天文界“霸道奶奶”葉叔華：我們從跟著跑，到并排跑

吳雪

在中國，大家習慣叫她“葉先生”;在國際科學界，人們尊稱她為“Madame Ye”;在浩渺的宇宙，小行星3241號被命名為“葉叔華星”。

現年94歲的葉叔華是中國科學院上海天文臺名譽臺長，我國天文地球動力學的奠基人之一。在中國，大家習慣叫她“葉先生”;在國際科學界，人們尊稱她為“Madame Ye”;在浩渺的宇宙，小行星3241號被命名為“葉叔華星”。

主持建立中國世界時系統

1927年，葉叔華在廣東出生。1945年，她被中山大學理學院以全區第一名的高分錄取。到了大二，她便決定主修天文。1950年，她和人生伴侶程極泰一起到南京紫金山天文臺求職。當時，工作人員卻回答她“天文臺只招一個男的”。吃了“閉門羹”的葉叔華并不服氣，提筆寫了一封長信給當時的臺長、天文學家張鈺哲，列舉五個“不應該不用自己”的理由，成功說服了臺長。1951年底，葉叔華進入當時紫金山天文臺所屬的上海徐家匯觀象臺。進入觀象臺的第一項工作是觀測恒星，計算恒星時，再換算成世界時。

建國之初，還沒有一份統一的全國地圖，影響到大型的工程建設。很多省份還沒有精確測量，3萬測繪工作人員奔波在全國各地。而測繪離不開天文授時，如果天文時間測得不準，地圖就拼不起來。1955年，紫金山天文臺調來領導骨干人員，加強人員設備，工作馬上改觀。

1957年秋，中國科學院召開時間工作會議，同意授時工作精度已達到國際先進水平，但徐家匯觀象臺在我國東端，發播的時號在西部不容易收到。會議決定在中西部建立大型授時臺，并且建立中國的世界時標準，不依賴國際合作。后來經過在西部選址，決定在西安附近建設新的授時臺，即今日的國家授時中心。1958年，籌建我國世界時綜合系統的重擔，落在了32歲的葉叔華身上。

“我衡量了一下，一定要做得和國際上一樣好，最主要是保持數據平穩，要搞一套自己的方法。”葉叔華說，幾經試驗，他們最后改用了系統差的變化總和為零的方案。到了1964年，中國世界時系統達到世界第二名，1966年初正式作為我國的時間基準向全國發送，這就是后來的“北京時間”。

拓荒“無人區” VLBI的變革

熟悉葉叔華的人，都能背得出她的一句口頭禪：辦一件事，假設只有40%的把握，如果停在那里不動，就會慢慢變成20%的把握，最后變為零。但積極爭取，可以將其變成60%、70%，最后將事情辦成。拓荒“無人區”，一直是她性格中的重要特質。

“當西安接管了時間發布工作，我們的重要性就掉了一半，如果不找出路、不發展新技術的話，就要被消滅掉了。”那時，葉叔華感覺肩上擔子更重了。1970年，她恢復工作的第一件事，就是跑到圖書室看國外同行在做什么。

葉叔華了解到，1966年，新出現的VLBI的分辨率比傳統觀測儀器提高了幾十倍，而且不需要電纜，各個天文臺站借助原子鐘就可以連接起來，相距可達幾千公里。更讓葉叔華振奮的是，這一技術利用空間射電源，銀河系外也能觀測到。VLBI技術可以用在天文的許多方面。

由于這是一項新技術，成本又比較高，即使在一些發達國家也鮮有人問津。但葉叔華敏銳地看到了它的應用前景，1973年，她提出了發展VLBI的計劃，從自己的隊伍里頭，挑選了一批“骨干”出來，決定先試制6米望遠鏡。

“在上海建了一個6米望遠鏡，和德國的100米望遠鏡做了首個歐亞大陸的聯合觀測，果然成了。我就提出在中國建三個站，上海、烏魯木齊和昆明，都是25米的望遠鏡。”葉叔華清楚，提出這三個站組成全球最大的三角形，其他國家沒有這個魄力，只有把這件厲害的事做成，上海天文臺才有新生命。

當然，建設很花錢，好在上海天文臺工作有序，天文口每年有一筆錢。但“麻煩”也隨之來了，當時的經費只夠建兩個，這就意味著烏魯木齊和昆明只能二選一。對此，葉叔華想得長遠，上海到昆明1000多公里，到烏魯木齊是3000多公里，要力爭盡可能高的分辨率，這個聯網的距離就要盡可能遠，如果以后還要和歐洲聯網，更應該建在烏魯木齊。

1981年10月，葉叔華擔任上海天文臺臺長，VLBI項目正式上馬。1988年起，國際天文學會和國際大地測量學會宣布，世界時測定全部采用VLBI、激光測人造衛星和GPS等新技術，如果當初沒有預估到這一趨勢，我國的時間測量優勢將全軍覆沒。世界上還有幾十個授時臺都沿用了原來的技術，也都全軍覆沒。

20世紀90年代，VLBI一直用處不大，恰巧趕上我國啟動“探月工程”，當時面臨一個棘手難題，衛星飛到月球附近要改變軌道，需要非常精確的空間測量。“如果飛船沒有按照原定軌道走，要么撞上月球，要么飛到很遠的地方，這兩個都是‘大失敗。”

葉叔華和上海天文臺同事跑到北京主動請纓，接受了任務，后來在國際射電天文會議上，當她說出“10分鐘內把VLBI測軌結果報到北京總部”時，現場一片寂靜，有吃驚，更有懷疑。2007年，“嫦娥一號”衛星發射，由上海、烏魯木齊、北京和昆明4個站組成的VLBI聯測，從上海報到北京總部實際只用了6分鐘;到了“嫦娥四號”和“天問一號”任務，將VLBI測軌結果報到北京的時間更是縮短至1分鐘。

佘山腳下，“天馬”望遠鏡靜靜矗立著。為更好地發揮VLBI網的作用，2008年，葉叔華再次高瞻遠矚地提出建設上海65米全方位可動的射電望遠鏡，成為中國科學院和上海市的合作計劃。2013年12月，“天馬”全程參加了“嫦娥三號”實時觀測，使我國VLBI網的靈敏度提高至2.6倍以上。“未來不管航天器到木星、土星或是太陽系邊緣，測軌都不在話下。”葉叔華話里透著自豪。

推動SKA讓中國擁有更多主動權

在VLBI夢想成真后，葉叔華又開始為中國天文事業謀劃下一個“風口”——建立SKA亞洲科學中心。如今，上海團隊完成了SKA核心軟件的聯合開發和大規模集成測試，并且建成了第一個數據接收和處理機，澳大利亞的先導觀測項目的數據已經傳送到上海做處理，獲得成功。

“這是一件很實際的事，有個區域中心，數據都在我這里，就更容易召集很多的科學技術界，大家開會討論，進步就很快， 否則一盤散沙。”葉叔華認為，中國起步比較晚，科學隊伍看起來龐大，但真正集中做事的人并不多，這就需要為年輕人鋪路，讓他們走得更快。“我們從跟著跑，到并排跑已經不容易，做到領頭，不是一兩句話的事兒。”