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院士争论大望远镜方案 百名青年学者发联名信

发布日期:2017年08月11日 09:19  作者:佚名  文章来源:澎湃新闻  [纠错]

  随着两封针锋相对的公开信,一场关于中国拟建的“12米口径光学红外望远镜”(LOT)的争议从学界蔓延到公众舆论领域。两封公开信,一封来自中国科学院院士、北京大学天文系主任陈建生,一封来自中国科学院院士、南京天文光学技术研究所成员苏定强和崔向群。随着两封针锋相对的公开信,一场关于中国拟建的“12米口径光学红外望远镜”(LOT)的争议从学界蔓延到公众舆论领域。两封公开信,一封来自中国科学院院士、北京大学天文系主任陈建生,一封来自中国科学院院士、南京天文光学技术研究所成员苏定强和崔向群。前者强调“成熟”,后者强调“创新”。

  

  争议围绕“三镜系统”和“四镜系统”展开。8月4日,陈建生率先通过公开信,批评崔向群未经实践的4镜系统 “为创新而创新”、“国外搞3镜系统,我就要搞4镜系统”,强调要尽可能采用国际上最成熟的技术,“国际上已建成的超过10台10米级望远镜,无一不是采用3镜系统”,并应该信任国际专家的建议和帮助。

  此外,作为天文学家的陈建生批评搞技术的崔向群和苏定强是将自己技术上的“创新”强加给天文学家,是“技术绑架科学”。

  陈建生也评价崔向群负责建造的郭守敬望远镜(LAMOST)“并不是很成功的望远镜,但媒体的夸大宣传,使她自认为她是国际上的大权威。”

中国科学院院士、北京大学天文系主任陈建生 

  中国科学院院士、北京大学天文系主任陈建生

  8月6日,苏定强和崔向强同样以公开信的方式“自卫反击”。他们首先强调:“任何一位望远镜光学专家都很清楚:这架12米望远镜在技术难度上无论用4镜系 统还是3镜系统都是一样的风险和难度”,“没有特别不成熟的技术”,反问陈建生“为什么这么没有自信?这样不顾一切地反对中国自己的东西?”

  苏定强和崔向群在信中多次指出陈建生“知识缺乏”、“小看天文仪器专家”、“特长是打击别人”。此外,他们指出国家天文台副台长薛随建“崇洋媚外”,指出2017年4月20日的国际评审由个别人操作,“评审专家大多不是望远镜光学专家”。

  他们总结道:“中国的望远镜不能复制美国30年前设计的10米望远镜(R-C三镜系统)”。

中国科学院院士、南京天文光学技术研究所崔向群 

  中国科学院院士、南京天文光学技术研究所崔向群

  值得注意的是,在陈述“我们的方案肯定比美国的R-C方案更好”时,苏定强和崔向群附上了他们于2017年4月份发表在《皇家天文学会月刊》上的论文,作为佐证。

  据澎湃新闻了解,“三镜系统”主要设计者、华中科技大学的马冬林也撰写了相关论文,正在审稿阶段。

  124名青年天文工作者联署公开信

  一台成功的望远镜,可以工作几十年。12米口径光学红外望远镜,关系着中国天文研究未来几代的发展。正因如此,12米口径光学红外望远镜的未来用户们——海内外青年天文工作者,也选择以联署公开信的方式,表达自己的呼声。

  据澎湃新闻(www.thepaper.cn)了解,截至8月9日下午,《青年天文工作者就十二米光学红外望远镜设计方案的公开信》,署名人数已经增至124人。

  公 开信强调:“十二米光学红外望远镜并非为哪位学者、专家或者哪一家院校、研究所而建造。建设这台望远镜的目的终究还是要为中国乃至世界的天文学界服务,特 别是帮助青年一代的天文工作者做出世界一流的科研工作……将这一技术问题泛政治化、以奔走运作的方式取代科学和技术层面的分析讨论、忽视本领域国际一流专 家的意见,是我们极不愿意看到的。”

  7名青年天文工作者起草第一版的公开信时,曾 表达“我国第一台十米级望远镜,应当在明确的科学需求的指导下,采用稳健的设计方案。基于两种设计方案的讨论和比较,我们支持技术上更为成熟可靠,并得到 国际评审委员会推荐的三镜系统。”随后,修改为“我们热切地盼望着围绕十二米设计方案的讨论能变得更公开、透明”。

  前 述7人向澎湃新闻说明道:“我们之所以对部分表述进行修改,是希望集中学界大部分人认同的公约数, 即呼吁各方基于科学精神, 对天文界的将来二三十年负责的态度来面对讨论, 而不是简单地表达支持三镜设计或四镜设计。特别是在很多青年工作者对一些技术细节并不十分了解的情况下,开放的信息,透明的讨论,和公正的评审是大家最希 望可以实现的。”

  该7人也对自己支持“基于Keck望远镜设计修改而来的”三镜系统的原因做出了解释:“从目前各方面公开的专业文档看来,国际评审团队的明确意见是三镜设计更成熟合理。对此,目前天光所团队还没有给出科学上严格的回应。”

  郭守敬望远镜(LAMOST) 

  郭守敬望远镜(LAMOST)

  他们指出,虽然天光所团队强调了他们发表在国际期刊上的论文,但“作为学术文章,发表仅代表经过一名审稿人的专业审阅,这并不代表是更好的解决方案”。不过,“我们认可并且推荐这种通过正确学术途径进行技术辩论的方式。”

  关 于设计方案,最终版的公开信写道:“我们应尽可能追求风险更为可控、技术更值得信赖的方案,使得十二米光学红外望远镜在未来较长的一段时间内有可靠、高质 量的科学产出。任何技术上的创新,必须经过充分的论证和充分的前期试验,才能使用在大望远镜工程上,这也是国际天文界的共识。光学设计更是望远镜的核心, 若因设计论证不够周全而导致科学性能无法达标,那么我们付出的‘学费’将极其昂贵。”

  “灾难性影响”

  一位12米口径光学红外望远镜科学项目组的国家天文台研究人员同样向澎湃新闻(www.thepaper.cn)提醒,“望远镜项目投入巨大,使用寿命可以达到半个世纪之久,一旦失败必然影响国家以后对天文的投入。对中国天文学发展将是致命打击。”

  他近期曾与国际评估组组长、丹麦哥本哈根大学的约翰内斯·安德森(Johannes Andersen)进行过交流。安德森担忧LOT技术方案和风险的担忧:“已经不当的选择给下一代中国天文学家们带来灾难性影响。”

  前述国家天文台成员近期阅读了三镜团队和四镜团队各自的论文,他认为四镜团队的论文“论证并不全面,很多问题没有较强说服力,比如我们希望看到望远镜效率如何,就没有提及”。整体方案上,四镜方案公开的文档“通篇没有数据、实验、模拟支持,很难信服”。

在建的39米口径的欧洲极大望远镜(E-ELT) 

  在建的39米口径的欧洲极大望远镜(E-ELT)

  他补充道:“并不是讲四镜系统完全没有优势,它也有很多好处,但是在实际台址气象条件不明的情况下,很难让人期望能将设计指标变成现实。而其弱点又很明显, 特别是制造和调试的镜面多了一块,时间成本一定增加;副镜直径更大,加工难度必然增加;镜筒更长,要求原定更大,必然成本增加。从以往经验看,它很可能无 法满足科学目标,特别明显的问题是系外行星成像的质量可能无法和三镜系统相比。”

  “目前我们看到的未来十年的天文学研究,这个三镜系统已经满足了很大一部分。而四镜系统的科学需求并不明确。”

  争议或致12米口径望远镜“难产”

  12米口径光学红外望远镜是“十三五”时期优先布局的10个重大科技基础设施建设项目之一。目前,中国最大口径的光学望远镜是位于兴隆的郭守敬望远镜。不过, 这台4米口径的光谱巡天望远镜适用于专门任务,而中国的通用光学望远镜还停留在2米级,远远不能与国际上一批一流的8-10米级通用光学望远镜相比。大口 径通用光学天文观测设备的空缺,已严重掣肘中国的天文研究。要知道,美国早在1917年就建成了2.54米口径的胡克望远镜。

  目前,欧洲南方天文台正在智利建造39米口径的欧洲极大望远镜(E-ELT)。美国牵头其他国家,筹建22米口径的大麦哲伦望远镜(GMT)和30米口径的三十米望远镜(TMT)。

  加入三十米望远镜团队,直接搭上超大望远镜的“顺风车”,一度是中国迅速填补空白的备选方案。然而,由于三十米望远镜的选址,夏威夷的莫纳克亚火山峰顶是当地的“神山”,项目遭遇土著居民的抗议,陷入僵局。至此,中国自主建造12米口径光学红外望远镜势在必行。

  夏威夷10米级的凯克双镜 

  夏威夷10米级的凯克双镜

  不过,这远非尘埃落定。随着天文学界就建设12米口径光学红外望远镜达成共识,两种不同的建设方案也浮出水面。经历了多方论证、国际评估、几番转折,“三镜”和“四镜”之争从国内蔓延到国际,从学界蔓延到公众。

  马冬林称,2017年6月30日,国家天文台在参考华中科技大学三镜系统设计方案的基础上,撰写了“国家重大科技基础设施建设项目—大型光学红外望远镜项目建议书”,并提交给中科院,拟通过中科院上交国家发改委。

  2017年7月10 日,“迫于南京天光所崔向群院士和苏定强院士的压力”,中科院在内部重新组织评审小组针对 LOT 望远镜概念设计方案进行了新一轮评估。最终的评审结果是 11 票支持、3 票反对、7 票弃权,推荐四镜方案为 LOT 项目建设的参考方案。

  争 议很可能造成望远镜的“难产”。据《知识分子》报道,中科院条件保障与财务局曾回复陈建生:“目前的情况是:1、时间很紧,国家要求‘十三五’重大科技基 础设施项目今年年底前完成项目建议书批复、2018年底之前必须开工建设;不能按时开工的话项目将会被调整,并且会影响今后其他天文项目的立项。2、存在 争议的项目发改委不予受理,我们需要尽快内部达成一致意见。”

  8月8日,澎湃新闻致电国家天文台,对方表示暂不能就争议事件给出任何回应。

  以下为《青年天文工作者就十二米光学红外望远镜设计方案的公开信》全文:

  尊敬的各位天文学界同仁、老师们:

  我们是关心中国下一代地基光学红外天文望远镜的青年天文工作者。我们注意到十二米光学红外望远镜的建设方案在过去的一年里产生了诸多争议和分歧。在此,我们代表联署的各位青年科学工作者对这一望远镜的设计方案表达意见,希望天文学界各位领导、前辈、同仁予以考虑。

  上世纪 90 年代以来,国际上已先后建成超过 12 台 8~10 米级光学红外望远镜,目前若干三十米级的望远镜项目也已陆续开工。与国外的同行进行学术交流时,我们深切体会到先进的设备资源带来的巨大科研优势以及科学 思维方式的差别。当前中国最大的通用光学红外望远镜仍然停留在两米级望远镜的时代,因此我们对国家建设十米级通用望远镜的计划深感振奋。

  十二米光学红外望远镜目前存在三镜和四镜两种设计方案。这两种方案的设计细节、计算分析、讨论和比较,以及国内国际评审委员会对两种方案的评价正在被逐步公 开。然而,围绕两种设计方案产生的分歧和争议,却使得项目的进程变得不明朗。作为新一代光学红外望远镜未来的主要用户群体,我们热切地盼望着围绕十二米设 计方案的讨论能变得更公开、透明。

  历史不断地证明,一台成功的望远镜可以工作几十 年,并对三、四代天文科研工作者产生重要影响。而我国望远镜技术起点较低,到目前为止尚没有十分成功的四米级通用望远镜的建设经验。因此,我们应尽可能追 求风险更为可控、技术更值得信赖的方案,使得十二米光学红外望远镜在未来较长的一段时间内有可靠、高质量的科学产出。任何技术上的创新,必须经过充分的论 证和充分的前期试验,才能使用在大望远镜工程上,这也是国际天文界的共识。光学设计更是望远镜的核心,若因设计论证不够周全而导致科学性能无法达标,那么 我们付出的“学费”将极其昂贵。

  十二米光学红外望远镜并非为哪位学者、专家或者 哪一家院校、研究所而建造。建设这台望远镜的目的终究还是要为中国乃至世界的天文学界服务,特别是帮助青年一代的天文工作者做出世界一流的科研工作。作为 这台望远镜未来的主要科学用户,我们希望十二米光学红外望远镜项目的科学规划、选址、设计、方案评审都本着对天文学界,尤其是未来一代的天文学界负责的态 度,秉持科学求是的规范和公开公正的精神来进行。将这一技术问题泛政治化、以奔走运作的方式取代科学和技术层面的分析讨论、忽视本领域国际一流专家的意 见,是我们极不愿意看到的。任何科学项目,都应当尊重国内外同行的意见,接纳各方的检验、讨论和批评。面对分歧,应当采取科学求证的方式,用数据和事实说 话,而不应把技术路线的分歧扩大到其他方面。在保证项目成功的同时,应鼓励支持青年科学家承担重要角色并作出相应的贡献,而不应用身份、影响力和头衔对青 年同仁施压。

  同时,我们也认为,这样极富有挑战性的大科学项目,需要团结国内、 国际的一切优势力量才有可能顺利实施。因此,我们支持在天文大科学中心的主导下进行国际合作,广泛吸纳国际同行的经验和教训;我们希望国际评审委员会提出 的科学、中立而权威的意见能得到尊重,以维护中国天文学界在国际同行中的形象;我们也希望设计方案的讨论能回归到以科学主导的层面上,按照学术界规范与通 例,遵照合理的流程进行决策。

  执笔人(按姓名笔画排序):

  上官晋沂(北京大学)

  叶泉志(加州理工学院天文系)

  张智昱 (爱丁堡大学)

  陈昱光(加州理工学院天文系)

  秦雨静(亚利桑那大学 Steward 天文台)

  黄崧 (加州大学圣克鲁兹分校)

  蔡峥(加州大学圣克鲁兹分校)

  2017 年 8 月 7 日

  附:新版公开信修订理由

  参与署名《青年天文工作者就十二米光学红外望远镜设计方案的公开信》的同仁:

  您好!

  首先感谢您在百忙之中参与到我们的联署活动当中,并对我们起草的文本表示支持。在过去的一天当中,我们几位执笔人从多方渠道收到各种意见和建议。可见天文学界对此事的热切关注。我们对此再次表示感谢。

  在综合考虑大量意见和充分讨论之后,我们决定对原有文本进行以下调整:

  1) 将“作为新一代光学红外望远镜未来的主要用户群体,我们认为:我国第一 台十米级望远镜,应当在明确的科学需求的指导下,采用稳健的设计方案。基于两 种设计方案的讨论和比较,我们支持技术上更为成熟可靠,并得到国际评审委员会 推荐的的三镜系统。”删减为“作为新一代光学红外望远镜未来的主要用户群体, 我们热切地盼望着围绕十二米设计方案的讨论能变得更公开、透明。”

  进行这一修改的原因是:虽然我们七位执笔人一致对三镜系统表示支持,但是这一支持是基于对公开材料的判断得出的。我们理解学界的大多数人在没有充分了解各方意见之前对此持保留意见。同时大多数同仁对评审“公开、透明”的希望则是明确一致的。

  2) 将“而我国望远镜技术起点较低,到目前为止尚没有十分成功的四米级望远 镜建设经验。”补充为“而我国望远镜技术起点较低,到?前为止尚没有十分成功 的四米级通用天文望远镜的建设经验。”

  我们认为,郭守敬望远镜(LAMOST)是否成功不在本文的讨论范围之内。为消除争议,予以删除。

  3) 此外我们还对一些语法和标点错误进行了更正。

  我们完全理解本次调整可能会影响您参与本次署名的决定。因此,如果您因以上修改决定放弃署名的话,请联系我们。我们将会在第一时间对名单进行修改。同时,如果您有任何意见或建议的话,也欢迎您回信指教。

  《青年天文工作者就十二米光学红外望远镜设计方案的公开信》执笔人: 上官晋沂 叶泉志 张智昱 陈昱光 秦雨静 黄崧 蔡峥

【责任编辑:风满楼】

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