天文学有用吗(天文学有意思吗)

澎湃新闻记者张伊琳

高磊复旦大学新闻学院中国纪录团队成员

经过往返于城市和乡村之间、熬夜拍摄、几个小时复杂的后期制作……M8泻湖星云中的气体云和星际尘埃终于在我们眼前得到了分析。这张华丽的深空照片是由一名刚毕业的高中毕业生拍摄的。十年来，天文爱好者吴思哲内心深处一直保持着成为一名天文学家的梦想。今年9月南京大学开学，吴思哲离自己的梦想又近了一步。

顺利通过考试，入围顶尖天文专业后，吴思哲即将进入梦想校园，攻读自己喜爱的专业。吴思哲说：“初中时定下的目标终于要实现了。”在外界看来，这个“以星空、大海为路”的专业，确实有些孤独和孤傲。虽然南京大学天文与空间科学学院是全国高校中历史最悠久、人才最多的天文系，但目前国内开设本科天文专业或设立天文学专业的大学仅有十余所。部门。

过去，天文学一直被视为理想主义者的选择。抬头看月亮的代价似乎比在地上损失了六便士。但近年来，随着国家加大基础学科投入以及更多天文空间项目的完成，国内天文人才的需求进一步增加。国内天文教育虽然起步较晚，但目前正进入快速发展阶段。各高校纷纷开设天文专业。看来历来在高考申请中冷门的天文专业将有机会走红。不少专家学者也表示，随着国家实力的增强，科研领域不断发表世界领先的成果，天文学作为一门不可或缺的基础科学，将成为高校的一种趋势。

吴思哲的深空摄影。本文图片均由受访者提供

十年追随天文学

用望远镜和红外相机触摸星云

小学时，吴思哲就表现出了对天文学的兴趣。吴思哲的父亲回忆，“最初的兴趣是被央视播出的纪录片《斗转星移》《了解宇宙如何运行》等引起的，他从幼儿园就喜欢看这些。”

小学三年级第一次随父亲参加云南天文爱好者协会活动后，吴思哲开始观察各种天象：日食、月食、金星凌日、行星冲相……“当小时候，我最热衷的就是用我的小米德ETX90（适合初学者的天文望远镜）看月球表面的沟壑、土星美丽的光环、木星淡淡的条纹以及金星微妙的相位变化。”吴思哲回忆道。吴思哲对天文学的奥秘着迷。宇宙中的现象千奇百怪，瑰丽美丽，却又真实存在于这个世界上。“我想了解浩瀚的星空，了解这个世界。”

高中时，吴思哲成为了一名更资深的天文爱好者。“随着知识的积累，我逐渐感受到了天文学中隐藏的科学精神。——天空中相互绕转的双星和落下的苹果遵循着同样的规则；天文学家仅依靠观测天空中微弱恒星的光谱……，你可以知道遥远恒星的温度和大气元素，知道它的过去和未来；宇宙中无数奇异的现象正在被理论一一解释……”吴思哲在观测记录《美丽的行星》中写道，空灵的星云和壮丽的星系是天文学的明确而感性的美。天文学最吸引他的地方是现实与规律、感性与理性的完美融合。

在云南师范大学附属中学大观天文社，吴思哲结识了两位志同道合的伙伴。三人在俱乐部一起组织理论课和日常观测，一起备战天文比赛，从零开始学习深空摄影。他们前往云南省羊街镇、蟹清、轿子雪山等地“拍摄”。

大观天文社第十六任会长熊浩宇介绍，云南师范大学附中大观天文社成立于2006年，是中学众多社团中老牌、规模较大的老社团。隶属于师范大学。传统上有天文理论课、日常观测、石林观星、天文台参观等活动。

大观天文学会曾经有过天文摄影这种专业性很强的活动，但没能继续下去。吴思哲三人从最初的系统适配、设备接线、拍摄和后期制作流程开始，历尽坎坷，重新开始了大观天文学会的活动。吴思哲说，“每三个月一次的‘摆摊’是我高中生活中最期待的事情。当你远离光污染，仰望城市里远处明亮的星空，真的很美好。”人生难得的震撼和感动。而天文摄影可以分析眼前隐藏在星点中的微弱星云和星系，记录并保存这种感觉，这是难得的福气。”

吴思哲与天文俱乐部的伙伴们进行观测活动。

俱乐部活动坚定了吴思哲学习天文学的信念，不少往届会员都走上了天文研究的道路。第十五届天文俱乐部主席姜浩昌表示，自2015年国内大学天文系发展进入快速期以来，自第十三届以来，每年都有天文俱乐部会员申请天文专业。

如今，考入南京大学的吴思哲回忆起高考的情景。他还记得进入考场前的最后几分钟，又看了一眼师大附中屋顶上的天蛋。今年7月收到南京大学的录取通知书时，吴思哲感慨地说：“我中学时定下的目标终于实现了，我要把一生奉献给天文学的发展。”

南京大学录取通知书.

“天文学研究不仅仅是观察星星

还要写代码”

事实上，天文学作为一种爱好和作为一种职业之间有很大的区别。南京大学天文与空间科学学院副教授罗新联告诉澎湃新闻，从天文爱好者转变为天文研究者，需要把兴趣变成志向，这样才能乐在其中。

“大家都以为天文学家看星星，其实这就是两百年前天文学家所做的事情。这百年来随着相对论和量子力学的发展，天文学已经成为一门非常严肃和精确的科学。我们的日常工作包括公式计算、论文和代码。”在中国科学技术大学天体物理专业研究生马晓涵看来，天文学作为一项研究是一件快乐的事情，但作为一种爱好并不是门槛低、纯粹的享受。“这可以是一种折磨，然后却给你一种无与伦比的享受。”

今年从南京大学天文专业毕业的邓云伟，也将大学期间的专业学习总结分为三部分：阅读文献、写代码、写论文和项目申请。邓云伟说，“天文研究主要分为观测、模拟和理论，除非你是专门负责操作望远镜的人，否则没有太多时间进行实际观测。”

中国科学技术大学天文系教授蔡一夫认为，我国天文教育需要增加更多实践活动，让学生不局限于公式推导和数据模拟分析。马小寒说，本科期间有很多观察的机会，但大多是出于兴趣而不是研究需要。邓云伟还提到，他主要负责观测数据的处理分析和理论模型的构建，很少亲自操作观测。“对于一个持续几十个小时的项目，我只需要花一个下午的时间来设计并提交观察结果。当我去天文台时，专门操作望远镜的人员将负责采集数据并交给我。”

此外，罗心莲表示，要把天文学作为一门“长期”学科来研究，学生的物理、计算机、数学、英语基础非常重要，需要本科及以上的长期学习和科研训练。成为一个非常好的人。专业天文学家。

以南京大学天文与空间科学学院本科人才培养计划为例。规划指出，天文学专业由天体物理学、天体测量学和天体力学两个学科组成。核心课程包括天体力学基础、理论天体物理学、球面天文学等。规划中还提到，数学、物理课程是天文学专业的重要知识基础，计算机知识是不可或缺的重要工具。此外，由于当前天文研究高度国际化，该专业对学生的英语水平也有很高的要求。

马小寒还介绍，其实天文学和物理学在本科学习期间有很多相同的课程，天文学本科生的计算机技能要求并不比计算机专业低很多。

在大学接受计算机和数学课程等方面的培训后，许多天文学毕业生最终选择成为程序员或金融分析师。据《2021年南京大学天文与空间科学学院就业质量报告》南京大学天文与空间学院2021年毕业生数据显示，70%以上的本科毕业生在国内外继续深造，60%以上的毕业生已签约就业。一般来说，选择继续深造的人大约有一半左右。毕业生选择就业多选择事业单位（含高等院校、中专院校、科研设计机构）和企事业单位。

国内天文教育发展

“长期纪律”逐渐升温

与数学和物理相比，天文学是一门基础学科，但其存在感一直较低。

我国的天文教育起步较晚，特别是在天文技术和仪器方面，与国外还有差距。马小寒表示，基础学科发展需要一代又一代的学术传承和百年学术环境的积淀。我国第一批独立培养的博士生于1983年毕业，研究生也比较年轻。目前，我国开设本科天文专业或设立天文系的大学尚不足20所，且多数学校专业门类不齐全。

同时，天文学作为一门以观测为基础的学科，需要研究人员了解并参与实际测量。因此，教育和科学研究的发展很大程度上依赖于观测设备和仪器。“早期，中国的天文研究人员必须申请使用其他国家的望远镜，或者从互联网上下载其他国家望远镜的观测数据。直到最近几年，我国才拥有了直径两米的光学望远镜，目前天上只有两台望远镜，‘悟空’是唯一的一台。”中国科学技术大学天文系教授袁野飞告诉澎湃新闻，“有了我们自己的世界领先的望远镜，我们就能得出世界领先的成果。比如现在的‘天眼’“继续拥有世界领先的望远镜。结果已发表。”

除了“天眼”之外，“羲和”、大视场巡天望远镜等更多天文航天工程的建成，进一步加大了对天文人才的需求。2014年，郭守敬望远镜、500米射电望远镜FAST等大型科学设施建设和深空探测工作持续推进，科研人才缺口初步凸显。在随后的几年里，更多大型科学设备收集到的海量数据也迫切需要大量优秀的天文学家和物理学家进行分析。

近年来，国内教育投入持续增加。新的学校如雨后春笋般涌现。许多年轻的国际学者也选择回到国内大学工作。基础科学领域发展迅速。南京大学天文与空间科学学院教授陈鹏飞在《中国国家天文》中撰文称，1999年至2020年，我国平均每年多一所大学设立天文系，本科招生数全国天文专业从1994年的28个增加到2018年的208人。2018年，基础学科拔尖生培养计划在原有的5个学科（数学、物理、化学、生物科学、计算机科学）基础上，增加了包括天文学在内的12个学科，让基础学科之一的天文学更加普及。注意力。

同时，一些大学通过与天文台的合作，实现了科教融合。例如，紫金山天文台成为中国科学技术大学的人才培养单位，让中国科学技术大学与其共享天文设备和天文技术人才。

此外，袁野飞表示，过去，天文学作为一门“长期学科”，曾因财政问题而受到阻碍。“天文学是一门非常基础、‘无用’的学科，短期内没有明显的经济效益。”相比之下，应用型学科的科研成果转化率更高，可以获得企业投资，更能吸引社会关注。经费方面，而基础学科几乎完全依赖政府资助。

但在袁野飞看来，这并不意味着天文学是一门真正“无用”的学科。天文学的发展可以带来许多有用的技术。蔡一夫还举了一个例子。手机数码相机的核心成像部件CMOS的前身是CCD。它最初是为了天文学的光学成像需求而开发的。以相机镜头闻名的蔡司也首先制造了天文望远镜。袁野飞补充说，天眼建设中使用的电缆技术也被用于港珠澳大桥的建设中。“由于天文学具有极高的技术要求，其技术成果很容易转化为民用领域。”

从科学回报的角度，袁野飞表示，天文学是一门能够带动革命性变革和发展的基础学科。历史上，天文学家第谷对行星的观测带来了开普勒定律和牛顿力学。今天，天文观测也将对验证物理理论和发展新物理学有很大帮助。

本期高级编辑周玉华