制備與加工實驗室等相關(guān)方面。

高能天體物理團隊主要開展脈沖星、黑洞、超新星、致密天體的合并等相關(guān)理論研究，這些研究都和宇宙線的起源問題有密切聯(lián)系。在實測天體物理方面，主要任務(wù)是利用西華師范大學(xué)50BiN望遠鏡與LHAASO觀測到的宇宙線的爆發(fā)事件相結(jié)合，尋找其光學(xué)對應(yīng)體并做后續(xù)的監(jiān)測工作，研究部分類型宇宙線的起源問題。日常的觀測任務(wù)是做恒星的時域科學(xué)觀測研究。

天文大數(shù)據(jù)分析與處理團隊的主要任務(wù)是利用西華師范大學(xué)的天文數(shù)據(jù)處理實驗室對國內(nèi)外一流巡天望遠鏡數(shù)據(jù)，包括LHAASO、LAMOST、FAST、Gaia等大型天文裝置釋放的大量數(shù)據(jù)，進行相關(guān)研究。其中，用LAMOST和Gaia數(shù)據(jù)對銀河系的結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究可以對銀河系暗物質(zhì)暈的結(jié)構(gòu)有很好的限制，從而可以對暗物質(zhì)粒子的性質(zhì)有進一步的認識，這樣可以與錦屏山的暗物質(zhì)探測相聯(lián)系，相互印證和合作。LHAASO和FAST將來一定會有海量數(shù)據(jù)需要處理，需要大量的研究人員參與工作，西華師范大學(xué)天文學(xué)研究團隊可以利用數(shù)據(jù)中心進行深度的介入以進行相關(guān)研究。

天文技術(shù)與方法團隊主要從事天文臺站的選址、建設(shè)、維護、探測器技術(shù)開發(fā)等工作。主要任務(wù)和目標有兩個：一是在川西稻城地區(qū)的準臺址進行長期的科學(xué)監(jiān)測，為在四川建設(shè)天文學(xué)科觀測基地提供科學(xué)的臺址依據(jù)；二是完成所承擔(dān)的青海省重大基礎(chǔ)科學(xué)研究專項，為國家的天文和空間科學(xué)長遠戰(zhàn)略布局提供臺址資源。針對冷湖地區(qū)的光學(xué)天文基地建設(shè)計劃，西華師范大學(xué)和國家天文臺、紫金山天文臺一起與青海省海西州政府簽署了長期的四方合作協(xié)議，是未來天文觀測基地的創(chuàng)始單位，可以分享將來落戶冷湖的各種設(shè)備的部分實驗和觀測時間。西華師范大學(xué)的天文元器件制備與加工實驗室為本校天文學(xué)科提供了技術(shù)支撐。

基于西華師范大學(xué)天文學(xué)的各個科研平臺，在各兄弟單位的支持下，近年來，西華師范大學(xué)天文學(xué)研究團隊主持了國家自然科學(xué)基金項目、教育部項目等國家級項目十多項，省部級項目多項。取得的論文成果發(fā)表在Nature、PRD、ApJ等國際頂級刊物上，其中蔣青權(quán)教授連續(xù)6年蟬聯(lián)中國高被引學(xué)者榜單。

2018年3月21日，世界頂級天文雜志《天體物理學(xué)報》登載了西華師范大學(xué)天文系系主任鄧李才、西華師范大學(xué)天文系兼職教授李程遠和Richard de Grijs團隊（西華師范大學(xué)為第二單位）的文章。該文以哈勃空間望遠鏡詳實的觀測證據(jù)，對星團藍離散星形成機制這個困擾世界天文學(xué)家的熱點課題提出了新的挑戰(zhàn)。這是一個突破性的研究成果，Nature Astronomy專門聘請國際同行，加拿大的Alison Sills教授撰文在Nature配發(fā)新聞介紹此項工作，這在天體物理領(lǐng)域中是一項罕見的殊榮。2018年5月1日，Nature Astronomy刊登了對鄧李才研究員領(lǐng)導(dǎo)的國際科研團隊專門的評述文章，認為他們的發(fā)現(xiàn)與研究挑戰(zhàn)了對藍離散星形成機制及動力學(xué)環(huán)境的傳統(tǒng)認知，具有重要意義。

2019年2月5日凌晨，國際科學(xué)期刊Nature Astronomy在線發(fā)布我國天文學(xué)家的一項重大發(fā)現(xiàn)——首次展示銀河系恒星盤驚人的翹曲結(jié)構(gòu)，此項成果是由鄧李才研究員帶領(lǐng)的團隊完成，包括西華師大兼職教授、澳大利亞麥考瑞大學(xué)理查德·迪何銳思。2019年5月，西華師范大學(xué)物理與空間科學(xué)學(xué)院副教授、中國科學(xué)院天文大科學(xué)中心特聘青年研究員李靜等人第一次描繪出了人馬座星流精確的三維空間軌道分布，該項研究成果發(fā)表在國際權(quán)威天文期刊Astrophysical Journal上，并被美國暗物質(zhì)巡天觀測計劃收錄，李靜作為文章第一作者兼通訊作者，被邀請作為合作者加入該項目。該成果在2020年入選中國LAMOST項目2019年11項代表性成果之一。

2019年9月，在召開的2019年中國天文學(xué)會常務(wù)理事會上，西華師范大學(xué)黨委副書記、校長王元君代表學(xué)校提交了承辦中國天文學(xué)年會的申請。他在報告中介紹了西華師大人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會服務(wù)、文化傳承與創(chuàng)新、國際交流合作等方面的基本情況，特別是西華師范大學(xué)天文系成立以來取得的顯著成績。他代表西華師范大學(xué)鄭重承諾，將把年會作為西華師范大學(xué)未來幾年的一項重要工作，努力把年會辦成一屆精彩、非凡、卓越的盛會。在最后表決環(huán)節(jié)，西華師范大學(xué)力壓群雄，成功爭取到了2021年的天文學(xué)年會舉辦權(quán)。

習(xí)近平總書記曾指出，“探索浩瀚宇宙，發(fā)展航天事業(yè)，建設(shè)航天強國，是我們不懈追求的航天夢”。隨著空間技術(shù)不斷發(fā)展，航天事業(yè)已成為國家高科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點之一。航天事業(yè)的發(fā)展為天文學(xué)提供了新的歷史機遇，天文學(xué)也為服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求做出了重要貢獻。西華師范大學(xué)天文系應(yīng)時而立，必將順勢而為。未來，西華師范大學(xué)天文系在建設(shè)天文學(xué)科的征途中將更加奮勇向前，捕捉更多宇宙的奧秘，為中國夢助力。