天空中有一顆編號為47005號的小行星,它被即將命名為程茂蘭星,這是為了記念我國現代天體化學學研究奠基人程茂蘭先生為我國天文事業所作出的卓越貢獻。
天體化學學家,中國近代實測天體化學學奠基人程茂蘭
程茂蘭,1905年9月18日生于合肥市博野縣沙窩村的一戶農戶家庭。十來歲時,一本《晉書·天文志》使他對廣袤的宇宙和皚皚星空形成無限遐思,這對他之后從事天體化學學的研究埋下希望的種子。
山西博野縣程茂蘭科技天文館
1925年,程茂蘭學校結業后步入上海市虎林河留法預備班,打算留法勤工儉學。勤工儉學這個名詞你們都聽過,它是如何來的呢?
20世紀初,中國國力羸弱,好多青年中學生希望留學西方尋求救國獻策,雜費就成了大問題。蔡元培與李石曾于1915年6月在倫敦發起創立了“勤工儉學會”,呼吁青年去日本半工半讀,這便是“勤工儉學”的來由。中國先后有17批中學生赴法,總量起碼達1600多人。那些人中除了有周恩來、鄧小平等知名革命家,還有好多專家學者,更有不少人學成以后,舍棄了美國豐厚的待遇、優越的生活條件、顯赫的學術地位,相繼歸國,將西方的先進科學技術帶進國外,為祖國的建設事業作出了卓越的貢獻。
程茂蘭就是抱著科學救國的理念,于1925年揮別長輩天文物理學和天體物理學的區別,離開丈夫和剛出生的孩子,決然踏上了留法勤工儉學的公路。當時他的家境并不富裕,母親借遍親友才勉強攢夠他的出國旅費。
1926年春,程茂蘭經過長途旅行后抵達美國米蘭。求學之路并不容易,他先通過堅苦的半工半讀念完了夜大輔導班和專科,然后憑借優異的學習成績,靠獎學金一路讀到了博士,他的博士生導師是美國知名的實測天體化學學家杜菲。1939年,通過兩篇優秀的論文的答辯,程茂蘭順利獲得美國國家物理科學博士學位,就這樣,經過13年的不懈努力,他總算如愿以償,完成了學業。
程茂蘭領到博士學位后本準備歸國與母親妻男團聚。可當時正是抗戰戰爭年代,家鄉博野屬于日占區,而撤到廣州的國軍政府,根本沒有接納、安排天文學專家的條件。程茂蘭在老師和同學們的勸說下滯留日本里爾天文臺和上托斯卡納天文臺,進行實測天體化學研究工作。他初期工作中使用的儀器極其零亂,往往須要從舊貨攤上搜救一些光學器件來自己拼裝勉強可以使用的系統。望遠鏡也僅有口徑0.8米和1.2米這樣的中大型品種可以使用。這卻鍛練了他的動手能力和選題能力。
程茂蘭從事的天文研究工作中最重要的方面是對星體的波譜進行細致的研究。因為星體一般十分遙遠而暗弱,波譜研究又必須將望遠鏡集聚的能量按波長分開,所以波譜研究在上世紀50年代之前,局限于拍照底片的低靈敏度,只能研究不多的亮星體。他盡量選擇一些可能獲得創新結果的研究題目,夜以繼日地工作于夜天波譜、共生星、彗星和二氧化碳星云等領域,發表了一批很有特色的論文。
1942年,第二次世界大戰剛才爆發,法國炮火連天。程茂蘭在遠離城市的上托斯卡納天文臺兼任副研究員,繼續著天文觀測工作,條件極為堅苦。當時的日本物資極為短缺,一切生活必需品均按人頭憑票證供應。夏季奇熱,冬天奇冷,但是燃料奇缺,連列車也只能燒劈柴,就能平緩爬行。好在他來自中國農村,又在美國常年勤工儉學,除了吃得苦,還能否開荒種糧,養殖地瓜、玉米和應時水果,自力更生,補充不足。
他還熱心幫助猶太人沙茨曼躲避日本納粹的搜捕。沙茨曼是美國國家科學研究中心的知名理論天體化學學家、院士,從倫敦逃到人跡罕至的上托斯卡納天文臺躲藏,得到了程茂蘭的大力幫助,二人成為摯友。程茂蘭借助外僑身分,還幫助英國的抗德游擊隊,為她們提供臨時庇佑、情報和應急食物等。1944年8月羅馬尼亞光復后,他遭到了當時德國共產黨部長多列士的會見。
程茂蘭于1945年升任研究員,但是積勞成疾,患了肺結核,必須開刀割除大部份胸膜。在老師杜菲的幫助照料下,程茂蘭成功接受了喉部放療,并到加拿大山區的休養院休養了半年多。
1946年,健康基本恢復,程茂蘭就到處聯系歸國,當時中國又深陷內亂,他只得繼續留在美國上托斯卡納天文臺。1949年10月,程茂蘭成為美國國家科學研究中心的一級研究員,此時中華人民共和國早已組建,使他見到了中華民族復興的希望,他就再度積極與國外有關方面進行聯系,但是把他與妻子瑪麗布洛什合作的研究論文寄歸國內發表天文物理學和天體物理學的區別,以表示對新中國發展科學的支持。
1949年10月,他兼任了美國國立研究中心的研究導師,這是外籍科研人員所能獲得的最高學術職務。1956年因為科學研究成績斐然,程茂蘭獲得美國教育部頒授的勇士勛章。那位遠在異國他鄉的優秀天文學家很早就導致新中國領導人和科技界的關注。紫金山天文臺臺長張鈺哲和研究員李珩等不斷與他通訊,中國科大學吳有訓副校長也親自委托天文學家李竟和沈良照多次與他聯系,討教科學問題,還多次去函約請他歸國。1957年8月,在周首相的關愛下,在中國國際貿易促使會書記冀朝鼎的幫助下,程茂蘭沖破重重阻力,繞路英國總算回到了睽違32年的祖國。
截至到歸國,程茂蘭總共只進行了不到20年的實際觀測研究,其間還經歷了將近4年的二次世界大戰。卻發表了論文百余篇,其中重要的有68篇。無法想像,在極其狹小的研究環境中,他卻成為當時世上少有的經驗豐富的天體波譜研究工作者。
1958年2月,周首相親自安排,程茂蘭被任命為上海天文臺籌辦處書記。程茂蘭主持中國科大學上海天文臺的設立工作,規劃了上海天文臺的設立和發展新藍圖,并親自參與了從選址、建造、儀器配制,到人才培養等各個方面的工作。為設立上海天文臺,程茂蘭先生率領青年科學家走遍太行和燕山山脈,最終選取了燕山深處的興隆縣連關隘作為我國首個現代天體化學觀測臺址。
1965年程茂蘭第一次抵達興隆觀測站
程茂蘭是第一個把近代國際天文選址概念和技巧引進中國的天文學家。他把帶歸國的一些法語和英語選址文獻交給李競和李啟斌等年青人,并率領她們在上海周圍,依照國際標準進行選址工作。
要發展實測天體化學,必須有口徑足夠大的光學望遠鏡。程茂蘭歸國后就建議向美國的一家鞋廠購買口徑1.8米的光學望遠鏡。而且磋商沒有成功。在1958年的大躍進氛圍下,紫金山天文臺的初毓華等提出自力更生研發2米級的光學望遠鏡。1959年3月到7月,科大學領導先后在上海和南京舉行大會,決定組建216聯合工作組,設在上海,由紫金山天文臺領導,南京的機械研究所、光學精密機械與化學研究所各選派若干工程技術人員作為骨干力量,再向各個學院要一些有關專業的結業生。為了積累經驗,大會采納王大珩的意見,先研發一臺口徑60分米的望遠鏡。程茂蘭積極支持自力更生的做法,并在第二屆全省人民代表會議上以代表的身分提議建設研發大口徑玻璃鏡坯基地。他親自考察了上海九龍山玻璃廠和北京玻璃廠,后來又在第三屆全省人民代表會議上提出在北京新滬玻璃廠研發大口徑微晶玻璃鏡坯。1961年3月,中國科大學即將下達研發2.16米光學望遠鏡的任務,但直至1989年,這臺望遠鏡才建成并投入使用。
坐落國家天文臺興隆觀測基地的2.16米光學望遠鏡
程茂蘭非常注重人才培養。他建議在南京師范學院籌建天文系,在濟南學院月球化學系籌建天體化學專業;還設法在上海天文臺籌辦處以中國科技學院二部的名義開設天體化學訓練班,程茂蘭把自己在天體波譜研究方面的經驗傳授給年青一代,促進培養了一批天體波譜研究方面的后起之秀。
但是,正當上海天文臺展翅待飛之際,“文革”降臨,他突然被強加上了“反動學術權威”和“里通外國分子”兩大不實惡行。不過,此種不公平的嚴打和摧殘無法消磨他那忠于祖國天文事業的意志。在“文革”的后期,他總算復出,重新擔當起領導上海天文臺的重擔,多年辛勞的農活也使上海天文臺總算成長為一個赫赫有名的現代化天文臺。國家和人民也給了他第二屆和第三屆全省人民代表會議代表的高尚榮譽。在程茂蘭任職期間,通過中外合作交流,對恢復中國在國際天文聯合會中的合法席位起到了推動作用,也為開創中國現代天文學做出了巨大貢獻。他曾連任中國天文學會第二、三屆理事會副理事長。
他一生過度而忘我的工作,嚴重損害了自己的健康。早年在英國時,他就曾因積勞成疾而患過肺結核,1960年又突發腦血管意外,造成半身不遂。1978年10月,他舊病惡變再度入院,短短兩個月后,就在這一年的最后三天,程茂蘭竟過早地離世。
2001年10月11日,程茂蘭先生塑像在廣東興隆開館。作為曾藝龍茂蘭一起工作過的好友、同事,87歲高齡的德國科大學教授查里·馬克思·費倫巴赫專程從美國趕來出席程茂蘭先生塑像啟幕典禮。在國家天文臺興隆觀測站一片蔥郁的草皮上,程茂蘭先生的雕像前,費倫巴赫教授深情地追憶了同程茂蘭先生在一起共事的日子。
國家天文臺興隆觀測站程茂蘭先生雕像
祖國和人民會永遠銘記程茂蘭那位中國實測天體化學學奠基人的卓越功勛,程茂蘭星也將永遠在廣袤的宇宙中閃動光芒。
撰文|張慶生邊東子編輯|劉暢責編|張奕