陈建生,1938年7月8日出生,中国
琅岐岛人,毕业于
北京大学地球物理系。他是中国当代天体物理学家,中国科学院院士,
中国科学院国家天文台研究员,中国“973”项目首席科学家。同时,陈建生也是
北京大学天文学系创系主任、教授。他也曾任第八届全国政协委员、中国科学院数理学部副主任、
邵逸夫国际天文奖评审委员会委员和主席等职务。
陈建生初中时期便对数理科学有较大的兴趣,并在高二时就发表了学术论文《圆内线段及面积的中外比》。1957年,他以492分的成绩成为全国高考状元,并前往
北京大学物理系物理专业学习,后改学
天体物理。1963年,陈建生毕业后被分配到中国科学院北京天文台,并参与北京天文台的选址与建设。1979年,陈建生外派出国,认识到中国
天文学与世界水平的差距。1986年,他提出了大尺度、大样本、大视场作为中国天体物理学研究的战略方向,并设计出大样本天体光谱
中国空间站工程巡天望远镜系统进行
类星体研究。1991年,陈建生当选
中国科学院学部委员(院士)。他在进行科学研究的同时,积极地参政议政,例如为完善中国教科文卫法律法规提出建议。1999年,陈建生在
北京大学创办
中国科学院和北大合办的
中国科学技术大学天文学系,致力于推动中国天文教育的发展。而在退居二线后,陈建生仍然为中国的天文事业出谋划策,例如2021年4月17日,陈建生在国家天文台科学中心揭牌仪式上作了题为《光学巡天的黄金时代》的学术报告。
陈建生主要研究领域是
类星体、类星体吸收线、大样本及大尺度
天文学等。他在类星体、
星系等领域取得较多成就,且从战略高度提出中国天文发展的方向和路线,为中国天文走向世界前列作出了贡献。1998年,陈建生荣获中国科学院自然科学与科技进步奖
一等奖,后又于2000年荣获何梁何利
科学技术进步奖。
人物经历
早年求学
1938年7月8日,陈建生出生于中国
琅岐岛,4岁时父亲去世,与母亲一起生活。1951年,其从
上海市回
福州市,住在峰坊的宦贵巷,次年转学至福州五中(1952年
上海市格致中学、法海中学等合并为福州五中)。本应上初三的陈建生却因福州五中转学规定不允许插入毕业班,只能从初二开始读。在此期间,陈建生对数理科学有较大的兴趣,还参加了学校组建的华罗庚数学小组。高二时,陈建生在
武汉大学主办的数学学术刊物《
数学通讯》上发表了一篇学术论文《圆内线段及面积的中外比》。
1957年,陈建生参加高考,后以492分(满分500分)的成绩成为全国高考状元,且语文作文拿到了满分。因陈建生的偶像是
阿尔伯特·爱因斯坦,便报考了物理系,后进入
北京大学物理系物理专业学习。1959年,北京大学物理系进行调整,陈建生被调往地球物理系,后又因
中国科学院要成立北京天文台,但没有专业人才,地球物理系变成了天体物理系,而陈建生对天文一直挺感兴趣。1963年,陈建生以优异成绩从北京大学毕业,并被分配到中国科学院北京天文台(今国家天文台)。自此,陈建生开启与星空为伴的生涯。
建设天文台
陈建生毕业时正逢北京天文台筹建,而天文台的选址工作是对陈建生人生的第一个考验。因选址需要在荒山僻野中选择不同的地点,经过至少一年的连续观测才能确定址点,于是陈建生和同事们背起仪器开进了深山,住帐篷,喝山泉,开始了风餐露宿的生活。在经过陈建生等人一年的勘测后,最后选定了台址,但该地址却因是军事禁区而被驳回。之后,陈建生等人又前往
燕山的腹地,经过勘测,最终选定了河北
兴隆县境内一座海拔960米的小山。
建设天文观测台不只是施工单位的事情,因为当时资金匮乏,陈建生等人需要将
精密仪器背上山。为了安装望远镜,陈建生等人既当装卸工,又当电工,还要自己调试机器。又因当时的自动化遥控技术落后,夜晚观测天象时必须在与室外同温的圆顶观测室内工作。冬季时,燕山山脉最低可降到零下30度。在此条件下,陈建生等人需要每天连续观测十几个小时。后因“文化大革命”,陈建生的科研工作遭遇各种坎坷,直到1976年后才逐步回归正轨。
出国学习
1979年,陈建生作为中国天文界第一批出国访问学者,被派往
澳大利亚英澳天文台工作,于次年6月回到北京。后又相继应邀前往欧洲南方天文台及其他十多个国家的天文台工作、访问。期间,陈建生主要研究课题是
类星体及类星体吸收线光谱,也是当时世界上最早涉足该领域的天文学家之一。陈建生在出国访问时,看到了发达国家大型精密昂贵的天文设备和与之伴生出的科学成果,认识到中国
天文学由于经济落后而拉大的与世界水平的差距。此后,便一直思考怎样发展中国的天体物理学事业。
类星体研究
1986年,时为中国科学院北京天文台研究员的陈建生根据中国经济发展和天文科研队伍的现状,提出中国天文界可以以研究
宇宙大范围性质或
天体系统的整体性质为目的,即将大尺度、大样本、大视场作为中国天体物理学研究的战略方向,追赶世界先进水平。为实现这一目的,陈建生申请了一台20世纪60年代引进的60/90cm
施密特望远镜(中小型设备)。为了节约资金,陈建生带领课题组与美国天文界合作,利用美国的技术研制出一套CCD接收系统,然后将施密特望远镜与这套接收系统相配,最终将这套天文观测设备改造成国际上极富创新特点的大样本
天体光谱
中国空间站工程巡天望远镜系统。
1991年,陈建生当选为中国科学院院士。1994年2月8日,中国发射了两颗
人造卫星,其中的“夸父一号模拟星”发射后地面观测不到。其后,中国航天部门历时七个月也没有寻找到这颗卫星。陈建生得知此消息后,便主动承担寻找“夸父一号模拟星”的工作。陈建生根据紫金山天文台提供的位置预报,他于9月9日安排好观测时间,并利用大样本天体光谱巡天系统,观测开始不久便找到了“夸父一号模拟星”,并在一个小时内两次成功地对其进行拍摄。
通过这台望远镜,陈建生的课题组在进行
类星体研究的同时,还先后发现1400多颗
小行星,在世界天文台排行榜上名列第四。其中在1998年5月4日
北京大学100周年校庆之际,陈建生将他发现的一颗小行星命名为“北京大学之星”。此外,陈建生还将自己发现的小行星命名为“福州格致星”“
林则徐星”“
福州星”等。
政治生活
陈建生在进行科学研究的同时,积极地参政议政。自1993年加入
中国农工民主党后,陈建生接连担任第八届全国政协委员、第九、第十届全国人大常委、农工党中央副主席、农工党北京市委会主委等职。尤其是陈建生1998年担任九届全国人大教科文卫委员会成员以来,为完善中国教科文卫法律法规,做了大量的调研和审查工作。此外他还是《科学技术普及法》领导小组的成员。因陈建生的科学成就和丰富的人生阅历赢得了众人的信任,在2003年初召开的北京市政协十届一次会议上当选为市政协副主席。
天文教育
陈建生花了很多时间在天文教育上,且注重人才培养。1998年,陈建生筹建了一个中国科学院跟
北京大学的联合天体物理中心,即北京天体物理中心。1999年陈建生在北京大学创办了
中国科学院和北大合办的
中国科学技术大学天文学系,并担任了12年的系主任,期间他主张中国天文要发展,必须要走国际合作的路子,还要培养天文专业的大批人才。而且陈建生开始走入中学,用自己的力量推动中学生们了解科学、了解天文和
外层空间。2006年,陈建生促成美国科维理(Kavli)基金会与北京大学合作,成立了国际化的科维理天文与天体物理研究所,并成立由国内外著名学者组成的理事会和科学咨询委员会,对研究所的运行和发展给予指导。陈建生虽已退居二线,但仍然为
中原地区的天文事业出谋划策。
主要成就
陈建生主要研究领域是
类星体、类星体吸收线、大视场大样本
天文学、大尺度结构、BATC(北京—
亚利桑那州—台湾—康尼迪克)
中国空间站工程巡天望远镜、CCD测光等,曾主持“九五”
中国科学院重大基础研究项目、国家基金委重点项目和“973”项目中的
星系形成与演化。其与其他学者合作首次得到类星体吸收线光谱中莱曼α与莱曼γ的强相关,以及莱曼α与莱曼β强相关的最好结果,从而确证了高
红移宇宙空间原始氢云的存在,并与同事合作通过分析类星体吸收线证明了高红移星系的存在,并通过对元素丰度的测定和比较显示出星系
化学组成在百亿年内的演化在国内率先开展类星体物端棱镜
中国空间站工程巡天望远镜,发现上千个
类星体候选者。结合中国具体条件,发展了实测手段并开展研究,首次提出并与同事一起实现了在
施密特望远镜上用CCD进行多
天体同时快速测光的方法,开辟了一条大样本
天文研究的新途径。
食变星光度变化曲线Kopal迭代法
20世纪70年代,陈建生对流行40年之久的食变星光度变化曲线Kopal迭代法收敛性进行研究,首次指出该迭代法何时收敛,在什么情况下收敛的结果不是正确解,发展了用优选法来替代Kopal迭代求解食变
双星的轨道参数。
类星体研究
20世纪80年代以来陈建生开展类星体吸收线研究及类星体
中国空间站工程巡天望远镜的工作。类星体吸收线是研究
星系际物质,特别是高
红移星系际空间的最重要手段,陈建生从观测上证明了,在高红移宇宙空间,存在有丰富的原始氢云,他得到最好的In/邛及Ia/LY
谱线的强相关,从而为In云的存在确定了坚实的基础,并系统地研究了Id云的
物理性质,以及在宇宙时标下的演化。他还通过类星体吸收线研究高红移星系的
化学组成在百亿年跨度上的演化。
类星体作为离人类最遥远的
天体,是研究
宇宙早期物质分布、星系形成、宇宙大尺度结构的起源与演化的重要天体。陈建生的工作涉及许多类星体
中国空间站工程巡天望远镜与样本的建立,早期利用物端棱镜光谱进行类星体巡天,近年来发展基于15色测光基础上的天体光谱能量分布(SED)的类星体巡天方法,可望更好地克服类星体样本选择性问题。
星系研究
陈建生还研究了关于星系之间的相互作用是触发星系活动性的
重要环境因素:利用CFA
红移巡天样本,他得到
活动星系的出现与它的环境有密切的关系,活动星系以很高的比例出现在有相互作用的星系环境中,这个结论得到了近年来众多观测事实的支持,尤其是红外卫星上天后,所发现的一批红外极强的星系,以极高的比例存在于相互作用的环境中,成为当代
天体物理的热点问题之一。为了研究星系的结构,需要天文照相底片的特性曲线信息,陈建生和合作者最早提出
恒星的光度(对不同亮度恒星亮度的测量)应当包含有底片特性曲线的信息,并可以反解出来,由此发展一套计算机算法,这个方法后来成为20世纪90年代
哈雷彗星回归时,国际天文学会指定的哈雷彗星大尺度光度结构标准定标方法。
大样本、大尺度天文学
陈建生在国家财力以及技术水平都无法与国际强国竞争时,提出了大样本、大尺度天文学,走出一条穷人搞大科学的路线,这一思想成为“九五”国家大科学工程
LAMOST望远镜的科学基础。陈建生着手改造现有的小型望远镜,用创新的科学思想在国际上最早将CCD探测器引入大视场
施密特望远镜,并发展了15色大视场高精度多色测光系统,它的建成开辟了众多新的研究方向。如:对
侧向星系NGC 5907的观测,极限星等达到29米每平方角秒,达到了
哈勃空间望远镜的极限星等同水平,但视场比哈勃空间望远镜大900倍,为
星系晕中是否存在正常物质的暗物质晕这样重大问题的研究提供观测证据。还利用这套系统发现了许多H-H
天体,提供这类天体的大尺度分布,为
恒星形成的研究打开新路子;获得对
恒星演化有决定性作用的疏散
星团M67的赫罗图。此外,建立在这套系统上的
类星体中国空间站工程巡天望远镜是目前国际上惟一的用15色系统寻找类星体,改善了样本完备性;且这套观测系统在
小行星巡天方面,发现了若干重要的近地小行星,即国际上所关注的对
地球有潜在性毁灭性威胁的天体。
主要论著
担任职务
人才培养
招生情况
陈建生的招生专业是070401—天体物理,他的招生方向是
星系物理。
教授课程
陈建生教授的课程是《发现宇宙》。
资料来源:
荣誉奖项
对中国天文发展的建议
此外,陈建生认为人才对中国
天文学的发展也尤为重要,人才问题要不解决,中国没法从根本上解决中国天文发展的瓶颈。
人物评价
首都之窗评:陈建生是位充满科学精神的中国天文学界的盗火者。
中国科学院评:陈建生用一辈子的热情奉献天文事业,一辈子在“星海泛舟”。
个人生活
家庭生活
陈建生出生在
福州市一个很穷的家庭,4岁时父亲去世,母亲是一个没有文化的妇女,他的童年时代是很不开心的,经常看到日本人残忍地屠杀、虐待中国人,自己母亲也被日本人拉去修建飞机场。
学校生活
1952年,陈建生进入福州五中读书。中学时代是他一生当中最开心的几年,没有太大的学习压力,陈建生有很多的业余时间可以发展自己的个性。他喜欢数理科学,和老师关系都特别好,经常找老师问问题。那时候陈建生还担任学生会学习部部长,在“知识就是力量”的墙报稿件中,他都会出一些科学趣味问题,向同学们征集答案。
人物语录
人类只有一个地球,而它并不太平。
天文学的一个重要使命就是要保卫地球上的人类免受灭顶之灾。
人类只有一个地球,人类也只有一个共同的
宇宙。宇宙如此浩瀚,探索宇宙、开发宇宙是必须集全人类的智慧才能完成的使命。
中国要跟上时代前进的步伐,就不能身体进入21世纪而脑袋还停留在过去。
参考资料
陈建生.中国科学院国家天文台.2024-04-15
陈建生院士.广州大学物理与材料科学学院.2024-04-15