汪景琇:半个世纪的逐光者
在广袤无垠的宇宙中,太阳无疑是最为引人注目的天体之一。它不仅是太阳系的核心,以强大的引力维系着整个星系的运转,更为地球上的生命提供了不可或缺的光和热,成为生命诞生与繁衍的能量源泉。然而,太阳的奥秘远不止于此,其表面频繁发生的黑子、耀斑、日冕物质抛射等剧烈活动现象,时刻影响着地球的空间环境,对人类的通信、电力、导航等现代科技系统构成潜在威胁。正是为了深入探究太阳的奥秘,有这样一位科学家,他用半个多世纪的时间,执着地追逐着太阳的光芒,在太阳物理学领域深耕不辍,取得了一系列令世界瞩目的卓越成就。他,就是中国科学院院士、太阳物理学家汪景琇。
逐梦北大,曲折求学路
1944年5月,汪景琇出生于辽宁省抚顺市。家中排行第四的他,成长于一个充满浓厚读书氛围的家庭,祖父和父亲都曾有过任教经历。在这样的家庭环境熏陶下,汪景琇自幼便展现出对读书的强烈热爱和天赋,勤奋好学、笃行不倦,将汲取知识视为人生最大的乐趣。
1963年,年仅19岁的汪景琇凭借自身的努力,顺利考入了无数莘莘学子梦寐以求的高等学府——北京大学。这一成就不仅实现了他人生中的第一个重要梦想,更为他开启了一扇通往科学殿堂的大门。彼时的他,心中怀揣着更加远大的抱负,立志要成为一名科学家,为国家的科学事业贡献自己的力量。
在填报大学专业时,受家庭等多种因素影响,汪景琇经过慎重考虑,选择了地球物理专业。他后来回忆道:“我当时选的专业是地球物理,如果没有其他因素,我的第一志愿可能会写原子核物理。”尽管与最初的理想专业略有偏差,但汪景琇依然满怀憧憬与希望,在逐梦的道路上坚定地迈出了新的步伐。
在北京大学的6年学习生涯,成为了汪景琇人生中一段无比珍贵且难忘的时光。北大理科学制为6年,这期间,汪景琇沉浸在知识的海洋中,刻苦钻研、勤奋学习。他在未名湖畔、图书馆里留下了无数个苦读的身影,尽情地汲取着专业知识的养分。多年后,他将这段难忘的大学生活记忆融入到一首名为《走进北京大学》的诗中,诗中这样写道:“告别了北方迷人的雪夜和眷恋的山野春光/走向那庄严的青年时代/那广阔生活的海洋/怀着激情、欢乐和幸福/怀着年轻人金色的理想/带着祖国交给的神圣使命/走进我最向往的科学殿堂”。这段饱含深情的诗句,生动地描绘了他初入北大时的激动心情以及对未来科学探索的无限期待,同时也成为了他对那段美好时光的深情缅怀。
1969年,汪景琇在北京大学地球物理学系顺利毕业。然而,当时正值上山下乡的热潮,时代的浪潮将他卷入了人生的另一段旅程。1970年3月,他被分配到辽宁抚顺清原,在那里度过了长达8年的时光。起初,他成为了一名农村中学教员,在艰苦的环境中,他坚守岗位,努力将自己所学的知识传授给当地的学生,为培养祖国的下一代贡献着自己的力量。之后,他又担任气象站观测员,每天专注于气象数据的观测和记录。这段基层工作经历,虽然远离了学术研究的前沿,但却让汪景琇积累了丰富的实践经验,也磨炼了他坚韧不拔的意志品质。
1978年,一个改变汪景琇命运的消息传来。他在《人民日报》上看到了我国恢复研究生招生的重大喜讯,这个消息如同黑暗中的一道曙光,瞬间点燃了他内心深处对科学研究的炽热向往。得益于在北京大学期间打下的坚实知识基础,汪景琇毫不犹豫地抓住了这个难得的机遇,积极备考。经过不懈的努力,他终于顺利考上了北京天文台的硕士研究生,再次踏上了梦寐以求的学术研究之路。这一刻,距离他立下“当科学家”的梦想已经过去了许多年,但他对梦想的执着追求从未有过丝毫动摇。此后,汪景琇继续深造,攻读博士研究生,并最终凭借出色的学术表现,成功留在中国科学院担任研究员,儿时的“科学家”梦想终于得以实现。他感慨地说:“我们这一代人在大学期间真正学习科学知识的时间很短,所以一旦能够有从事科学研究的机会,就会感到很幸运。”
结缘太阳,勇攀科研峰
考上硕士研究生后,摆在汪景琇面前的第一个重要抉择便是研究方向的确定。当时,他对恒星、太阳、星系、宇宙学等多个领域都不太了解。出于一种直觉,他觉得太阳离地球相对较近,而且自己之前在农村担任气象员的5年经历,让他深刻认识到太阳与天气、气候之间存在着密切的关联,于是,他毅然选择了太阳物理作为自己的研究方向。
然而,研究生阶段的课程学习远比汪景琇想象中困难得多。许多课程的难度超出了他的预期,甚至到了“听不懂”“跟不上”的地步。更为严峻的是,给他们授课的老师大多都是业内赫赫有名的顶尖学者、大师级人物,如彭桓武院士等。这些老师们秉持着严谨的治学态度,不会因为个别学生基础薄弱或理解困难而降低授课标准。面对如此巨大的挑战,汪景琇没有丝毫退缩,而是选择了迎难而上。
为了克服英文文献阅读的障碍,他每天花费大量时间疯狂背诵单词,努力提升自己的英语水平;对于复杂难懂的理论知识,他通过手动推导公式,一遍又一遍地加深理解,遇到不懂的问题,便虚心向恩师们请教。经过无数个日夜的刻苦钻研和不懈努力,汪景琇终于迎来了学术上的第一个小突破。他和导师在国内期刊上成功发表了3篇文章,这一成果极大地增强了他在科研道路上继续前行的信心。
1983年,为了开拓国际视野,进一步提升自己的科研能力,汪景琇决定前往美国加州理工学院进行研学。当时,我国的太阳物理学发展与国际先进水平相比还存在一定差距,国际上传播的相关成果和数据也相对较少。但汪景琇内心憋着一股不服输的劲儿,他暗下决心,一定要证明中国学者在太阳物理研究领域绝不逊色于他人。
在美国加州理工学院研学期间,汪景琇充分利用学院先进的科研设备和优越的学术环境,全身心地投入到研究工作中。他成功测量出了太阳表面最小可测磁元的磁通量,并和导师史忠先先生一起为加州理工学院的磁像仪进行了精准定标。此外,他还借助先进的观测设备对太阳进行了深入细致的观测,取得了一系列具有重要价值的研究成果。访学结束后,汪景琇并没有停止探索的脚步,他积极开展了“日不落的联测”等创新性研究活动,并组织国际天文学联合会专门学术会议。通过这些努力,他不断推动中国的太阳物理研究逐渐走向国际前沿,让世界听到了中国太阳物理学界的声音。
汪景琇长期专注于太阳磁场和太阳活动的研究,其研究工作主要聚焦在以下几个关键方面:太阳活动区向量磁场的可靠测量和物理描述、对太阳内禀弱磁场的开拓性探索以及对太阳活动机理的深入探究。
基于我国自主研发的太阳磁场望远镜向量磁场观测数据,汪景琇在国际上最早对太阳活动区磁场的复杂性和非势性进行了定量描述。他系统地提出了一系列针对太阳向量磁场研究的方法、概念和表征量,为该领域的研究奠定了坚实的理论基础。例如,他先后创新性地提出向量磁剪切的概念、纵向电流计算的新方法以及磁剪切发展方程,并早于国际同行四五年对太阳活动区磁螺度(即磁场复杂性)进行了定量估计。这些具有开创性的研究成果,为国际同行在相关领域的后续研究提供了重要的借鉴和参考,得到了广泛的认可和应用。
在太阳活动机理的研究方面,汪景琇通过深入研究发现,活动区磁剪切具有总体规则性,并对活动区磁螺度最早给出了准确的定量估计。更为重要的是,他从向量磁场观测数据中敏锐地捕捉到太阳低层大气中磁重联存在的有力证据,并在此基础上创造性地提出了太阳活动中存在两阶段磁重联的全新思想。这一理论的提出,极大地丰富和完善了我们对太阳活动爆发机制的理解,在太阳物理学界引起了广泛关注和深入讨论,逐渐被众多太阳物理学者所理解和采纳,为该领域的发展注入了新的活力。
此外,汪景琇还通过前所未有的定量测量研究,提出太阳网络内磁场是一种区别于黑子和网络磁场的内禀弱磁场分量,这一发现揭示了太阳网络内磁场对太阳总磁通量具有重要贡献。这一创新性成果拓展了我们对太阳磁场结构和组成的认识,为进一步深入研究太阳磁场的演化和太阳活动的产生机制提供了新的视角和思路。
截至2023年9月,汪景琇在国际学术期刊上发表了200多篇高质量的学术论文,如1996年发表的《A note on the evolution of magnetic helicity in active regions》《Flares and the magnetic nonpotentiality》,1999年发表的《Vector magnetic field and magnetic activity on the Sun》等。这些论文涵盖了他在太阳磁场和太阳活动研究领域的众多创新性成果,成为了该领域研究的重要参考文献。他的研究工作得到了国内外同行的高度评价和广泛认可,为我国太阳物理学研究在国际上赢得了重要地位。2009年,汪景琇凭借在太阳磁场和太阳活动研究方面的杰出贡献,荣获国家自然科学奖二等奖;2012年,他又荣获中国天文学会张钰哲奖,这是中国天文学领域的最高奖项之一。2013年,汪景琇因其卓越的学术成就和深厚的学术造诣,当选为中国科学院院士,这无疑是对他多年来在科研道路上辛勤耕耘的最高褒奖。
投身科普,照亮后来人
随着时间的推移,汪景琇在科研领域取得了累累硕果,但他并没有满足于此。年逾耄耋的他,开始将部分精力积极投入到科普工作中,致力于将深奥的科学知识以通俗易懂的方式传递给大众,尤其是青少年群体。他希望通过自己的努力,能够让更多的孩子了解科学、热爱科学,吸引更多的年轻人投身到太阳物理学研究事业中来。
汪景琇在科普工作中展现出了极大的热情和耐心。他十分擅长用生动形象、深入浅出的语言解答各类奇奇怪怪、脑洞大开的科学问题。在社交平台上,他凭借一系列精彩的科普视频,吸引了数十万粉丝的关注。即便是面对懵懂孩童提出的诸如“太阳是不是个气球?太阳会呼吸吗?存在第二个太阳吗?太阳的寿命是多少?”等看似幼稚简单,实则蕴含着孩子们对宇宙奥秘无限好奇的问题,汪景琇也总是笑眯眯地在视频中给出详细、易懂的科普和解答,并会在视频封面亲切地标注上“答小朋友提问”几个字。他的这种亲和力和对科普工作的认真态度,让广大网友深受感动,在他的评论区,常常能看到“除了汪爷爷谁还会把我们当孩子啊!”“谁懂啊,他叫我‘小朋友’!”“这才是我们应该追的‘明星’!”之类充满敬意和喜爱的留言。
汪景琇对科普工作的强烈责任感,很大程度上源自他的恩师王绶琯院士的深远影响。1999年,王绶琯院士倡议并联合60位著名科学家发起成立了北京青少年科技俱乐部,旨在培养“明天杰出科学家”。汪景琇深受恩师这一举措的触动,他亲眼目睹了已经90多岁高龄的王绶琯院士,仍然积极参加青少年俱乐部“科技实践”的评议活动和俱乐部委员会的会议,这种为培养青少年科学素养无私奉献的精神,让汪景琇深感惭愧,同时也更加坚定了他投身科普教育事业的决心。此后,每当接到北京青少年科技俱乐部评议活动的邀请时,无论周末多么忙碌,无论活动会占用他一整天的时间,汪景琇都会毫不犹豫地如期到场,积极为青少年的科学探索之路提供指导和帮助。
在科普工作中,汪景琇始终坚持精益求精的态度。他不仅亲自撰写科普PPT,还会根据不同受众的年龄段和知识水平,精心对PPT内容进行调整,力求让每一位听众都能在他的科普讲座中有所收获。他积极参加各类科普活动,如“院士专家讲科学教育特别行动”等。2024年1月,汪景琇参加跨年晚会“2024科学跨年之夜”,与其他科学家一起诗歌朗诵《回答》,并通过网络直播为全国观众上了“2024年第一堂科普课”,用生动有趣的方式向大众普及太阳物理学知识。同年1月,他被聘请为北京市大峪中学科学教育校长,积极推动学校的科学教育工作,为培养青少年的科学兴趣和科学素养贡献力量。2024年9月2日,他走进学校与学子们展开面对面的交流活动,分享自己的科学研究经历和科学精神,介绍北京青少年科技俱乐部等相关科普资源,鼓励孩子们积极探索科学的奥秘。
汪景琇常说:“一个民族想要站在科学的高峰,就一刻也不能没有理论思维。”他深知科普工作对于培养民族科学素养的重要性,希望通过自己的努力,在孩子们的心中种下科学的种子,让这些种子在未来生根发芽、茁壮成长,为我国的科学事业培养出更多优秀的后备人才。他的科普工作,不仅传播了科学知识,更点燃了无数青少年对科学的热爱之火,为我国科学事业的未来发展照亮了前行的道路。
从年少时怀揣着对科学的无限向往,到在科研道路上历经无数艰难险阻,勇攀科学高峰,再到晚年投身科普事业,为培养下一代科学人才无私奉献,汪景琇的一生都与太阳紧密相连。他用半个多世纪的时间,执着地追逐着太阳的光芒,在太阳物理学领域留下了一串串坚实而深刻的足迹。他的科研成果为人类认识太阳、揭示太阳活动的奥秘做出了不可磨灭的贡献,他的科普工作则如同璀璨的星光,照亮了无数青少年探索科学的道路。如今,汪景琇依然如同一颗耀眼的星辰,在科学的浩瀚宇宙中熠熠生辉,激励着一代又一代的科研工作者为追求科学真理而不懈奋斗。