葉叔華(1927年6月21日—),女,祖籍廣東順德,出生于中國廣東省廣州市,天文學家、中國科學院院士、英國皇家天文學會的外籍院士、中國首位女天文臺臺長、第一屆中國十大女杰之一,曾任國際天文學聯合會副主席、中國科協副主席、上海市科協主席、中國科學院上海天文臺研究員、博士生導師、所長等職。
1945年,葉叔華考入廣州中山大學數學天文系,開始接觸天文學。1949年,葉叔華從中山大學數學天文系畢業,兩年后進入上海徐家匯觀象臺,開始從事天文觀測工作。1958年,葉叔華受命負責建立中國世界時綜合系統。1978年,葉叔華升任中國科學院上海天文臺研究員,并提出發展中國的VLBI網。1980年,葉叔華當選為中國科學院學部委員,并從1981年至1993年連續擔任中國科學院上海天文臺臺長。1985年,葉叔華當選為英國皇家天文學會外籍會員,并從1988年至1994年連任兩屆國際天文學聯合會副主席。1996年,葉叔華當選為“亞太空間地球動力學”國際合作計劃主席。1997年,葉叔華獲得何梁何利基金科學與技術進步獎。
葉叔華長期從事天體測量、天文地球動力學及地球自轉研究工作,她負責建立和發展了中國綜合世界時系統,在地球自轉方面的研究推進了有關新技術在中國的建立,并促成了上海天文臺與美國宇航局及多國研究所的科研合作。20世紀60年代,葉叔華實現了世界上最精確的世界時測量之一,并于20世紀70年代末,在中國建立起了甚長基線干涉測量(VLBI)和衛星激光測距(SLR)技術。
人物經歷
早期生活
祖籍廣東順德的葉叔華于1927年出生于廣東廣州。父親葉潤生曾是當地光孝禮拜堂的一名基督教牧師,母親蔡瑞賢是絲廠工人。家中六個兄弟姐妹中,葉叔華排行第三。受父親對教育的重視的影響,葉叔華從小飽讀古今中外的文學名著,并對西洋古典音樂情有獨鐘。
1936年,為了謀生,葉潤生帶著葉叔華及她的三個弟弟搬遷至香港,葉叔華進入香港深愛小學繼續學業。1939年,12歲的葉叔華進入香港德貞女中。兩年后,葉叔華初中畢業,進入香港培道女中讀高中。香港淪陷后,葉叔華一家逃難到廣東樂昌縣,投靠了當地的國立第三華僑中學。在華僑中學讀完高二后,受鬧學潮的影響,整個學校被迫搬遷,葉叔華跟隨父母輾轉到了連縣,并在連縣培英—真光聯合中學繼續學習。
1945年,中山大學在連縣設考點招生,葉叔華以第一名的成績考入了廣州中山大學,全家隨她遷回了廣州。小時候的葉叔華最喜愛的是文學和音樂,報考大學時,她也只想學文學,但父親葉潤生認為文學就業困難,勸葉叔華選擇學醫或自然科學專業。在文學與醫學之間,父女倆相持不下,葉叔華最終改考了數學專業。一年后,葉叔華選擇了數學天文系,與從武漢大學礦冶工程系轉到中山大學數學天文系的程極泰成為了同班同學。在中山大學就讀期間,葉叔華與程極泰經常在一起磋商學問,兩人還合作完成了關于宇宙膨脹方面的畢業論文。
1949年6月,葉叔華與程極泰從中山大學畢業后,去到香港德貞女中任教,分別擔任該校高、初中的數學老師。同年,兩人結為終身伴侶。
進入觀象臺
對香港教學環境的不滿以及對參與新中國建設的渴求,1951年8月,葉叔華和程極泰從香港來到上海。此時,上海天文臺尚未建立,只有徐家匯觀象臺需要夜間觀測星群的科研人員。但觀象臺只想要程極泰,而程極泰已經受聘于復旦大學。后在天文學家張鈺哲先生的幫助下,葉叔華最終被徐家匯觀象臺錄取,成為徐家匯觀象臺的第一位女性研究人員。
葉叔華進入徐家匯觀象臺的第一份工作是觀測恒星,計算恒星時,再換自成世界時。為保證中星儀的測時精度,葉叔華每逢晚上觀測,首先會早早打開觀測室的活動屋頂,使室內外溫度達到一致,減少熱輻射對觀測造成的影響。觀測時,葉叔華保持全神貫注、目不轉睛,一邊觀測一邊做記錄,絲毫不受外界環境的影響。
除堅持夜晚觀測外,葉叔華在白天還要承擔計算和數據處理的工作;而為了盡快培養出更多的天文專業人才,葉叔華時常還要指導其他參與觀測的同志。
建立世界時系統
1958年起,徐家匯觀象臺著手籌建中國自己的世界時綜合系統,該工作由葉叔華負責。她帶領一個課題組,以徐家匯觀象臺為基地,先后聯合南京紫金山天文臺及北京、武昌、陜西、云南等天文臺,組成了中國測定世界時的工作網。
在葉叔華的帶領下,工作組克服了中國地域遼闊、觀測點少、儀器設備陳舊落后的現實,利用大量的資料數據,進行科學的理論研究和分析,先后撰寫了數十篇論文,并多次在高層次的國際學術會議上交流。經過多年苦戰,自1964年起,中國世界時測量精度躍居世界第二位。1965年,中國自己的綜合世界時系統通過國家鑒定,作為中國的時間基準向全國發布,并沿用至今。
葉叔華也因攻克世界時的課題項目,于1979年榮獲中國科學院重大成果獎一等獎、1982年國家自然科學二等獎。
推動天文測量新技術
“文化大革命”時,葉叔華因家庭成分原因而受到沖擊,被關進牛棚。這一時期,她主要工作是打掃圖書館的衛生,于是葉叔華趁機翻閱國外天文學雜志,了解世界天文學的發展動態。
1972年年底,葉叔華敏銳地察覺到已在國際上出現的人造衛星激光測距、甚長基線射電干涉測量等天體測量新技術對天文學發展的影響,遂產生了研制中國甚長基線干涉測量(VLBI)技術的想法。為了使想法更具可行性和實操性,葉叔華不僅親自前往國外學習先進經驗,還邀請國際著名專家來華講學。
1973年,葉叔華關于在中國發展甚長基線干涉測量(VLBI)技術的提議得到上海天文臺領導支持,隨即成立了一室射電組。1974年,中國科學院正式下達研制甚長基線射電干涉儀中間試驗任務,中國VLBI研制工作正式啟動。
1978年,葉叔華晉升為研究員。次年,中國科學院數理學部和四機部十院聯合確定了由葉叔華等人提出的在中國建設上海—昆明—烏魯木齊三臺站VLBI測量網的總體方案。1979年,中國首次完成了以氫原子鐘為頻標的獨立本振VLBI原理實驗,并與多國聯測成功。
1980年,葉叔華當選為中國科學院學部委員(院士),又于1981年起(至1993年)擔任上海天文臺臺長,是中國迄今為止唯一一位女天文臺長。同年,她又被任命為國際天文臺聯合會副主席。
提出“天文地球動力學”
早在葉叔華進入觀象臺不久,就發表了一篇關于地球動力的調查報告,里面概括了地球自轉速率長期變化和周年變化的發現過程、引起地球自轉變化的原因及國際相關研究。20世紀70年代中,葉叔華提出了建立中國“天文地球動力學”的概念,并帶領上海天文臺的科研人員,從無到有地自行設計并研制成功各種先進的儀器與設備,使上海天文臺在中國率先建立了SLR和VLBI系統。
改革開放后,葉叔華開始謀求中國天文學與世界同行之間的廣泛學術交流與國際合作。1978年10月和1979年4月葉叔華率團訪問法國天文地球動力學中心、巴黎天文臺和國際時間局以及美國大地測量局、德克薩斯大學奧斯汀分校天文系等單位,為VLBI、SLR等空間技術在中國發展和以后引進關鍵設備走出了第一步。
20世紀80年代初,葉叔華作為中國組組長,帶領上海天文臺和國內幾家天文臺參加了1980年至1985年開展的“國際地球自轉聯測”,不僅圓滿完成了聯測任務,而且使中國成為這次聯測中包括SLR、VLBI和月球激光測距(LLR)在內的三種新技術的全球資料處理中心。在國際聯測的總結會上,葉叔華代表中國天文工作者先后作了7個專題報告,受到各國同行的高度贊譽。
1978年至1983年,葉叔華當選為第五屆全國政協委員;1983年至1988年間,葉叔華又被選任為第六屆上海市政協副主席。
推動中國天文學在國際間的合作
1985年11月中國天文學會組團出席在印度新德里召開的19屆IAU大會,葉叔華被選為IAU財務委員會主席,也是第一個在IAU中擔任職務的中國天文學家。同年,葉叔華當選為英國皇家天文學會外籍會員。
20世紀80年代末,在葉叔華的帶領下,上海天文臺完成了“關于發展中國VLBI網的建議書”,規劃了中國VLBI網的概貌。該建議后經中國科學院同意立項,確定為天文口“七五”期間重大項目,并確立葉叔華為工程總負責人。
1988年,葉叔華當選為國際天文學聯合會副主席(連任至1994年)。在擔任IAU執委會副主席期間,她抓住時機向國際同行介紹中國的天文事業,開展了一系列國際聯測與研究項目。由她負責的國際合作項目有亞太地區空間地球動力學研究計劃;在國際合作項目中,葉叔華任中方負責人的項目有國際地球自轉聯測(1980年至1986年)、美國宇航局的地殼動力學研究計劃(1982年至1991年)、固體地球動力學研究計劃(1992年至1995年)和固體地球與自然災害研究計劃等。此外,葉叔華努力促成同法國、美國、德國、日本和朝鮮等國的聯合實驗,同時還促成中國有關組織對IERS、國際VLBI服務、國際激光測距服務、國際GPS服務等國際組織的加入。
1988年至2003年間,葉叔華先后當選第七、八、九屆全國人大常委會委員,第九、十、十一屆上海市人大常委會副主任。
1991年,葉叔華提出的“現代地殼運動和地球動力學研究”課題,被列為國家科委“八五”和“九五”國家攀登項目。葉叔華擔任該項目的首席科學家(至2001年)。
1994年6月起,以葉叔華為首的中國專家小組發起開展“亞太地區空間地球動力學計劃(APSG)”的倡議,最終獲得國際大地測量學會(IAG)通過,并以1995年大會第4號決議給予支持,而葉叔華當選為首屆執委會主席。
為表彰葉叔華對天文事業做出的貢獻,1994年8月,紫金山天文臺將一顆新發現的小行星命名為“葉叔華星”。
建設天馬望遠鏡及中國VLBI網
早在1993年初,中國科學院數理學部和中國天文學會聯合組織征集“中國天文學九十年代大型科學設備”提案后,葉叔華和同事根據射電天文和深空探測的需要,提出了“建設65米全波段射電望遠鏡”的建議,并進入了第二階段論證。為此,葉叔華還帶領上海天文臺和合作單位的相關人員赴美國國立射電天文臺考察。1994年底,葉叔華和20多位專家合作完成了《65米多波段射電望遠鏡》的建議書,但該項目最終落空。
1995年3月,葉叔華被全國婦聯評選為“中國十大杰出女性”,并于同年9月出席了在北京召開的第四次世界婦女大會“議員日”活動。?
1996年至2001年,葉叔華兼任上海市第六屆科學技術協會主席。任職期間,她組織科技論壇、邀請政府領導人、國內外知名科學家以及諾貝爾獎獲得者等來作報告,傳播知識。1998年,葉叔華擔任中國人力資源開發研究會女性人才研究會理事長,先后成功組織召開了第二屆理事會第一次會議暨“面向21世紀女性人才發展高級研修班”、“中國西部女性人才開發研討會”,并代表女性人才開發研究會出席了在中國重慶舉行的“中國西部開發國際研討會”。
2003年,由葉叔華負責的VLBI網二期工程通過驗收;2007年,VLBI測軌分系統成功實現對“嫦娥一號”的準實時軌道測量。
2008年,在參加上海市委關于VLBI測軌分系統在嫦娥一號衛星工程中取得成績的匯報會上,葉叔華再次重提建設65米射電望遠鏡的建議,并最終得到中國科學院基礎局和上海市科學技術委員會的同意批復。
2009年底,65米射電望遠鏡奠基儀式在松江天馬山舉行;2012年,65米射電望遠鏡落成,并正式命名為“天馬望遠鏡”。2013年12月,天馬望遠鏡圓滿完成嫦娥三號VLBI實時測定軌任務。
主要成就
科研成就
葉叔華的科研成果涵蓋了多個重要領域,推動了中國在天文學和地球科學方面的顯著進步:
綜合世界時系統:20世紀50至60年代,葉叔華主持建立和發展了中國綜合世界時系統,并使其精度從1963年起一直保持在國際先進水平。
地球自傳運動和地殼運動研究:20世紀60年代后期,葉叔華開始研究運用新技術測定地球自傳運動(世界時和極移)和地殼運動的方法,并在上海天文臺建立了與世界同步的人造衛星激光測距和甚長基線干涉站。
地球自轉研究和國際合作:20世紀70至80年代,葉叔華從事地球自轉研究,推進新技術在中國的應用,使上海天文臺成為亞洲唯一具有三種新技術設備的國際地面參考坐標基準站;她還開拓了天文地球動力學研究,并促成與美國宇航局以及法國、德國、俄羅斯、日本、澳大利亞等國的研究機構合作。
現代地殼運動和地球動力學研究:20世紀90年代,葉叔華倡導并聯合中國科學院、國家地震局、國家測繪局和總參測繪局的專家,共同承擔國家攀登項目“現代地殼運動和地球動力學研究”,擔任首席科學家;該項目歷時十年,取得了中國地殼運動的第一個定量圖象,并在多方面達到國際先進水平。
射電甚長基線(VLBI)技術應用:葉叔華倡導將VLBI技術應用于空間探測。21世紀初,在中國探月工程中,VLBI技術被列為探月衛星測軌的重要手段,中國VLBI天文測量網在嫦娥一號測軌中起到了關鍵作用。葉叔華作為“VLBI測軌分系統”的顧問,推動了VLBI技術在其他深空探測項目中的應用。
建立中國時間系統的天文基準
新中國成立初期,國務院把建立中國時間基準的任務下達至中國科學院,中科院又把它落實到紫金山天文臺徐家匯?觀象臺,由葉叔華負責,葉叔華提出用數學模型處理徐家匯和紫金山天文臺的6架測時儀器的觀測結果,以此為基礎建立了中國的時間系統。
天文觀測中存在人儀差,即使采用光電方法可以減少該誤差,但并不能全部消除,而使用數學模型基本消除了人儀差突然變動對整個綜合系統、特別是對儀器少的綜合系統的影響,同時對觀測穩定和觀測多的儀器,在維持系統穩定性上給予了更多的權重。通過葉叔華提出的數學模型,只使用了6架儀器的觀測結果,即建立起中國世界時系統的精度(±2.0毫角秒),超過由4個國家、共17個臺站參加的前蘇聯標準時刻的精度,并與當時21個國家39個臺站參加的國際時間局所訂定的世界時精度相媲美。
在掌握大量天文實測資料的基礎上,葉叔華又先后在天文測時誤差、地球自轉速率變化、經度變化和綜合時號改正數訂定方法等方面開始研究,并在綜合上海天文臺觀測結果的基礎上,向測繪部門提供了中國經度原點的起算值。期間,她還不斷鼓勵和支持儀器的改進,如消人差的水準讀數器、光子計數技術、圓感應測角器和微機應用等,使天文測時精度不斷提高。
1965年,綜合世界時系統通過國家鑒定,作為中國的時間基準向全國發布,并列入一等天文測量細則,正式提供大地測量、國防軍工等應用部門使用。
發展VLBI空間技術
20世紀60年代末,國際上相繼出現了激光測衛(SLR)、甚長基線干涉測量(VLBI)等空間技術,這些空間新技術將測量精度提升了一個數量級以上。葉叔華注意到這一新動向,并于1973年提出,要在中國發展甚長基線干涉測量(VLBI)技術,該建議得到上海天文臺領導的重視和支持,并成立了一室射電組。1974年,中國科學院正式下達研制甚長基線射電干涉儀中間試驗任務,中國VLBI研制工作正式啟動。1975年12月,一室射電組提出“關于在中國開展長基線干涉工作的論證和有關建議”。1977年,一室射電組自主研制出兩臺簡易的6米網狀拋物線天線;兩年后,上海天文臺又自行研制出兩臺6米網關天線、L波段接收機、氫原子鐘和基于國產計算機的VLBI相關處理系統及實驗VLBI數據采集系統。在進行多次干涉試驗后,獲得干涉條紋,標志著中國首次完成了以氫原子鐘為頻標的獨立本振VLBI原理實驗。
1981年,在6米射電望遠鏡建成后,中國與德國馬普射電天文研究所進行跨國VLBI聯測試驗,這次觀測實驗引起國際VLBI界的極大關注。1985年,中國和日本在上海和鹿島之間建立了VLBI干涉系統,成功進行了首次VLBI聯測,并取得了豐碩的成果。
早在聯測之前,上海天文臺就構想出了中國VLBI網的未來藍圖。1986年1月,在葉叔華的帶領下,上海天文臺完成了“關于發展中國VLBI網的建議書”,規劃了中國VLBI網的概貌:新建烏魯木齊VLBI站、改建昆明10米天線為VLBI站、升級上海VLBI數據處理中心等。20世紀80年代及90年代,上海VLBI站和烏魯木齊VLBI站相繼建成,并投入運行,上海、長春和昆明的SLR網也相繼建成。
在葉叔華的提倡和支持下,目前上海天文臺同時擁有VLBI、SLR、GPS(全球定位系統)和PRARE(精密測距測速系統)四種觀測新技術和處理這些觀測資料的能力;而中國憑借已有的SLR?網和兩個VLBI臺站,成為在世界和亞太地區大范圍的板塊運動和地殼形變研究中不可缺少的國家。
教學成就
葉叔華在科研任務帶學科發展的過程中,也經常指導和培養與她共事的年輕科研人員。1964年,上海天文臺開始招收研究生,葉叔華也開始指導研究生的學習。1978年,上海天文臺被批準為“天體測量和天體力學”專業博士和碩士學位授予單位后,葉叔華擔任了博士研究生導師。1995年2月,上海天文臺設立天文學博士后流動站,葉叔華又成為了博士后的合作老師。
為了吸收國外先進的科學技術和前沿課題的研究進展,葉叔華極力推薦青年科研人員到國外進修和在國外短期工作,如上海VLBI站的MarkⅡ和VLBA數據記錄終端,都是青年科研人員在國外一邊學習一邊工作時研制出的設備。
葉叔華指導的科研人員和培養的博士生都已成為了博士生導師,有的還是創新團組的首席研究員,有的在國際學術機構中擔任重要職務。
科普宣傳
葉叔華長期熱心于科普宣傳教育和科學普及工作的社會活動。她時常為青少年學生指導科學實驗活動、作科普報告、在廣播和影視媒體上講課、出席大型科學普及宣傳教育活動、編著《新世紀版的系列叢書——十萬個為什么》等科學普及著作以貫徹“科學普及法”的實施和加強“四科”的宣傳教育。她還擔任上海市科普自愿者協會的理事長等社會兼職,為提高上海市公眾的科學素養做了大量的工作。
主要著作
主要專著
主要學術論文
科研成果獎勵
社會任職
榮譽獎項
人物影響
1965年,葉叔華團隊建立的 “中國綜合世界時”系統通過國家鑒定,正式作為時間基準向全中國發布,至此,中國結束了采用別國時間訊號的歷史,葉叔華也由此被譽為“北京時間之母”。
甚長基線干涉系統的建立和跨亞歐大陸的國際聯測,為中國加入國際網鋪平了道路;而中國甚長基線干涉網的建設,使天文觀測精度的大大提高,為后來的中國探月工程立了汗馬功勞。
葉叔華推動的亞洲第一的射電望遠鏡—天馬望遠鏡的建成后,不僅圓滿完成了嫦娥三號的測軌任務,更在國際VLBI網中發揮著主將作用。
1978年11月28日,在葉叔華的帶領下,南京紫金山天文臺發現了第3241號小行星。1994年8月,經國際天文學聯合會批準,該小行星被命名為“葉叔華星”。
人物評價
中國科學院學部主席團執行主席路甬祥院士評價葉叔華,“是中國天文地球動力學研究的奠基人之一,為中國天文學的發展和人才培養作出了重要貢獻”。
上海天文臺研究員、博士生導師金文敬認為,“葉叔華是中國天文地球動力學學科的開拓者”。
科普中國網評價葉叔華:“主持建立和發展了中國綜合世界時系統并長期保持國際先進水平,為國民經濟和國防建設做出了重大貢獻”。
人物關系
參考資料 >
【中國科學報】葉叔華:星路漫漫 上下求索.中國科學院.2024-02-07
葉叔華:從“北京時間”到浩瀚星海.光明網.2024-02-07
獲獎科學家.何梁何利基金會.2024-06-03
數學物理學部.中國科學院.2024-06-03
葉叔華.何梁何利基金會.2024-06-03
葉叔華.中國科學院上海天文臺.2024-06-13
熱搜第一!這位院士鼓勵女性打破“玻璃天花板”!.澎湃新聞.2024-06-03
名譽主席 榮譽委員.中國科學技術協會.2024-06-03
上海市科學技術協會.上海市科學技術協會.2024-06-03
葉叔華院士當選上海科普志愿者協會會長.中國科學院.2024-06-03
大辭海編輯委員會.大辭海.2024-06-03
向上海天文臺全體科技工作者致敬!葉叔華榮獲第二屆全國創新爭先獎獎狀.中國科學院上海天文臺.2024-06-03
葉叔華.中國老科學技術工作者協會.2024-06-03
中國天文學會召開百年紀念大會.中國天文學會.2024-06-03
“首屆上海市科創教育年度人物”發布 四位院士獲科創教育特別榮譽.澎湃新聞.2024-06-03
先生丨葉叔華:從“北京時間”到浩瀚星海.央廣網.2024-06-19
宇宙如此浩瀚 人只是滄海一粟丨葉叔華.科普中國網.2024-06-19
全球最大天文館開放,背后是女院士葉叔華近十年的呼吁與倡導.澎湃新聞.2024-06-19
宇宙如此浩瀚 人只是滄海一粟丨葉叔華.科普中國.2019-05-19