太陽物理學家汪景琇院士：執著探索太陽的奧秘

人物小傳

汪景琇，1944年生，遼寧撫順人，中國科學院院士、太陽物理學家。自上世紀80年代起從事太陽活動和太陽磁場研究。基于我國太陽磁場望遠鏡向量磁場觀測，最早對太陽活動區磁場復雜性和非勢性給出定量描述，提出在太陽活動中存在兩階段磁重聯的理論，為我國太陽物理學研究作出積極貢獻。2009年獲國家自然科學獎二等獎，2012年獲中國天文學會張鈺哲獎，2013年當選為中國科學院院士。

北京市朝陽區中國科學院國家天文臺，在中國科學院院士、太陽物理學家汪景琇的辦公室里有一幅照片，是由“黎明星”(風云三號E星)拍攝的我國第一幅19.5納米太陽極紫外圖像。這張照片，標志著我國在該波段太陽成像監測實現零的突破。“得到照片的第一時間，我就把它珍藏了起來！”回想起2021年我國取得的這次技術突破，年過八旬的汪景琇難掩喜悅之情。

揭示太陽活動區向量磁場結構和演化特征、發現太陽低層大氣存在磁重聯現象、發展太陽活動預報的觀測研究基礎……從上世紀80年代開始，汪景琇就投身太陽物理學研究。40多年來，每當國內外太陽研究相關領域有新的進展，汪景琇都第一時間了解、學習、論證、思考。“人類探索宇宙的腳步，每一步都很重要。我想緊跟前沿，為太陽物理學研究貢獻更多力量。”汪景琇說。

“耐心持續的觀測是太陽物理學研究的基礎”

人們為什么要研究太陽？

“在廣袤的銀河系中，作為離地球最近的恒星，太陽孕育了具有智慧生命的藍色星球。但她也有‘脾氣’，她的一系列活動，都會對地球及周邊環境產生很大影響。”在一堂科普視頻課上，汪景琇這樣描述太陽。

“我做過一段時間的基層氣象員，知道太陽活動會對地球大氣產生重要的影響，這個領域的研究十分有意義。”汪景琇說，系統地研究太陽一直是他埋在心底的夢想。

20世紀70年代末，國家恢復研究生招生。本科學習地球物理的汪景琇第一時間報了名，選定了中國科學院北京天文臺(國家天文臺前身)的太陽物理專業。從此，在一長串太陽物理研究學者的名單里，出現了汪景琇的名字。

1983年，汪景琇在導師史忠先的帶領下，到國外訪學，第一次體驗了太陽觀測。一開始，汪景琇沒有接到具體的課題任務，但每天一大早，他就第一個到觀測站的圓頂(觀測實驗室)，幫助觀測人員檢查觀測設備、做好望遠鏡聚焦等準備工作。

無論哪個觀測課題，汪景琇都緊盯著監測屏幕，了解觀測區域的結構特征和演化趨勢。休息時，他索性就躺在觀測站的地板上，一邊休息一邊琢磨太陽活動的規律；晚上，他還到圖書館查閱文獻資料或進行磁流體力學的理論推演。

訪學期間，汪景琇和史忠先一道，完成了對該太陽天文臺磁象儀的定標工作，使天文臺的磁場觀測有了定量的結果。從那時起，汪景琇找到了自己的階段性研究方向，也認識到了觀測的重要性。“耐心持續的觀測是太陽物理學研究的基礎，無論什么時候都不能放棄觀測。”這個理念，貫穿汪景琇之后的學術生涯。

“用我們自己的觀測設備，做出不一樣的研究”

在汪景琇訪學的同時，國內的太陽研究領域也取得了不小的進展。1984年11月，由北京天文臺艾國祥教授主導建立的北京懷柔太陽觀測基地落成。這個坐落于風景如畫的懷柔水庫北岸的基地，聚焦太陽向量磁場觀測，豐富了當時科研人員觀測太陽的技術方法。

聽到這個消息，汪景琇迫不及待地趕回國，回到北京天文臺工作。“懷柔太陽觀測基地的落成，極大地推動了我國學者關于太陽磁場和太陽活動的研究，將我國的相關研究推向世界前沿。”

從此，汪景琇和史忠先成為懷柔太陽觀測基地的常客。由于國內計算機技術還沒有普及，太陽觀測又需要借助計算機和圖像處理系統提供支撐，汪景琇從零開始學習軟件編程和圖像處理系統、攻克語言難關、啃下一本本專著，使相關研究得以順利開展。

這時，汪景琇開始思考：“如何用我們自己的觀測設備，做出不一樣的研究？”懷柔太陽觀測基地中包含35厘米太陽磁場望遠鏡等我國獨創的研究設備，在同時測量太陽上不同層次、不同尺度的太陽磁場、速度場等方面具有明顯的優勢。何不以此為契機，在世界范圍內，首先做出更為系統的太陽向量磁場觀測？

為此，汪景琇開始探索系統的太陽向量磁場觀測的分析方法，先后提出向量磁剪切的概念、縱向電流計算的新方法和磁剪切發展方程，并早于國際同行四五年定量估計太陽活動區磁螺度(即磁場復雜性)。這些成果為國際同行的相關研究提供了借鑒和參考。在他2009年獲得國家自然科學獎二等獎的8篇代表性論文中，有6篇論文的數據支撐，是基于我國自己的太陽磁場望遠鏡觀測完成的。

“就是要瞄準國際前沿尋找研究課題，要相信，中國科學家可以做出世界頂尖的研究成果。”此后，汪景琇努力推動太陽觀測研究領域的國際合作、參與創辦我國第一本英文天文學期刊、組織國際學術會議，不斷提升我國天文學研究在國際上的影響力。

近年來，隨著“羲和”“夸父”兩顆探日衛星的成功發射，我國初步建立了綜合性太陽觀測網。“這不僅提升了我們自己的觀測能力，也將為世界提供更多有價值的研究成果。”依托新的設備和技術，汪景琇的研究工作也在不斷深入。

“希望有更多年輕人投身太陽物理學研究事業”

作為科學指導組成員，汪景琇最近正在為將于今年11月舉辦的亞太地區太陽物理國際學術會議做準備。這也讓汪景琇回憶起自己第一次參加國際學術會議時的情景。

上世紀80年代，汪景琇以報告人的身份參加了天文學學術交流會議。“參會的都是來自各個國家的太陽物理學專家，我當時只是一名碩士研究生，不緊張是不可能的。但由于我們做了充分的準備，報告很成功。”汪景琇說，那次會議打開了他的學術視野。

多年來，汪景琇一直鼓勵學生多參加國際性學術會議，并積極為大家創造條件。汪景琇的學生、國家天文臺副研究員金春蘭說：“每次與汪老師探討論文，他都給予鼓勵并對研究方向提出建議，但不做過多干預。他希望我們提出新觀點，并希望可以與國際學術前沿接軌。”

學生取得了成績，汪景琇有時比學生本人還高興。“我一直鼓勵大家，做研究不要給自己設限。在很多方面，學生應該比老師的研究更超前。”采訪時，汪景琇不時從書架上拿出一本書，在參考文獻中找到自己學生的名字，并興奮地指給記者看。在汪景琇培養的15名博士和7名博士后中，不少人已經成長為行業頂尖人才。

當下，汪景琇還在為太陽物理學研究忙碌著。日冕加熱被稱為天體物理學八大難題之一。“為什么作為太陽大氣的日冕，溫度可以高達百萬攝氏度的量級？揭秘這些問題，還需要不斷努力。我已經80歲了，得抓緊時間，還想再到懷柔太陽觀測基地做點實測工作，把研究再往前推一推……”汪景琇說。近年來，他還將部分精力投入科普工作，“希望能讓更多孩子了解科學、熱愛科學，希望有更多年輕人投身太陽物理學研究事業。”

在汪景琇辦公室的一個角落里，放著一本金色證書：一顆由中國科學院紫金山天文臺發現的國際編號441374號小行星，被命名為“汪景琇星”——如今的他，正如這顆小行星一般，充滿熱情地向著宇宙深處不斷進發。