太阳物理学家汪景琇院士：执着探索太阳的奥秘

人物小传

汪景琇，1944年生，辽宁抚顺人，中国科学院院士、太阳物理学家。自上世纪80年代起从事太阳活动和太阳磁场研究。基于我国太阳磁场望远镜向量磁场观测，最早对太阳活动区磁场复杂性和非势性给出定量描述，提出在太阳活动中存在两阶段磁重联的理论，为我国太阳物理学研究作出积极贡献。2009年获国家自然科学奖二等奖，2012年获中国天文学会张钰哲奖，2013年当选为中国科学院院士。

北京市朝阳区中国科学院国家天文台，在中国科学院院士、太阳物理学家汪景琇的办公室里有一幅照片，是由“黎明星”(风云三号E星)拍摄的我国第一幅19.5纳米太阳极紫外图像。这张照片，标志着我国在该波段太阳成像监测实现零的突破。“得到照片的第一时间，我就把它珍藏了起来！”回想起2021年我国取得的这次技术突破，年过八旬的汪景琇难掩喜悦之情。

揭示太阳活动区向量磁场结构和演化特征、发现太阳低层大气存在磁重联现象、发展太阳活动预报的观测研究基础……从上世纪80年代开始，汪景琇就投身太阳物理学研究。40多年来，每当国内外太阳研究相关领域有新的进展，汪景琇都第一时间了解、学习、论证、思考。“人类探索宇宙的脚步，每一步都很重要。我想紧跟前沿，为太阳物理学研究贡献更多力量。”汪景琇说。

“耐心持续的观测是太阳物理学研究的基础”

人们为什么要研究太阳？

“在广袤的银河系中，作为离地球最近的恒星，太阳孕育了具有智慧生命的蓝色星球。但她也有‘脾气’，她的一系列活动，都会对地球及周边环境产生很大影响。”在一堂科普视频课上，汪景琇这样描述太阳。

“我做过一段时间的基层气象员，知道太阳活动会对地球大气产生重要的影响，这个领域的研究十分有意义。”汪景琇说，系统地研究太阳一直是他埋在心底的梦想。

20世纪70年代末，国家恢复研究生招生。本科学习地球物理的汪景琇第一时间报了名，选定了中国科学院北京天文台(国家天文台前身)的太阳物理专业。从此，在一长串太阳物理研究学者的名单里，出现了汪景琇的名字。

1983年，汪景琇在导师史忠先的带领下，到国外访学，第一次体验了太阳观测。一开始，汪景琇没有接到具体的课题任务，但每天一大早，他就第一个到观测站的圆顶(观测实验室)，帮助观测人员检查观测设备、做好望远镜聚焦等准备工作。

无论哪个观测课题，汪景琇都紧盯着监测屏幕，了解观测区域的结构特征和演化趋势。休息时，他索性就躺在观测站的地板上，一边休息一边琢磨太阳活动的规律；晚上，他还到图书馆查阅文献资料或进行磁流体力学的理论推演。

访学期间，汪景琇和史忠先一道，完成了对该太阳天文台磁象仪的定标工作，使天文台的磁场观测有了定量的结果。从那时起，汪景琇找到了自己的阶段性研究方向，也认识到了观测的重要性。“耐心持续的观测是太阳物理学研究的基础，无论什么时候都不能放弃观测。”这个理念，贯穿汪景琇之后的学术生涯。

“用我们自己的观测设备，做出不一样的研究”

在汪景琇访学的同时，国内的太阳研究领域也取得了不小的进展。1984年11月，由北京天文台艾国祥教授主导建立的北京怀柔太阳观测基地落成。这个坐落于风景如画的怀柔水库北岸的基地，聚焦太阳向量磁场观测，丰富了当时科研人员观测太阳的技术方法。

听到这个消息，汪景琇迫不及待地赶回国，回到北京天文台工作。“怀柔太阳观测基地的落成，极大地推动了我国学者关于太阳磁场和太阳活动的研究，将我国的相关研究推向世界前沿。”

从此，汪景琇和史忠先成为怀柔太阳观测基地的常客。由于国内计算机技术还没有普及，太阳观测又需要借助计算机和图像处理系统提供支撑，汪景琇从零开始学习软件编程和图像处理系统、攻克语言难关、啃下一本本专著，使相关研究得以顺利开展。

这时，汪景琇开始思考：“如何用我们自己的观测设备，做出不一样的研究？”怀柔太阳观测基地中包含35厘米太阳磁场望远镜等我国独创的研究设备，在同时测量太阳上不同层次、不同尺度的太阳磁场、速度场等方面具有明显的优势。何不以此为契机，在世界范围内，首先做出更为系统的太阳向量磁场观测？

为此，汪景琇开始探索系统的太阳向量磁场观测的分析方法，先后提出向量磁剪切的概念、纵向电流计算的新方法和磁剪切发展方程，并早于国际同行四五年定量估计太阳活动区磁螺度(即磁场复杂性)。这些成果为国际同行的相关研究提供了借鉴和参考。在他2009年获得国家自然科学奖二等奖的8篇代表性论文中，有6篇论文的数据支撑，是基于我国自己的太阳磁场望远镜观测完成的。

“就是要瞄准国际前沿寻找研究课题，要相信，中国科学家可以做出世界顶尖的研究成果。”此后，汪景琇努力推动太阳观测研究领域的国际合作、参与创办我国第一本英文天文学期刊、组织国际学术会议，不断提升我国天文学研究在国际上的影响力。

近年来，随着“羲和”“夸父”两颗探日卫星的成功发射，我国初步建立了综合性太阳观测网。“这不仅提升了我们自己的观测能力，也将为世界提供更多有价值的研究成果。”依托新的设备和技术，汪景琇的研究工作也在不断深入。

“希望有更多年轻人投身太阳物理学研究事业”

作为科学指导组成员，汪景琇最近正在为将于今年11月举办的亚太地区太阳物理国际学术会议做准备。这也让汪景琇回忆起自己第一次参加国际学术会议时的情景。

上世纪80年代，汪景琇以报告人的身份参加了天文学学术交流会议。“参会的都是来自各个国家的太阳物理学专家，我当时只是一名硕士研究生，不紧张是不可能的。但由于我们做了充分的准备，报告很成功。”汪景琇说，那次会议打开了他的学术视野。

多年来，汪景琇一直鼓励学生多参加国际性学术会议，并积极为大家创造条件。汪景琇的学生、国家天文台副研究员金春兰说：“每次与汪老师探讨论文，他都给予鼓励并对研究方向提出建议，但不做过多干预。他希望我们提出新观点，并希望可以与国际学术前沿接轨。”

学生取得了成绩，汪景琇有时比学生本人还高兴。“我一直鼓励大家，做研究不要给自己设限。在很多方面，学生应该比老师的研究更超前。”采访时，汪景琇不时从书架上拿出一本书，在参考文献中找到自己学生的名字，并兴奋地指给记者看。在汪景琇培养的15名博士和7名博士后中，不少人已经成长为行业顶尖人才。

当下，汪景琇还在为太阳物理学研究忙碌着。日冕加热被称为天体物理学八大难题之一。“为什么作为太阳大气的日冕，温度可以高达百万摄氏度的量级？揭秘这些问题，还需要不断努力。我已经80岁了，得抓紧时间，还想再到怀柔太阳观测基地做点实测工作，把研究再往前推一推……”汪景琇说。近年来，他还将部分精力投入科普工作，“希望能让更多孩子了解科学、热爱科学，希望有更多年轻人投身太阳物理学研究事业。”

在汪景琇办公室的一个角落里，放着一本金色证书：一颗由中国科学院紫金山天文台发现的国际编号441374号小行星，被命名为“汪景琇星”——如今的他，正如这颗小行星一般，充满热情地向着宇宙深处不断进发。