Transcript 大学天文
中国大学天文现状及未来发展 吴学兵 （北京大学天文学系） 部分内容基于“中国大学天文联合发展研讨会”资料 内容 • 中国大学天文现状 • 与国外比较 • 未来发展展望 1、中国大学天文现状 • 中国天文设备主要集中在中科院4大天文台 • 全国仅4所大学建有天文学系 • 近20多所大学建有天文研究所、中心或在 物理院系里有从事天文研究的学者 • 许多其它大学开始开设天文课程 天文学作为基础科学的6大传统学科之一，在 我国大学里的发展远落后于其它学科 南京大学天文学系 • 1952年成立，前身为中山大学天 教师总数 29 中科院院士 4 教授 16 有博士学位青年教师 20 • 1961年，恢复天文学系设置 长江学者 2 • 已发展成为包含天体物理、天体 讲座教授 1 国家杰出青年基金获 得者 7 教育部新世纪优秀人 才 4 文学系和齐鲁大学天文算学系 • 1955年，天文学系和数学系合并 为数学天文学系 测量、天体力学等多学科方向的 综合性天文学教学和研究的院系 • 招生30-35名/年；国家理科基地 学科建设 学科设置 国家一级重点学科 天文学 国家重点学科 国家重点学科 天体物理 天体测量和天体力学 研究方向 •高能天体物理 •太阳活动区物理 •星系物理和宇宙学 •非线性天体力学、行星 系统形成与演化 •深空探测与航天动力学 •天文参考系 •天文光学 •研究经费：2004－2009年争 取到的经费总额：3555万元 北京师范大学天文系 • 1960年诞生 • 教职工21人 — 本科生: ～20人 /year; –教授8人 硕士生: ～10人 –教育部新世纪人才4人 /year; –杰青1人，长江教授1人 博士生: 5-8人 /year; 总数: ～130人. • 研究领域 — 硕士学位授予点: –星系宇宙学 天体物理, –恒星物理、太阳物理 天体测量与天体力学, –光电探测技术 光学. — 博士授予点: – …… 天体物理. 实验装置: — 现代天体物理实验 室 — 光电探测实验室 — 精密定轨实验室 — 天文教学综合实验 室 两架40公分的望远镜，位于校园 研究经费: >100,000 ￥/人/年 计算机房（数据处理、天文软件） 一架2.1米射电望远镜，位于校园 85公分望远镜的¼时间，位于兴隆 共建兴隆施密特望远镜，远程 北京大学天文学系 • 1960年，北大地球物理系正式设立 师资队伍和主要学科方向: 天文专业,招收本科生. • 1978年后招收天体物理专业研究生。教授7名(含兼职院士2名, 1985年设立天体物理博士点。 长江学者1名,杰出青年基 • 1998年中国科学院-北京大学共建 金获得者2名)，研究员2名, 北京天体物理中心。1999年建立天 副教授2名（共11人）。 体物理博士后流动站。 KIAA有教授4名,研究员3名 • 2000年北京大学天文学系正式成立。 2001年并入物理学院，天体物理学 星系物理和宇宙学 科被评为全国重点学科。 高能天体物理 • 2006年，科维理(Kavli)天文与天 体物理研究所(KIAA)在北大成立， 恒星、行星与星际介质 粒子天体物理 2008年正式运行。 • 每年招收本科生30名,研究生15名 天体物理技术与方法 办学特色：中科院和北大共建 聘请了中科院十名研究员担任兼职教授。中科院许 多天文观测台站成为学生的实习基地。 中科大天文学系 • 1972年形成研究小组 • 1978年天体物理中心成立 (系级研究所) • 1983年博士点和博士后流 动站 • 1998年成立天文和应用物 理系，开始招本科生 • 1998年天体物理重点学科 • 2007年教育部理科人才培 养基地 • 2009年成立天文学系 师资队伍(20人): 教授（ 12人,其中院士2人, 杰青2人）;副教授（5人）; 讲师：3人 学生培养: 本科生： 每年8-15人;与天文台合 作办天文英才班40人 研究生： ～30人 委培（1年基础课）： ～ 30人 科学研究 以星系和宇宙学研究为主要 方向，中科院星系宇宙学 重点实验室(与上海台联 合)为依托 宇宙学和大尺度结构 活动星系核 正常星系 高能天体物理 太阳系外行星观测 作为主要参与单位 之一参加国家大科 学工程LAMOST建设， 参与组织LAMOST星 系宇宙学科学目标 研究队伍 每年研究经费～ 200-300万 清华大学天体物理中心 • 清华大学天体物理中心于2001年成立，依托在物 理系和工程物理系，是天体物理二级学科的硕士 和博士点。目前教师约10名(包括1名院士和1名长 江教授),研究生30名. • 主要研究方向为高能天体物理实验、高能天体物 理观测和数据分析、理论天体物理。 • 正在承担硬X射线空间天文望远镜(HXMT)项目（列 入国家“十一五”空间科学规划）、中法合作伽 玛暴空间天文卫星(SVOM)预研项目、载人航天空 间天文分系统伽玛暴偏振测量项目、基金委重点 课题等。在国家天文台兴隆站已经完成建设一台 80公分的网络望远镜(TNT)，开展超新星爆发、伽 玛暴余晖、活动星系核和变星等观测研究。 厦门大学理论物理与天体物理研究所 • 2006年4月6日成立 • 天体物理方向成员(8人)： 卢炬甫任所长 研究方向： • 1）黑洞（吸积喷流理论，X射线双星、AGN、 GRB、ULX模型，X射线数据处理分析） • 2）核天体物理（中子星、夸克星） • 3）暗物质 天津师大天体物理中心 • 中心成员:教授4名,兼职教授2名 • 天津师范大学1997年获得硕士学位点后，共招收 了16位硕士生，其中8位获博士学位（在读博士4 位，在读硕士3位）.还向天文台输送若干硕士研 究生。成立了天津师范大学－紫金山天文台“星 系形成、演化和活动星系”联合实验室.与国家天 文台联合培养博士 • 研究方向: –星系形成和演化的观测研究 –活动星系核的多波段研究 –宇宙学 广州大学天体物理中心 1994年: 广州师范学院天体物 理中心 2000年（合并广州大学）: 广 州大学天体物理中心 2003年: 天体物理硕士点、广 州市重点扶持学科 2007年: 天体物理为广东省重 点学科; 天文观测与技术省 高校重点实验室 2008年：广州市重点实验室 2009年：广东省”天体物理” 珠江学者特聘岗位 教职工10人 教授4名(杰青1名); 副教授4 名;实验师2名： 三个研究方向： 1、活动星系核 2、高能天体物理 3、恒星物理 一个实测天体物理实验室 上海师大天体物理重点实验室 1、上海师大：7人（高级5 研究方向: ＋中级2） 2、和上海天文台、上海大 1、银河系的结构和演化 2、高红移星系的物理描述 学等小组合作 3、引力透镜（强+弱） 人才培养: 4、宇宙学 硕士学位；～ 2 人/年 博士学位： 上海台； 国 外：IAP,ZAH 华中师大天体物理研究所 • 上世纪70年代末80年代初：依托 华中师大理论物理学科开始天体 物理学科初创。 • 80年代中后期：国务院学位办批 准天体物理硕士授权点。 • 90年代：由于人员断层及加强理 论物理建设，天体物理硕士点合 并到理论物理学科。 • 本世纪初：恢复天体物理硕士点， 并在理论物理博士点中设立天体 物理方向。 • 2004年：在物理学一级学科下， 取得粒子天体物理博士点。 • 2006年：获得湖北省重点学科。 教师6人. 研究方向4个：高能与核 天体物理，中子星与脉冲 星，相对论及相关天体物 理，天文教育。 硕士点、博士点各一个， 物理学博士后流动站的重 要方向， 依托理论物理重点学科、 国家理科基地（物理）和 教育部重点实验室，国家 985教育学科平台。 师资力量：空间科学与物理学院 现共有天文方向教师5人（其中博 士4人），兼职（外聘）教授5人， 1米望远镜观测助手2人。主要进 行实测天文研究。 华中科技大学天文学科 • 天体物理课题组隶属于物理学院的理论物 理中心, 现有5个成员,博士生4名,硕士生4名 • 汪定雄教授: 黑洞系统吸积与喷流的研究 • 龚碧平副教授: 脉冲星, 活动星系核喷流的 进动 • 邹远川副教授: 伽玛暴及其余辉的研究 • 雷卫华讲师: 伽玛暴中心引擎的研究 • 叶永春讲师: 不同尺度黑洞系统高能辐射的 研究 河北师范大学天体物理学科 • 1979年—2003年，天体物理专业属 于理论物理硕士点的重要研究方向， 开始招收天体物理硕士研究生,培养 了一批高质量人才 ； • 2003年，河北省唯一天体物理硕士 点（年招生8人）； • 2005年，理论物理博士点重要研究 方向之一； • 2007年，天体物理方向招收博士研 究生（博士生2人）。 • 历年来向天文界输送的研究生 （总计78人,其中博士生36人,硕士 生42人） 四个研究方向: 1 核天体物理(张波， 崔文元) 2 恒星元素丰度分析 （李冀） 3 高能天体物理与宇 宙线物理（崔树旺） 4 活动星系核（孔民 芝） 南京师范大学天体理论和宇宙学研究室 • 天体物理硕士点1995年获批成立。 • 天体理论和宇宙学研究室（5人,教授2人,副 教授3人）； – 袁启荣，黄克谅，张航，卞维豪，高维洪 • 黄克谅、卞维豪：AGN物理 • 张航：等离子体物理和宇宙学 • 高维洪：伽玛射线暴 • 袁啟荣：星系团物理 上海交通大学天文学科 历史 1990年 建立天体物理学学科 方向 1991年 开始招收博士研究生 1993年 经批准建立天体物理 专业硕士点 2004年 开设通选课“宇宙科 学导论” 2009年 开设新生研讨课“宇 宙、自然与人类”； 天文学科成为物理系 四个本科学科方向之一； INPAC成立，天文学 科为其中一部分 2010年 开设通识课“天文与 人类” 人员及主要研究方向 教授2名、特聘研究员1名 （兼）、副教授1名、讲师1名； 客座教授4名 博士生5名、硕士生1名 1）星系、星系群、星系团结构 和演化及其宇宙学应用的多波段 观测,与数值模拟实验的对比； 2）宇宙中的第一代天体、宇宙 低频射电辐射的实验与观测； 3）X射线双星、类星体和活动星 系中黑洞的吸积行为； 4）辐射机制、辐射转移理论及 其在伽马爆、脉冲星、活动星系 核研究中的应用； 5）其它相关研究。 西华师范大学天体物理研究中心 • 西华师范大学天体物理研究中心成立于2005年9月 。中心现有科研人员7人，包括教授4人，副教授1 人，讲师2人。其中博士5人。主要学术带头人杨树 政，罗志全。 • 有省内天文学研究的唯一团队。 • 近年获得四川省科技进步奖3次，承担国家自然科 学基金项目3项。三年来，西华师范大学天体物理 研究中心发表科研论文80余篇。 • 主要研究方向1：理论天体物理与引力理论 • 研究方向2: 核天体物理和天文变源的实测研究 • 研究方向3: 疏散星团及变星观测研究 • 毕业的天文方向的硕士研究生35人。在校天文方向 的硕士研究生24人 • 建设一米级大视场测光专用望远镜计划 广西大学天体物理学科 学术带头人 梁恩维，42岁，天体物理博士，教授(杰青) 学术骨干（5名）： –陆睿静，43岁，天体物理博士，副教授 –吕连忠，39岁，天体物理博士，副教授 –张 晋， 28岁，天体物理博士，副教授（广西师范学院） –邓家干，52岁，副教授 –刘宝容，29岁，理论物理硕士，讲师 硕士研究生：在读9名 研究方向：伽玛暴及其余辉，伽玛暴宇宙学 2. 与国外比较 • 国外著名大学都设有天文学科 –哈佛大学(天文系;哈佛-史密松天体物理中心):规模 300人(PhD) –剑桥大学(天文研究所):规模100人(PhD) –Princeton, Yale, Berkeley, Caltech, Tokyo… • 美国： 大学天文是主力 –85个大学有博士点 –大设备基本上由大学运转 –人才主要在大学 –大学输送人才 United States Astronomy Schools/Colleges and Universities With Astronomy Degree Programs U of Alabama U of Arizona Arizona State U Ball State U Boston U U of Cal Berkeley U of Cal Los Angeles U of Cal San Diego U of Santa Barbara Cal Santa Cruz Caltech Carnegie Mellon U Case Westem Reserve U U of Chicago Colgate U U of Colorado at Boulder DoA&Planetary Sciences Columbia U Cornell U Dartmouth College U of Delaware U of Florida Georgia Sta Ohio U U of Hawaii U of Hawaii at Hilo Howard U U of Illinois Urbana-Champaign te U Indiana U U of Iowa Iowa State U John Hopkins U U of Kansas Kansas State U Louisiana State U U of Louisville Observatory U of Maryland U of Massachusetts at Amherst MIT U of Michigan at Ann Arbor Michigan State U Michigan Technological U DoPMinnesota U, Mankato U of Missouri at Columbia U of Montana Montana State U U of Nebraska U of New Mexico New Mexico Institute of Mining and Tech New Mexico State U SUNY at Stony Brook U of North Carolina Northwestem U Ohio State U U of Oklahoma Oklahoma State U Penn State U U of Pennsylvania U of Pittsburgh Pomona College Princeton U DoAstrophysical Sciences Rice U U of Rochester Rensselaer Polytechnic Ins. San Diego State U State U of New Jersey, Rutgers St. Cloud State U City College of San Francisco Stanford U Swarthmore College U of Texas at Austin Union College Vanderbilt U Vassar College Villanova U U of Virginia Virginia Tech U of Washington Washington U in St. Louis Wellesley College Wesleyan U Williams College U of Wisconsin at Madison Yale U 美国大学天文研究联盟 Association of Universities for Research in Astronomy （AURA） AURA 1. consortium of universities, 2. educational / non-profit institutions, 3. operates world-class observatories 4. 34 U.S. institutions + 6 international affiliates. 5. To promote excellence in astronomical research by providing access to state-of-the-art facilities." AURA was founded in 1957, with the encouragement of the National Science Foundation, by a group of U.S. universities with a common interest to create astronomical observing facilities that would be available for use by all qualified researchers from U.S. institutions and universities on the basis of scientific merit. 美国大学天文研究联盟AURA主导的天文设施 AURA Astronomy Centers • GEMINI OBSERVATORY • NATIONAL OPTICAL ASTRONOMY OBSERVATORY (NOAO) • NATIONAL SOLAR OBSERVATORY (NSO) • SPACE TELESCOPE SCIENCE INSTITUTE (STScI) • AURA OBSERVATORY (AURA-O) AURA’s Major New Initiatives: Giant Segmented Mirror Telescope (GMT/TMT) Large Synoptic Survey Telescope (LSST) Advanced Technology Solar Telescope (ATST) James Webb Space Telescope (JWST) 3.未来发展展望 • 中国： 天文逐渐被认同和重视 • 离开大学天文的支持，中国天文不可能有 大发展： –科学院无法解决天文队伍的严重匮乏 –大学是天文科学创新不可替代的 –大学为天文发展输送人才 –中华民族宇宙观的普及离不开大学天文 • 如何壮大大学天文 –教育部重视： 规模与强度 –天文教育和普及(重视网络作用,多层次展开) –博士点 –学科建设 • • • • • • 要有种子(科研,教学) 要建设团队 发展：大学之间要合作(对刚起步的大学更要扶持) 与科学院合作,充分利用科学院设备及天文联合基金 要形成整体 如：AURA 做大事 教育部、基金委设大学天文专项，由中国AURA运作， 发展大学天文研究。