수억 년을 되돌아보며 수천 개의 강을 가리킨다

작성자 | Ding Jia

별이 빛나는 하늘 아래 LAMOST 망원경. 사진 제공: 중국과학원 국립천문대

"두, 두, 두..."

이 노래는 하늘에만 존재해야 하지만 들을 수 있습니다. 세계에서 여러 번.

2017년 10월 10일, 500m 조리개 구형 전파 망원경(FAST)의 첫 번째 결과에 대한 기자 회견에서 당시 FAST 프로젝트 과학자였던 리커(Li Ke)는 '자연의 소리'라는 이름—— 그것은 우주의 심장박동이며, 우리나라 전파망원경이 발견한 최초의 펄서이기도 하다.

중국 천문학사에 기록될 만한 순간이다. 이후 FAST는 펄서를 일괄적으로 발견하는 시대에 돌입했다.

현재까지 FAST는 91개의 고품질 펄서 후보를 발견했으며, 현재까지 가장 희미한 밀리초 펄서를 포함해 65개가 인증되었습니다.

오늘의 FAST는 누구나 아는 이름입니다. 그러나 그 배후에서 묵묵히 지원하고, 열심히 노력하며, 이러한 큰 성과를 만들어내고 있는 것이 중국과학원 천문과학연구센터(이하 천문과학센터)라는 혁신 플랫폼이라는 사실을 아는 사람은 거의 없습니다.

두 번째 선택

고대부터 현대까지 찬란한 별이 빛나는 하늘은 언제나 인류의 염원이었습니다. 천문학은 또한 고대 중국에서 가장 발전된 자연 과학 중 하나입니다.

그러나 현대 중국이 폐쇄적이고 현대 과학 기술을 놓치면서 이 빛나는 진주는 점차 세계에서 잊혀졌다.

1949년 신중국과 함께 설립된 중국과학원은 국내 천문관측군을 재통합했다.

2001년에는 국가천문대(본부, 윈난천문대, 난징천문광학기술연구소, 신장천문대, 장춘인공위성천문대 포함)로 구성된 중국과학원 천문대 체계가 결성됐다. , Purple Mountain Observatory 및 Shanghai Observatory 구조는 중국 천문학의 급속한 발전을 주도했습니다.

수십 년의 개발 끝에 중국과학원 천문대 시스템의 모든 단위는 중국 천문학의 재출현에 지울 수 없는 공헌을 했습니다.

궈수징망원경(LAMOST), FAST, 65미터 천마망원경, 13.7미터 밀리미터파 망원경, 1미터 태양탑… 중국 그 이후로 중국 천문학은 마침내 국제무대에 등장하게 되었습니다.

그럼에도 불구하고 중국 천문학자들이 직면한 발전 위기는 좀처럼 사라지지 않은 것 같다.

"중국과학원 천문학 분야의 공적, 사적 문제를 논의하고 협상하기 위해 여러 천문대 간 합동 이사 회의가 있습니다. 중국 과학원 천문 과학 센터 소장." LAMOST 과학위원회 비서 겸 이사인 국립천문대 과학당위원회 자오강은 솔직하게 말했다. 과학계는 아직 전반적인 경영을 위한 자원과 제도적 지원이 부족했다."

자오강의 이러한 느낌은 천문학이라는 주제의 특수성에서 비롯된다.

많은 사람들의 마음 속에는 천문학을 언급하면 ​​'술 항아리에 별을 올려다보는 것'이라는 시적인 이미지가 떠오르는 것 같다.

사실 그렇지 않다. 지난 10여년 간 천문경쟁의 걸림돌은 오랫동안 천체관측장비 경쟁이었다.

실험 과학으로서 주요 천문 관측 장치가 지속적으로 업그레이드됨에 따라 국제 주류 고급 천문 연구 모델은 대규모 과학 연구 시대, 즉 최첨단 과학에 의존하고 있습니다. 주요 천문관측 장치의 기술 연구를 통해 계속해서 주요 천문 발견을 낳고 있으며 우주에 대한 인류의 이해에 끊임없이 혁명을 일으키고 있습니다.

통계에 따르면 최근 몇 년간 가장 중요한 연구 성과는 대부분 주요 천문 관측 장치에 의존한 관측 연구에서 나온다.

2009년부터 2013년까지 국제천문분야에 발표된 논문을 인용빈도순으로 정렬했는데, 상위 0.1개 논문 중 대다수(81개)가 주요 천문관측 장치를 기반으로 한 것이었습니다.

“전 세계 국가들은 더 높은 감도, 더 높은 공간/시간/분광 해상도, 더 넓은 시야를 추구하기 위해 다양한 주요 지상 및 우주 천문 관측 시설을 건설하는 데 수억 달러, 심지어 수십억 달러를 지출하고 있습니다. 천문과학센터 부소장이자 자산천문대 소장인 창진 씨는 “간단히 말하면 남보다 더 많이, 더 멀리, 더 어둡게, 더 선명하게 보고 싶은 사람은 더 발전하고 더 많은 것을 갖고 있어야 한다”고 말했다. 민감한 망원경. 천문학은 점점 더 비싸지고 있으며 점점 더 대형 장비에 의존하고 있습니다."

"천문 관측에는 시간 영역, 공간 영역 및 기준선이 필요합니다. 천문학은 가장 강력한 협력과 상호 작용, 가장 높은 수준의 국제화를 갖춘 학문 중 하나입니다. 현대 천문 관측 장비는 비싸고 기술적으로 진보했으며 시스템이 복잡하므로 최적의 관측소 부지를 주변에 건설합니다. 과학센터 부주임이자 상하이 천문대 소장인 Shen Zhiqiang은 천문학에 대한 국제 협력의 특별한 의미를 소개했습니다. "인류가 포착한 최초의 블랙홀 사진을 예로 들어보자. 우리나라는 국제협력을 통해 관측에 참여했다. 천문과학센터는 우리나라가 이번 국제협력에 참여할 수 있는 중요한 자금조달 채널 중 하나이다."

하지만 역사적 이유와 제도적 메커니즘의 한계로 인해 국립천문대, 자금산천문대, 상하이 천문대는 모두 독립된 법인이기 때문에 눈에 보이지 않는 장벽이 생겼습니다.

"단위는 선수이자 심판인 자신을 포함한 전반적인 관리를 구현합니다."

"각 단위는 전반적인 계획과 최고 수준이 부족하여 상대적으로 독립적으로 향후 개발을 계획합니다." 디자인 "

"인적, 재정적, 물적 자원이 상대적으로 분산되어 있고 중앙화된 자원 공유가 없습니다."

"각 장치에는 자체적으로 독립적인 운영 및 유지 관리 팀이 있습니다. 그리고 그 강도는 균형이 맞지 않습니다.”

“일부 기술 연구 개발 플랫폼에서는 하위 수준의 구축 중복과 단위 간 구매 중복이 자주 발생합니다.”

“장치, 플랫폼, 과학 연구는 서로 긴밀하게 통합되어 통일된 유기적 혁신 사슬을 형성하지 못합니다.”

…

시간이 지남에 따라 다양한 의심과 문제가 발생합니다. 천문학의 또 다른 하나. 모든 사람들은 더 이상 자신의 영예에 잠을 잘 수 없다고 느꼈고 다시 선택을 해야 했습니다.

FAST 전모

"천문대의 힘이 뭉친다"

"개혁은 실천적 도전이자 발전의 기회다. 도전은 피할 수 없다" "2014년 회의에서 중국과학원 백춘리 회장은 학원 전체에 전화를 걸었습니다.

개혁 없이는 '탈출구'가 없습니다. , 획기적인 발전 없이는 "선두하기"가 어려울 것입니다!

2014년 중국과학원은 '주도적 주도' 계획을 시작하고 제도적 메커니즘과 정책 마련의 과학적 배치를 통해 연구기관 분류 개혁에 착수했습니다.

소식을 접한 국립천문대, 보라색산천문대, 상하이천문대 수장들은 즉각 반응하며 개혁안을 적극적으로 논의했다.

2015년 3월 13일 중국과학원 원장실 회의에서 천문과학센터 준비사업 착수를 승인하고 당시 중국 부원장이었던 왕엔게(王恵) 준비반을 설립했다. 과학원은 팀장을 맡았고, 중국과학원 관련 부서의 직원과 천문학계 인사들이 준비단의 구성원으로 활동했다.

그들이 직면하는 첫 번째 질문은 어떤 유형의 기관이 설립하기에 더 적합한가입니다.

천문학은 매우 최첨단 과학이기 때문에 처음에는 직관적인 목표가 우수성의 중심이었습니다. 국립 천문대 부국장이자 기초 연구 부서 책임자인 Xue Yanjie는 이렇게 말했습니다. “그러나 나중에 모든 사람들은 천문학이 단지 이론적인 연구일 뿐만 아니라 과학 연구도 점차 대형 과학 장비에 의존하고 있으며 주제의 장기적인 발전은 단순히 연구 기관의 전통적인 PI 시스템에만 의존할 수 없다는 점에 동의했습니다.

우수 센터의 위치는 실제로 우리의 요구에 가장 적합하지 않습니다. ”

전 세계적으로 천문학이 발전한 국가와 과학 연구 기관은 기본적으로 과학 발전과 효율적인 운영 및 관리를 조정하기 위한 일련의 메커니즘을 갖춘 성숙한 대규모 과학 센터 모델을 채택하고 있으며, 일류의 대규모 과학 시설. 강력한 분산 관측 네트워크는 물론 일류의 운영 및 유지 관리, 기술 연구 개발, 과학 연구팀 등이 긴밀하게 연결되어 있습니다.

“이 모델은. 관측 장치 및 장비의 과학적이고 질서 있는 개발과 효율적이고 개방적인 운영에 도움이 되며 이를 통해 주요 천문학 발견의 발상지이자 최첨단 관측 기술 및 방법의 인큐베이터가 되며 학문 분야의 비약적인 발전을 위한 원동력이 됩니다. . "라고 천문과학센터 종합관리국장이자 전략기획실장인 자오빙(Zhao Bing)이 말했다.

유럽남방천문대(European Southern Observatory)를 예로 들어보자. 본부는 독일에 있고, 주요 관측소는 독일이다. 시설은 칠레의 La Silla와 Pablo에 위치하고 있습니다. Reina, Nordchananto, Serou Amazons 및 기타 역

유럽 남부 역은 유럽 정부와의 협력을 통해 인적, 재정적, 물질적, 기술적, 전문 지식 및 기타 자원을 활용하여 세계 최고의 지상 천문 관측 시설을 조정, 통합, 구성, 설계 및 구축합니다.

이 기관은 국제 협력, 조정 및 관리 분야에서 유럽 천문학 공동체를 조정하고 대표합니다. 유럽의 거대 망원경, 세계 최대의 밀리미터/서브밀리미터 파 배열 및 기타 프로젝트를 공동으로 이끄는 등 세계의 혁신적인 자원을 흡수합니다.

궁극적으로 유럽 남부 천문대는 일련의 이니셔티브를 통해 유럽 천문학자들을 성공적으로 지원했습니다. "천문학의 새로운 차원"에 도달하기 위해 CERN과 협력했으며, 센터 및 유럽우주국과 함께 유럽 과학 및 기술을 활성화하기 위한 세 가지 주요 제도적 이니셔티브로 호평을 받았습니다.

Xue Yanjie 대규모 과학센터 모델은 중국과학원의 천문기관에 적합하다고 생각한다. 병원 내 천문학과의 역량을 하나로 모아 제한된 자원의 지원으로 큰 일을 성취하는 데 노력을 집중할 수 있는 메커니즘을 구축해야 합니다.

이 제안에 대해 3개 기관은 즉각 성사됐다.

하지만 4개 기관 준비는 원래의 3개 관측소는 여전히 실체를 유지하고 있다. , 그리고 새로 설립된 센터는 독립된 단위로 운영됩니다.

“자체 내부 업무에 간섭하지 않지만 모두가 함께 앉아 '*'할 수 있는 플랫폼과 메커니즘도 필요합니다. **천문학 분야를 토론하라. '개혁을 위한 개혁'이 아니라, 진정으로 모두가 기대하는 역할을 하는 것이 주요 쟁점이다. " Zhao Bing은 말했습니다.

"모두가 기대했던 역할"이 곧 분명해졌습니다.

몇 년 전, 국가 핵심 연구 개발 프로그램인 "Frontier Research on Large" Scientific Devices'가 핵심 프로젝트였습니다. 천문계와 협의한 후, 천문과학센터가 조정 및 조직 기능을 맡았습니다. 토론을 통해 어떤 방향에 중점을 두고 어떤 프로젝트를 먼저 지원할지에 대해 모두가 합의에 이르렀습니다.

“이러한 플랫폼이 없었다면, 그러한 프로젝트는 곧 "당신이 나와 싸운다"는 상황으로 발전할 수도 있습니다. "Xue Yanjie는 "그러나 우리의 전체 토론 과정은 모두가 중요한 작업이 지원된다는 것을 느꼈습니다."라고 솔직하게 말했습니다. ”

잇따른 구체적인 프로젝트를 통해 천문과학센터는 점차 천문학자와 기술 관리자의 신뢰를 얻었습니다.

그리고 이러한 신뢰는 부서를 초월하기도 합니다. 중국과학원 내부나 전국 대학의 천문학 연구단 내에서 협의가 필요한 사항이 있으면 천문학과학센터에서 지원을 제공할 수 있습니다.

2017년 10월 23일, 천문학.

전문가 그룹은 센터의 전략적 포지셔닝이 정확하고 현장 방향 배치가 합리적이며 시범 건설 목표를 완전히 완료했다는 데 동의했습니다. .

이어 중국과학원 제13차 총장실 회의를 거쳐 천문과학센터는 2년여의 준비 끝에 합격심사를 통과했다. 드디어 센터가 정식 운영단계에 들어섰습니다.

FAST 프로젝트의 전 수석과학자이자 수석 엔지니어인 Nan Rendong(왼쪽에서 세 번째) 등이 프로젝트 현장에 있습니다.

'5·2'의 힘

천문과학센터는 천문학 분야 주요 이슈에 대해 '5단계 조정과 2단계 공유'를 이루기 위한 메커니즘을 계속 탐구하고 있다. 중국과학원 소속.

'5대 조율'은 팀 자원 여건의 종합배분, 주요 설치계획의 종합기획, 주요 첨단연구의 종합기획 및 조직, 주요 관측활동의 종합기획이다. 설치 및 주요 기술 플랫폼 개발의 전반적인 계획 "양자 공유"는 관측 장치와 기술 플랫폼이 효율적이고 개방적이며 공유됩니다.

이러한 종류의 거버넌스 구조와 작업 메커니즘은 우리나라 천문학 분야의 주요 문제와 관련 최상위 레이아웃 설계를 대체로 조정해 왔습니다.

장비면에서는 우리나라 각지에서 운영, 건설, 기획 중인 주요 천문관측장비와 우리나라가 운영, 건설에 참여하고 있는 국제적으로 선진적인 망원경을 결합하여 편성을 조직하는 천문과학센터 광학/적외선 망원경, 라디오, 태양 및 Tianli 천문 관측 장비 클러스터.

각 장치 클러스터는 조정된 방식으로 작동하여 해당 클러스터 이점을 최대한 활용하는 동시에 각 장치 클러스터가 공동으로 작동하여 여러 대역에서 보완적인 이점을 형성하고 주요 천문학적 개척 연구를 지원할 수 있습니다.

센터는 '중국과학원 천문대 설비갱신 및 주요 기기 및 장비 운영을 위한 특별자금(천문재정 특별자금)' 관리를 예로 들어, 과학적인 목표지향과 고인식에 더욱 집중하고, 강력하고 폭넓은 범위로 주요 요구사항에 대한 성과 평가를 강화합니다. 자오강은 "이것은 우리 대만 지도자 여러 명이 만장일치로 동의한 것"이라며 "전반적인 계획과 조율은 '후추 퍼뜨리기'가 아니다"라고 자오빙이 작전 성과 평가를 설명했다. “작동 결과가 좋고 과학적 성과가 높은 기기에 대해서는 지원 강도를 대폭 높이고, 성능이 낮고 성과가 만족스럽지 못한 기기에 대해서는 교육, 과학 대중화 등 다른 용도로 신속하게 전환할 것입니다. 전환', 더 이상 천문학적 금융 프로젝트에서 지원되지 않습니다. 일반적인 원칙은 자원을 주요 결과 출력에 집중하고 자금 사용의 효율성을 보장하는 것입니다.”

인재 팀 구축 측면에서. , 천문 과학 센터는 다양한 유형의 자원을 최대한 활용합니다. 인재 계획은 도입과 교육의 결합을 통해 점차적으로 합리적인 구조를 갖춘 높은 수준의 과학 연구, 기술, 운영 및 유지 관리 팀을 구축합니다.

FAST 디버깅 핵심 그룹에는 Jiang Peng, Pan Gaofeng, Yue Youling, Qian Lei... 많은 젊은 인재들이 FAST High-End User Program의 뛰어난 백본과 Distinguished Young의 지원을 받았습니다. 천문과학센터 연구원 프로젝트도 개혁 과정에서 성장을 가속화했다. Jiang Peng은 현재 FAST의 수석 엔지니어입니다.

LAMOST 고급 사용자 프로그램의 뛰어난 백본과 특별히 임명된 젊은 연구원 Zhao Jingkun, Liu Chao, Li Haining, Yuan Haibo, Li Yinbi, Xing Qianfan, Yan Hongliang, Huang Yang, Xiang Maosheng.. .은 LAMOST에서 과학적 혁신을 이루고 있습니다.

"우리 팀에는 실제로 우수한 기술 인력이 많이 있습니다. 그들은 주로 과학 데이터와 장치 간의 연결을 담당합니다." 사무소 측은 "이 그룹의 작업은 실제로 매우 중요하지만 오랫동안 '남을 위한 웨딩드레스 만들기'를 해왔기 때문에 그들의 성과는 반영되기 어렵다"고 말했다. 더욱이 시스템과 메커니즘의 한계로 인해 국가 주요 과학기술 기반 시설, 주요 과학 프로젝트, 우주과학 위성 프로젝트 운영비에 있어서 인력 자금이 심각한 부족을 겪고 있다.

FAST 전자기 환경 보호 센터 소장이자 엔지니어링 사무 부국장인 장 하이옌(Zhang Haiyan)은 "이로 인해 일부 기술 인력의 수입이 낮아지고 이는 회사의 열정과 안정성을 유지하는 데 도움이 되지 않습니다."라고 덧붙였습니다.

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천문과학센터 종합관리실 실장 천빈(Tian Bin)은 또 다른 관점에서 솔직하게 말했다. 즉, 그들은 매우 핵심적인 기여를 했지만 이력서를 보면 그들이 발표한 논문 수 측면에서 불리한 입장에 있다는 것을 알게 되었습니다.

이런 상황을 바꾸기 위해 천문과학센터는 '4가지 한계'를 깨기 위한 탐구자가 됐다.

국가 및 병원 차원에서 관련 인재 계획을 추천할 때 추천 원칙 중 하나는 대규모 시설의 건설 및 운영에 중요한 지원과 기여를 한 핵심 인재를 우대하는 것입니다.

이러한 움직임은 과학 연구자들의 환영을 받았습니다.

Li Ke는 천문학 과학 센터가 해당 인재 계획을 수립하여 이 그룹의 사람들에게 우선적인 지원을 제공했다고 믿습니다. 이는 소득을 늘릴 뿐만 아니라 명예와 소속감을 향상시킵니다. 팀을 결속시키고 안정시키는 데 중요한 역할을 했습니다.

Jiang Peng은 천문과학센터가 관련 분야의 과학 기술 인재를 확보하는 데 중요한 역할을 했다고 생각합니다.

과학연구원들이 LAMOST 거울 앞에서 단체 사진을 찍었습니다.

큰 센터는 큰 일을 한다

4월 30일 이른 아침, '자연천문학'은 국립천문대가 주도한 중일 협력 연구의 주요 결과를 온라인에 게재했습니다. LAMOST의 강력한 하늘 측량 능력은 은하계에서 붕괴된 왜소은하에서 유래한 중원소(은, 유로퓨움, 금, 우라늄 등) 함량이 매우 높은 별을 발견한 것입니다. 이 희귀한 별의 강착 기원이 처음으로 밝혀졌고 중력에 대한 이해가 깊어졌습니다. 원소 생성 메커니즘을 이해하는 것은 화학적 구성을 기반으로 근처 왜소은하의 별을 식별하는 데 중요한 단서를 제공합니다.

최근 몇 년 동안 LAMOST는 은하수 '재이미지화', '별의 바다에서 보물 수집', 이상한 천체 탐색 등 폭발적이고 폭발적인 과학 연구 성과를 보여왔습니다.

2003년부터 LAMOST 프로젝트 총책임자를 맡은 중국과학원 국립천문대 연구원 자오용헝(Zhao Yongheng)은 복잡한 감정——

“우리의 주요 초점 중 하나는 효율적이고 안정적인 작동이지만 망원경을 잘 작동시키는 것만으로는 충분하지 않습니다. 또한 더 많은 과학자와 사용자가 우리 데이터를 사용하도록 유도하고 장려해야 합니다. 그렇지 않으면 금덩어리라도 아무도 모르고 먼지가 될 것입니다.”

중국과학원의 지원을 받아 천문과학센터가 시행하게 된 것입니다. 국내외 최고의 천문학자들을 채용하여 센터 시설의 건설, 운영, 연구에 대한 심층적인 협력을 수행하는 우수 초빙 연구원 프로그램입니다.

센터는 또한 교수라는 고급 사용자 프로그램과 우수 학자 프로젝트를 시행하여 국내외 고급 사용자를 유치하고 팀을 이끌고 관련 과학 기술 연구를 심층적으로 수행했습니다. LAMOST, FAST 등을 기반으로 합니다.

현재까지 중국, 미국, 독일, 벨기에, 덴마크 및 기타 국가 및 지역의 124개 과학 연구 기관 및 대학에서 769명의 사용자가 LAMOST 데이터를 사용하여 연구 작업을 수행했으며, 총 438편의 논문이 SCI 과학 연구 논문에 게재되었고, 4,200회 이상 인용되었으며, 일련의 영향력 있는 연구 결과를 얻었습니다.

——2017 올해 11월 암흑물질 위성 '오공'은 세계에서 가장 정확한 TeV 전자 우주선 에너지 스펙트럼을 획득해 과학자들이 우주를 관찰할 수 있는 창을 넓혔을 뿐만 아니라 일부 전자 우주 광선이 암흑 물질에서 나오는지 여부를 결정하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

…

“사실 LAMOST가 처음 만들어졌을 때 우리는 큰 부담을 느꼈어요.” Zhao Yongheng은 “비교하면 이 몇 년간의 결과는 데이터를 거기에 넣고 다른 사람이 발견하기를 기다리는 효과가 모두가 적극적으로 조직하여 함께 일하는 것과는 전혀 다르다는 것을 충분히 보여줍니다."

4년간의 준비와 운영 끝에. , 중국과학원 천문과학센터는 중국 천문계의 브랜드로 발전했습니다.

미래를 대비하여 천문과학센터는 계속해서 주요 결과의 성과를 촉진하고 효율적인 공개 공유에 도움이 되는 새로운 메커니즘을 탐구하여 주요 천문학 발견의 발상지이자 중요한 천문학 기술의 돌파구가 될 것입니다. 우리는 앞으로도 국제적으로 인정받는 차별화된 천문연구센터를 만들기 위해 계속해서 전진해 나갈 것입니다.

"우리나라 천문학 학문의 배치에서 중국과학원은 '집중장비, 집중분야, 집중팀'의 특징을 갖고 있다. 조강 선생은 “중국이 천문학 강국으로 발전하려고 노력하는 가운데 천문과학센터는 우리나라 천문학 분야의 비약적인 발전을 선도하는 사명을 짊어질 것”이라고 말했다. 이는 우리의 회피할 수 없는 책임이기도 합니다."

"China. Science Journal" (2019-05-28 4판 기록)

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