知名人物吴鑫基人物简介

Posted 2022-04-02 知

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知名人物吴鑫基人物简介

·吴鑫基

吴鑫基，天体物理学家。利用国际上大型射电望远镜进行脉冲星观测研究并取得有国际影响的成果，最早利用国内射电望远镜观测脉冲星，为使我国脉冲星观测研究进入国际行列做出了贡献。

吴鑫基，1935年出生在安徽省休宁县 (今黄山市) 屯溪镇。初中就读于著名教育家陶行知先生创办的皖中，高中在屯溪中学。1956年考上北京大学物理系。

1958年北京大学进行系科大调整，由气象专业和地球物理专业组成新的地球物理系。后来陆续成立了大气物理专业、空间物理专业和天文专业。他从气象到大气，再到空间专业当学生，1960年5月提前调到教研室当教员。同年8月又调到刚成立的天文专业任教，在职学完天文专业的课程，于1962年与同班同学一起毕业。从此，他就一直在天文专业。曾承担天文专业副主任、主任等职多年。

他辗转了地球物理系中5个专业中的4个，都是领导上的分配，他对这几个专业都很喜欢。原来所在的气象专业有以国内外知名教授为首的师资队伍，在国内已有很高的学术地位。而新成立的天文专业，教研室中绝大部分是从非天文专业来的年轻教员，无论是专业的建设还是教员的成长都是从零开始。为了争得与北京大学相称的国内外学术地位，这批年轻教员付出了巨大的努力，他与天文专业共同成长，有着特殊的感情。

我国射电天文发展很晚，北大射电天文与国内各单位几乎是同时起步的。在未名湖岛亭竖立了近30年的射电望远镜天线成为北大校园一景，代表了一个新学科在北大兴起。1961年初，他作为教育部赴前苏联观测日食代表团的成员，与高尔基大学的射电天文学家合作，在克里米亚半岛的雅尔达利用3.2cm波段射电望远镜观测日食。之后，访问了在克里米亚、莫斯科和圣彼得堡的重要天文台和研究所。前苏联先进的射电天文科学对他有很大的触动。

天文专业成立后火红了几年，随即就经历了专业停办的厄运，加上北大社教和农村四清运动，干扰了教学科研工作的进行，“文化大革命” 则使之完全停顿，浪费了最宝贵的时间。天文专业在1972年恢复招生，迎来了三届工农兵学员，这才又开始教学工作。粉碎 “四人帮”，拨乱反正，把教员从 “名利思想”“个人奋斗” 的禁锢中解放出来，也从会山会海中解放出来，可以把主要的精力用在业务工作上。学校给每个教员以选择科研方向的自由，每个人都面临自主的选择。他选择了高能天体脉冲星作为研究方向，与同事紧密合作，共同开创了北京大学脉冲星研究的新局面。

从1986年起，他主持的脉冲星研究项目持续不断地获得国家自然科学基金委和国家攀登计划的经费支持，在脉冲星和超新星遗迹的研究中取得令同行瞩目的成绩。至今，他已发表论文150余篇，其中SCI论文30篇，SCIE论文8篇，国际合作论文40余篇。论文被引用200余次，其中属于SCI论文引用的有130余篇次。他的合作者遍及澳、英、加、美、俄、荷、巴西、波兰等国，其中不乏国际著名的天文学家。研究成果被选入国家自然科学基金资助项目优秀成果选编书中。1993年获得北京大学科研成果一等奖，1992年和1994年两次荣获国家教委科技进步二等奖，两篇合作论文分别获得1990年和1995年国际引力研究基金会优秀论文荣誉奖。2001年，荣获天文界颁发的奖励科研成绩优秀个人的 “张钰哲奖”，在2002年中国天文学会庆祝成立80周年大会上再次受到表彰。同年，又荣获北京天文学会为纪念成立50周年而颁发的 “学术成就奖”。

他于2001年3月66岁时退休后，奋斗精神仍不减当年，研究成果依然丰硕，还承担指导博士生和硕士生、全校性通选课“现代天文学” 教学和国际国内合作的研究任务，继续发挥光和热。

艰难起步，为进入国际行列而奋斗

1967年发现的脉冲星，迅速发展成一门新兴的学科。在这个领域云集了国际上第一流的天文学家，几乎所有大型射电望远镜都把观测脉冲星作为重点课题，研究成果像洪水般地涌出。1974年英国天文学家休伊什因发现脉冲星而荣获诺贝尔物理学奖。天文学是一门国际性学科，全世界的天文学家研究的是同一个宇宙、同样的脉冲星。要在脉冲星研究上有所作为，就必须面对激烈的国际竞争，使自己的研究成果进入国际行列。这对刚刚起步的他来说，跨度实在太大，无疑是很大的挑战。

当时，北大乃至全国都只有小型射电望远镜，不可能进行脉冲星的观测研究。只能从理论研究起步。虽然从事天文教育工作已经十几年，也曾参加多项集体的研究项目，但是长期处在批判“名利思想” 的政治环境下，教员从来没有也不敢进行以 “个人拼搏” 为主、以 “发表论文” 为结果的科学研究。没有理论研究工作的积累和经验，可以说一切从零开始。创业时的艰难使他至今难忘。当时最宝贵的是时间，只有投入最多的时间，付出最大的努力才有可能改变面貌。每晚都要工作到深夜，业余时间和节假日都用上了。学校没有办公室，已经拥挤不堪的只有13m2的居室成为他进行科研、备课，甚至是与合作者讨论的工作室。夏天炎热的晚上则往往要在马路上的路灯下阅读文献，修改论文。

结果几年的努力，从1979年发表第1篇论文开始，到1985年共发表论文31篇，打开了局面。从1985年起，他开始努力参与国际上的学术竞争和国际合作，学术论文陆续在国际天文期刊发表和被引用，逐步地与一些国际著名学者建立了合作关系。

1987年他应加拿大卡尔加里大学物理天文系D. A. 里希(Leahy) 教授的邀请赴加访问。这是他第一次与外国学者进行合作研究。这位教授以研究超新星遗迹见长，而他研究的却是脉冲星。访问时间很短，仅4个月。然而，他毅然决定 “客随主便”，选择超新星遗迹方面的课题，克服了 “课题调研、英语交流和计算机使用”等一系列的障碍，在加拿大期间和回国以后陆续发表了5篇合作论文，其中一篇获得14篇SCI论文的引用，包括著名国际期刊天文与天体物理年评 (ARA&A) 中评述论文的引用。1988年他赴澳大利亚国家射电天文台与R. N. 曼彻斯特教授合作进行脉冲星偏振的观测研究，又获丰收。在1990年波兰召开的国际天文学会Col. 系列第128次的脉冲星会议上提交了5篇均为第一作者的论文，其中有3篇是与澳、英、美著名学者的合作论文，在会上产生强烈的反响。这些论文均有不俗的引用率。进一步的研究结果分别发表在诸如ApJ，MNRAS，AJ和中国科学等著名的期刊上。这表明他的研究工作已经进入了国际行列。

这次会议以后，他的国际合作关系更加广泛了。当年应邀访问前苏联列别捷夫物理所射电天文台。在短暂的10天访问中确定了合作研究课题，不久就与著名俄罗斯脉冲星学者A.D. 库兹明 (Kuzmin) 教授合作发表了两篇脉冲星演化的论文。1992年他成功地访问了巴西国家空间研究所、德国马克斯普朗克研究所射电天文台、美国Vermont大学物理系和英国剑桥大学。以后的几年，他还到英国焦德尔班克射电天文台、波兰教育大学、荷兰阿姆斯特丹大学访问。还多次访问香港大学和香港城市大学。先后与10几位国际知名学者合作发表论文40余篇，成为一位活跃在国际脉冲星研究领域的中国学者。由于国际合作成绩卓著，曾应国家自然科学基金委的邀请，在1995年基金委首届 “国际交流和合作研讨会”上报告国际合作的经验。

具有创意的脉冲星辐射区物理的研究

他的大部分研究成果是在脉冲星辐射区物理方面。脉冲星的半径只有10km，任何大型望远镜都不可能分辨脉冲星结构的细节。然而借助一定的理论模型和平均脉冲资料的分析可以研究脉冲星辐射特性、辐射区的形状和大小，甚至辐射区的三维结构。

他率先提出的Q参数和K参数成为研究辐射区结构的有力工具。Q参数及其变种已被国际同行广泛采用。他在脉冲星辐射区物理机理方面的研究也颇有建树。这主要是与国内外的几位从事等离子体物理和引力理论研究的学者的合作成果。如与巴西学者简建隆合作的关于脉冲星色散量变化的 “非线性模型”，与我国学者张承民合作发表的关于脉冲星磁倾角演化的 “有绕引力模型” 和脉冲星磁场演化的 “壳屏蔽模型”，与王德焴等合作发表的关于脉冲星辐射中心成分的 “辐射机制” 等，都具有鲜明的首创性。

最有代表性的论文是关于脉冲星 “平均脉冲高斯拟合分离方法” 的研究。1983年美国著名脉冲星学者R. M. 南瑾(Rankin) 教授论证脉冲星辐射区中心存在很强的辐射，形成了完全崭新的 “核—双锥”模型，取代了流行已久的 “空心锥”模型，她也就一举成名。然而，这个模型也遇到观测证据不足和难以定量分析的困惑。他与南瑾教授合作提出的 “平均脉冲高斯拟合分离方法”解决了这个困难。不仅能分离相互重叠的成分，还能定量地给出这些成分的参数，特别是发现一批原来被认为是3峰结构实际是5峰结构的脉冲星，为 “核—双锥”模型找到了更多的观测证据。澳、德、俄学者相继用这一方法研究辐射区结构，形成了一个小高潮。他的这篇论文得到了20篇余论文的引用。

取得南天脉冲星偏振观测的突破性成果

在脉冲星观测方面，国际上最有名的要数澳大利亚国家射电天文台的首席科学家和澳科学院院士R.N. 曼彻斯特 (Manchester) 教授 (以后简称曼教授)。他发现的脉冲星占全世界天文学家一起发现脉冲星总数的2/3以上。1985年曼教授给吴的信中说，“读了你寄来的几篇论文，很感兴趣，你们所研究的问题正是我们正在做或正想做的事。” 共同的兴趣和彼此的信任使他们关系越来越密切。

1986年吴鑫基邀请曼教授访问北京大学。1988年他成功地访问澳大利亚，与曼教授合作进行脉冲星偏振观测，取得突破性的成果。澳大利亚拥有南半球最大的64m口径射电望远镜，管了半边天，脉冲星观测研究在国际上有着特殊的地位。为了把握这个机遇，他准备了一个庞大的观测计划，以备在获得比较多的观测时间的条件下，把这次观测变成一次南天脉冲星偏振普遍巡查。最后真的如愿以偿，发表的南天脉冲星偏振观测结果成为以往的观测中的最大一个样本。

当时北大对出国人员的管理很严格，必须按时返校。处理100多颗脉冲星的资料需要非常多的计算机时间，很难在短短的几个月中完成。特别是这次观测首次采用消色散技术观测偏振，还需要重新编写处理资料软件，曼教授忙于巡天课题，没有编完，有一部分软件需要他自己完成。他日以继夜地工作，终于把编写软件的困难克服了，剩下的就是加快处理观测资料的速度。当时，研究所的大型计算机用户多，上班时间运行速度十分缓慢，他毅然改变作息时间，通宵达旦工作持续了两个多月。在晚上，所里的大型计算机变成他一人独用，计算速度比白天要快好多倍，终于完成全部资料的处理，以第一作者的身份发表了南天脉冲星偏振观测的突破性成果，成为我国第一位发表脉冲星观测成果的学者。其代表作已有20余篇论文引用，并在1995年被国家攀登计划 “天体剧烈活动的多波段观测和研究”项目评为该项目的代表性论文之一。

稍微有些遗憾的是，这次访澳他是有机会更深地介入曼教授脉冲星巡天计划的。他5次去帕克斯 (Parkes) 射电天文台执行的就包括了巡天搜索新脉冲星的观测。曼教授曾力邀他继续参加巡天的观测研究，无奈，未得学校许可，不得不婉言谢绝。这次巡天发现了一大批脉冲星，最出色的是在杜鹃座球状星团中发现10颗毫秒脉冲星。在Natrue上发表这个发现的论文中感谢了他对这一发现所做的部分观测，也算是一个安慰。

建立我国自己的脉冲星观测基地

他出访澳大利亚的最大收获不仅是取得了脉冲星偏振观测的突破性进展，更重要的是促使他树立起在国内进行脉冲星观测研究的决心。当时，国内脉冲星观测研究仍处在空白状态。国内已有的射电望远镜口径都比较小，与先进国家相比差距太大，要想参与国际竞争实在太难了。但是，不起步，永远是空白。1990年初，在王绶琯院士的支持下，他和北京天文台同事们合作，利用15m口径射电望远镜进行脉冲星观测的尝试，接收到几颗强脉冲星的信号，但无法进行正常的观测研究工作。1995年他转向乌鲁木齐天文站的25m射电望远镜。这里的电磁波干扰小，望远镜运转良好，特别是天文站张晋站长也有着开展单天线观测研究的迫切愿望，双方一拍即合。1996年初观测获得成功，发表了4颗脉冲星观测结果的论文。由于接收设备简陋，观测课题有限，根本谈不上与国际接轨。

他在澳进行脉冲星观测的经验帮助他准确地制定了提高水平走向世界的计划。他提出的 “利用25m射电望远镜进行脉冲星脉冲到达时间观测” 的课题，对望远镜天线口径的要求低一些，但却要坚持经常性的观测，最好是隔几天观测一次，坚持几个月、几年甚至一二十年。国外的大型射电望远镜不可能用很多时间进行这类观测研究。这正是我们的优势。然而，需要200万元人民币的经费，不仅使他为难，也使支持这一课题的领导为难。

他的广泛的国际合作关系就好像一笔无形资产，在这关键时刻显现出重大的价值。当他在1997年2月第二次访问香港大学物理系时，从郑广生教授那里获得第一笔经费的支持。继而又得到国际著名脉冲星学者曼教授的重要许诺，愿意以任何方式，尽可能多地支持这一项目。英国Jodrell Bank射电天文台莱因(A. G. Lyne) 教授则表示愿意为这个计划研制先进的消色散接收机。短短的几天中解决了启动经费和先进技术支持的关键问题。一个由中国 (北大、乌站、香港大学)、澳大利亚、英国三国五方参加的国际合作很快形成了。随着这个项目顺利进展，中国科学院分两次给足了这个项目所需的经费。严格地说，这个项目是属于中科院的，但却邀请他与张晋站长共同主持。国际合作进行得十分顺利，乌站以很快的速度建成我国第一个拥有以18cm波段为主的具有多波段观测能力的脉冲星观测基地，具备对300多颗脉冲星进行观测研究的能力。一批在国际上有显示度的观测成果陆续发表，在国际著名期刊MNRAS上发表的长达11页的论文是我国脉冲星观测研究走向世界的标志。他为乌站培养的两名博士和一名硕士成为乌站脉冲星观测课题的骨干力量。他和乌站的合作成为东西部结合、高校和中科院合作、成果人才并出的典范。乌鲁木齐天文站脉冲星观测研究课题的快速发展受到天文界的高度赞赏，新疆电视台和中央电视台科技博览都曾播出专题节目。

简历

1935年10月24日出生于安徽省休宁县屯溪镇 (现黄山市屯溪区)。

1953～1956 安徽省屯溪中学高中。

1956～1960 在北京大学地球物理系学习。

1960年至今北京大学地球物理系天文专业 (现改为天文系) 任助教、讲师、副教授、教授、博导。

1980～1987年任北京天文学会副理事长。

1981～1986年任天体物理学报责任编委。

1987～2000年任天体物理学报副主编。

1984～1987年任北京大学地球物理系天文专业主任。

1985～1989年任中国天文学会高能天体物理专业委员会主任。

1985年至今任国际天文学会会员。

1989～1992年任中国天文学会理事。

1992～1995年任国家自然科学基金委天文学科评审委员。

1997年至今任中科院国家天文台乌鲁木齐天文站客座研究员。

1998～2000年任中国科学院——北京大学联合北京天体物理中心学术委员会副主任。

1990年至今任中科院射电天文联合实验室 (2002年改名为国家天文台射电天文重点实验室) 学术委员会委员。

主要论著

1 Wu Xinji，Qiao Guojun，Xia Xiaoyang，et al. “The estimation of some parameters of pulsar and its applications.” 1986，Astrophys. Space Science，119： 101

2 Wu Xinji，Xu Wen，Rankin J. M. “On the separation of the components of the profiles of pulsar PSR 1451—68 and their spectral behavior.”1992，in Proceeding of IAU colloquium 128，Poland，p. 172

3 Wu Xinji，Manchester R. N.，Lyne A. G. et al. The mean pulsar polarization of southern pulsars at 1560 MHz 1993，MNRAS，261，630

4 Wu Xinji，Manchester R. N. “The estimation of radio luminosity of pulsars and the study of evolutions.”1993，Science of China，136，4： 468.4 p. 468

5 Wu Xinji，and A. C. -L. Chain “Temporal variation of pulsar dispersion measure”，1995，Ap. J.，443： 261

6 Xinji Wu，Xueyan Gao，J. M. Rankin，et al. “Gaussian Component Decomposition and the Five-Component Profile of Pulsar 1451—68”，1998，Astron. J. 116： 1984～1991

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