編者按:天文學,給人無限遐想。“天文和歷史的浪漫加成,造就了黎耕老師身上‘科學的感性’。這是讓我很開心的一門課。”對中國科學院大學天文與空間科學學院副教授、中國科學院國家天文臺副研究員、中國科學院青年創(chuàng)新促進會秘書長黎耕及其開設的《天文學史》課程,有學生這樣評價。課堂內(nèi),黎耕在小教室里放眼大世界,回望人類探索宇宙的歷程;課堂外,他也像一代代天文官那樣,守護著這片歷史的星空。本期,我們一同走進黎耕的天文學史世界。
攝影/冉茜 部分圖片由黎耕提供
“當我們見到這件國寶,看到它在展柜里閃閃發(fā)光的時候,它重現(xiàn)的不僅是古人的智慧,也是亙古恒星的余暉。”中央廣播電視總臺欄目《國家寶藏》的舞臺上,黎耕這樣介紹金嵌珍珠天球儀。
2020年,《國家寶藏》總導演于蕾找到黎耕,邀請他在節(jié)目上講講國寶金嵌珍珠天球儀。在黎耕看來,它不只是表面看上去的一個金碧輝煌的作品,更是中國古代天文學史的部分縮影。
古人為什么要制作它?如此復雜的儀器,蘊藏著古人哪些深邃的思想?它又能給我們什么啟發(fā)?
在《國家寶藏》,黎耕向千萬觀眾述說國寶的傳奇故事。在中國科學院大學,他也開設有一門課程,給同學們講述天文學的前世今生。
搶手背后的堅持
“選擇《天文學史》,沒錯!”一學期的課程結(jié)束,資源與環(huán)境學院2021級碩士研究生卜令杰這樣稱道。
作為自然地理學專業(yè)的學生,卜令杰在研究一些課題時,也需要有一定的天文學背景知識。“學科之間的交集、自己對天文學的興趣,再加上師兄師姐的強烈推薦,促使我選了這門課。”對他來說,毫無疑問,這是一次正確的選擇。
2017年,黎耕加入《天文學史》課程授課團隊,開始承擔部分授課任務。作為一門具有通識屬性的專業(yè)選修課,選課學生來自不同院系。黎耕發(fā)現(xiàn),即便是本院(天文與空間科學學院)的選課學生,也有近半數(shù)沒有天文學背景。“對學生們而言,天文是一個全新的領域。”黎耕表示,“我希望能把更多的內(nèi)容呈現(xiàn)給大家,學生不只是聽個熱鬧,而是能真正學到東西。”用他的話說,《天文學史》這門課會告訴學生天文學是什么,以及天文學應該怎么去研究。
為了這個目標,黎耕在課程中傾注了大量心血。自2020年秋季學期起,由于課程授課團隊調(diào)整,黎耕開始獨自完成《天文學史》的全部授課任務。“一個人承擔這門課,還是蠻辛苦的。”回想近兩年的授課經(jīng)歷,黎耕感慨,“剛開始獨自上課時,我的生活基本被《天文學史》填滿了。”每次課前,黎耕會拿出相當多的時間準備,辦公室、校車上,多是他備課、改幻燈片的身影。對他而言,一次3學時的課,等于一周的辛苦備課和近百張幻燈片的精彩呈現(xiàn)。課程安排在每周四晚,黎耕坦言:“也就是周四上完課之后,我才能好好睡一覺。睡醒了,繼續(xù)準備下周的課。”
如今,黎耕和《天文學史》課程已共同走過5個年頭。5年間,課程內(nèi)容不斷調(diào)整完善,最終編織成了由“天文學如何改變世界”開篇,從天文學的起源、革命講到“觀天巨眼”,再到人類對宇宙的探索的一張由14個教學模塊組成的知識大網(wǎng)。而今,《天文學史》的課程屬性已由原先的一級學科普及課變?yōu)楣策x修課,向更多對天文學感興趣的學生開放;課程口碑持續(xù)上升,相應地,課程容量也由原先的80人,逐步擴大到170人。
選課期間,課程火爆,很多學生反映“搶不上課”。資源與環(huán)境學院2021級碩士研究生古再麗努爾·庫爾班就是其中之一。“之前沒有搶到,我就一直關(guān)注著。有一次半夜打開選課系統(tǒng),驚喜地發(fā)現(xiàn)有空余的名額,趕緊‘先下手為強’。”古再麗努爾興奮地說。
2021年秋季學期,《天文學史》再次擴容,幾十個新增名額又被一搶而空。黎耕欣慰地說:“能有這么多同學愿意選課,增容后還能選滿,作為老師我覺得很高興。”
至學期結(jié)束,課程依舊滿員。
從科研助手到“天文男神”
和很多人一樣,黎耕一開始并沒有“情定”天文,只是想著做一些“哪怕微不足道,但是對人類文明進程有貢獻的事”。在“科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的時代背景下,盡管對計算機、經(jīng)濟和文史都很感興趣,黎耕依然選擇了數(shù)理化天地生這些理學基礎專業(yè),并最終考取了當時南京大學的王牌專業(yè)之一——天文學。那個時候,黎耕并不確切知道學天文需要做什么,只是跟著系里的培養(yǎng)計劃,將數(shù)學、物理、生物、天文的很多基礎課程學了一遍。本科畢業(yè)后,對于自己未來的方向,黎耕心中有些糾結(jié)。盡管是理學出身,但對歷史的研究興趣仍深深誘惑著他。因此,在聽說中國科學院自然科學史研究所(簡稱“科學史所”)招取天文學史方向的研究生時,他毅然決然地選擇了時任科學史所研究員的孫小淳(現(xiàn)中國科學院大學人文學院院長)作為自己的導師,投入天文學史研究的懷抱。對于黎耕來說,這既結(jié)合了自己的專業(yè),又滿足了自己的興趣。
2008年夏天,在碩士畢業(yè)論文答辯會上,科學史所原所長陳美東先生曾緊握黎耕的手,囑咐他將天文學史的事業(yè)繼續(xù)下去。之后,當時剛開始攻讀博士研究生的黎耕,又被研究所委派做席澤宗先生的助手。席先生是中國天文學史“師爺級”的人物,也是當時科技史界唯一的院士。第一次去席先生家,由于不識路,黎耕眼看就要遲到,一路上忐忑不安,擔心席先生“發(fā)難”于自己。到席先生家后,黎耕發(fā)現(xiàn)他和藹可親,全然沒有“大人物”的氣派。在日后的交往中,甚至成了忘年之交。這些事給黎耕留下十分深刻的印象,不僅加深了他對研究工作的認識,也為他與學生交流過程中寬容、親切的態(tài)度埋下了種子。黎耕在學生面前總是面帶笑容,電子電氣與通信工程學院2021級碩士研究生冉茜這樣評價:“老師博學謙遜、幽默開朗、妙語連珠,是我們口中的‘天文男神’。”
在課程內(nèi)容的設置上,也可以看出黎耕對學生的“小心思”。課程正式開始前,黎耕通常會和學生分享一些最近遇到的事情,比如參加了什么學術(shù)會議、遇到了什么人、有什么新想法……黎耕期望,這些閑聊式引入,會給學生超出課堂的啟發(fā)。
此外,黎耕非常喜歡“酷的事兒”。2021年年底,太陽探測器帕克號首次進入日冕層,經(jīng)受了近百萬度的高溫考驗,并測量了珍貴的太陽風及等離子體數(shù)據(jù);詹姆斯·韋布空間望遠鏡發(fā)射升空,向著宇宙起源這個終極問題發(fā)起挑戰(zhàn);“中國天眼”發(fā)現(xiàn)了舉世矚目的科研成果。“這太酷了!”看到這些新聞,黎耕十分激動,“這些基礎研究,也許沒有明確的現(xiàn)實目的,但它們滿足了人類本能的探索欲望,也一定會改變世界。”
課堂上,黎耕就帶著這樣的“酷勁兒”講課,并將這股勁兒傳遞給學生。他也一直認為,對學生來說,樂趣比成績更重要。學生如果覺得所從事的研究是一件“酷的事兒”,也就更有可能將它作為自己終身的事業(yè)。
“人點燃人”的天文學史
在《天文學史》的教學目標中,可以看到如下語句——加深學生對天文學乃至近代科學思想的認識、認識天文學在整個科學進步和人類文明發(fā)展史中的重要意義和作用、讓學生建立正確的歷史觀。
“這門課對人有一定的激勵作用,形象一點說,就是‘人點燃人’。”黎耕坦言,考古天文學領域研究的內(nèi)容通常“上了一定的年紀”,離我們較遠。但是,這些內(nèi)容依然會對現(xiàn)在的科研工作有所啟示。“當我們遇到困難、感到彷徨的時候,想一想上課提到的‘大牛’們曾經(jīng)的遭遇,或許可以給我們一定的啟迪。”
對此,學生冉茜非常受用。她認為,這門課的一大亮點在于,它透過歷史,講述著人的價值。開普勒、伽利略、赫歇爾、南仁東……課堂上,黎耕以中外天文學家為引,串聯(lián)起課程的各個模塊,也串聯(lián)起天文學發(fā)展的進程。收到好評時,黎耕會謙虛地說:“課程受歡迎不是我的功勞,而是因為這些天文學家,他們做的事情本身就很酷。”
為了提高同學們的課堂參與感,更好地了解天文學家的成就,黎耕將選課學生分組,每組介紹一位天文學家的故事。全班共分為40組,對應40位在天文學發(fā)展中有杰出貢獻的天文學家。他們或是大家耳熟能詳?shù)娜宋?,或在天文學道路上劍走偏鋒,獨辟蹊徑,別有一番趣味。這些天文學家的故事,組成了豐富多彩的課程匯報。
在匯報中,生命科學學院2021級碩士研究生劉慧文感受到了不一樣的收獲和樂趣。在此前的課上,黎耕已對她所在小組對應的匯報人物作了專題講授。為了講出新意,與課程內(nèi)容有所區(qū)別,他們下了一番功夫。“我們講述了人物生平中一個有意思的小故事,并進行了一些探討。”在小組的匯報幻燈片中,劉慧文手繪的多幅插圖,為本就生動有趣的內(nèi)容錦上添花。“我很喜歡這門課,所以想用自己熟悉的畫筆做一個獨特的匯報。”劉慧文說。
《天文學史》的課程內(nèi)容分為古代和近現(xiàn)代兩大部分。在既往講授中,古代天文學的內(nèi)容往往偏多一些,而近現(xiàn)代天文學史很多相關(guān)內(nèi)容在參考書籍上較少涉及。因此,黎耕希望能在課上花更多時間介紹近現(xiàn)代天文學的歷史。從天文學革命與望遠鏡的發(fā)明開始,一直到當今前沿的天文發(fā)展歷程,他都想分享給同學們。“了解領域里較新的知識,對學生把握未來的發(fā)展方向是很有幫助的。我們?nèi)鄙僖槐具@樣的教材。”與授課同步進行的,是逐步積累素材、逐年完善教案。編寫教材,已在黎耕的計劃之列。
課堂之外,黎耕還想著多做點什么。“所有的科學研究都需要被人了解”,這是黎耕對科普的理解。在教學一線深入開展科普宣講活動,收獲聽眾們的笑臉和掌聲;在演播室講述科技與考古融合的故事,實現(xiàn)文藝與科技的跨界合作,黎耕一直走在科普的路上。他認為,除了責任,做研究、做科普,好奇心也是動機之一。“其實,我并沒有覺得它是‘陽春白雪’,在很大程度上,我做科普是為了開心。”黎耕笑著說。在他看來,科普既分享了自己對未知事物的探索,又滿足了聽眾對科學知識的需求,“我享受每一次科普的過程。”
“冷門”的考古天文學
考古天文學是一門自然科學與歷史學相融合的學科,它對于解決我國天文學問題和歷史學問題都有重要的意義。在黎耕看來,科技史研究是過去與現(xiàn)在的紐帶,它既關(guān)注當下歷史學的前沿動向,也關(guān)聯(lián)當今自然科學的進一步發(fā)展,是一個綜合性很強的交叉學科。因此,研究科技史,一方面要了解當今的前沿科學進展,讓古人觀察到的現(xiàn)象能夠更好地為現(xiàn)代科學研究所用;另一方面也要努力用現(xiàn)代科學方法去解決歷史學的問題,從而推進人們對歷史的認識。
黎耕所選擇的考古天文學與中國古代天象記錄研究,便是這樣一條“紐帶”的兩端:其中,考古天文學關(guān)注文明的起源;而古代天象記錄研究,則借助數(shù)據(jù)庫及相關(guān)分析手段,將古代遺產(chǎn)呈現(xiàn)與現(xiàn)代天體物理觀測相關(guān)聯(lián),幫助我們更好地認識這個宇宙。
盡管科技史的研究意義巨大,但正如楊振寧院士在紀念《自然辯證法通訊》創(chuàng)刊40周年學術(shù)座談會上所說,“中國科技史研究缺位嚴重。”目前,中國2000多所大學中,僅有十幾所有資格授予科學技術(shù)史博士學位,而考古天文學作為在中國起步不久的研究方向,更是“冷門中的冷門”。
面對“冷門”,黎耕從科技史中找到了不一樣的答案。在歷史上,相對論也曾經(jīng)是冷門,被物理學家束之高閣,只是數(shù)學家的“玩具”。然而致密天體的研究先驅(qū)錢德拉塞卡卻不這么認為。19歲時的他依據(jù)相對論進行計算,發(fā)現(xiàn)了白矮星的質(zhì)量上限。他的研究遭到了當時的“權(quán)威專家”皇家天文學家愛丁頓公開的羞辱。然而錢德拉塞卡并沒有放棄,依舊甘坐冷板凳,繼續(xù)他的研究,最終于1983年獲得諾貝爾物理學獎。
“在科技史上,很多從0到1的創(chuàng)新,往往是從冷門開始的。”黎耕如此篤定。對他而言,研究不應有“冷門”“熱門”之分。只要研究有意義,都是好的工作。在他眼里,好的研究只有“想做的”和“必做的”這兩種。黎耕認為,“搞科學要坐得了冷板凳”,心里覺得酷,在精神上就會感到振奮,“只要是真正想做的,就一定會堅持,哪怕很多人反對,哪怕最后顆粒無收。”
作為中國科學院青年創(chuàng)新促進會(簡稱“青促會”)的秘書長,黎耕用自己的方式助力多學科創(chuàng)新發(fā)展。青促會是中國科學院人事局在2011年發(fā)起的一項人才計劃,旨在向全院35歲以下的骨干青年提供資助,供他們更好地發(fā)展。“青促會不僅是人才項目,還要起到引領作用,要幫助更多青年人在科研的道路上去成長,去創(chuàng)新,去突破。”黎耕如是說。
1990年,旅行者1號探測器在距地球64億公里處拍攝下一張“暗淡藍點”的照片。這個例子,黎耕在課上常常講到。當代青年人普遍過分焦慮,他們有時會因失敗而感到氣餒,會因壓力而產(chǎn)生負面情緒。學生焦慮時,黎耕會安慰并鼓勵他們,讓他們體會到學習、生活中的樂趣。在漫長的宇宙長河中,生活中值得焦慮的事情不過是其中的一點。天文與歷史就像這長河中的一支畫筆,從空間與時間的維度將這一個個點勾連成線。循著這些線,能看到過去,看到當下,甚至看到未來。
學期最后一次課上,黎耕為《天文學史》畫上句號:“整個地球只是宇宙中的一粒‘藍點兒’,我們這些煩惱算不了什么??粗棋挠钪妫裁炊寄芊畔铝?。”(原標題:黎耕:觀星巡天,去歷史中“追星” 作者系國科大記者團成員)
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