当代中国天文遗产的保护与利...天文台沙河科普教育基地为例_梁欢欢.pdf

科学教育与博物馆，2023，9（1）Science Education and Museums当代中国天文遗产的保护与利用以国家天文台沙河科普教育基地为例梁欢欢1,2黎耕2,3崔健骅2,31.西华师范大学2.中国科学院国家天文台3.中国科学院大学0引言天文遗产是指自然或人为产生的，与天文学有关或具有天文学意义的遗存。按照形态来分，天文遗产包括不可移动遗产（如北京古观象台、陶寺观象台、佘山观象台、青岛观象台、北京天文馆等），可移动遗产（如天文仪器、天文书籍、天文刊物、星图星表、天象仪等），以及无形遗产（如天文学思想、二十八宿体系、二十四节气等）。如果以断代来分，则又可以分成古代天文遗产与当代天文遗产。天文学在中国古代属于显学，一直受到皇家的重视，辛亥革命之后，中国官营天文学开始转向近代，引入了西方科学革命以来的天文学研究传统。长期以来，在中国科技史界的努力下，中国古代天文遗产得到了相对系统的研究、重视与保护，已故的席泽宗院士曾在 让祖国天文遗产重放光芒中论述了中国古代天文遗产对现代天文学研究的促进作用1。而当代天文遗产尚未受到足够重视，许多具有珍贵历史价值的天文遗产或被报废处理，或即将遭此命运。中国近代天文学史的研究总体而言尚属初步，已有成果大部分属于历史资料性质，如 青岛观象台的历史沿革与贡献研究2、徐家汇天文台的建立与发展3、凤凰山天文台沿革4、陈展云的 中国近代天文事迹5等，也有个别比较系统的专著，如江晓原的 紫金山天文台史6。这些资料为我们了解近代以来中国天文学台站，以及一些主要设备提供了重要线索。对于解放以来的当代天文学，既有研究则更加匮乏。包括 中国科学院北京天文台台史7、漆贯荣的 中国科学院陕西天文台（1966-2000）8等，这些都是可以加以利用的重要史料，许多内容在相关档案和口述历史中也有所涉及。上述研究均未探讨当代中国天文遗产的保护这一亟需关注的问题。因此，本文将基于前人的研究文献，初步讨论当代中国天文遗产保护与利用的方法。摘要就当代中国天文遗产的概念与保护进行探讨，并参考国外当代天文遗产保护的经验，以中国科学院国家天文台沙河科普教育基地为例，思考当代中国天文遗产保护的方法、路径与前景，呼吁全社会增强对天文遗产的认知，让更多承载近代天文学史使命的文物得到更好的保护与利用，成为向公众普及天文知识与传承科学精神的重要载体。关键词天文遗产天文学史国家天文台沙河科普教育基地科学精神doi:10.16703/ki.31-2111/n.2023.01.014梁欢欢，黎耕，崔健骅.当代中国天文遗产的保护与利用以国家天文台沙河科普教育基地为例J.科学教育与博物馆，2023（1）：83-88.83-科学教育与博物馆，2023，9（1）Science Education and Museums1当代中国天文遗产的重要价值与保护的必要性本文所讨论的天文遗产主要限于中国当代的实物天文遗产，具体包括天文观测台址、观测手册与资料、天文学家的遗物、引进或国产化的具有重要意义的观测与实验设备等。这些天文遗产作为新中国天文学发展史的物质载体，具有重要的科学史研究价值。当代中国天文遗产见证了中国当代天文学发展的历程，也为科学史研究提供了丰富的材料。回顾中国当代天文学的发展历程，虽然仅有一百多年的历史，其发展速度却十分惊人。20 世纪初，一些西方留学归来的有识之士为改变中国落后的天文学现状，做出了不懈努力。1922 年，高鲁、秦汾等人在中央观象台成立中国天文学会。1924 年，中国接管了日本侵占的青岛观象台，当时台站内保留有 32 cm 标准天图式赤道仪、3.4 cm 地平经纬仪、水准仪、六分仪和报时机等重要设备9。1934 年，中国人主导建造的第一座现代天文台紫金山天文台建成10，台站内配备了子午仪室、赤道仪室、变星仪室、太阳分光仪室等观测室11。在当时极其艰苦的条件下，中国天文学家使用这些天文仪器开展了一系列天文观测工作，创办了 观象从报 宇宙 等天文刊物。新中国成立后，党和政府对天文学的发展给予了高度重视，在中国科学院的布局下，先后新建了多个天文台站。1950年，上海市军事管制委员会接管了法国传教士建造的佘山观象台和徐家汇天文台。1962 年，中国科学院将徐家汇观象台与佘山观象台合并，并调整为上海天文台，主要开展世界时和时间频率应用、大地测量，以及地球物理学等方面的研究12。1957 年，中国科学院决定筹建北京天文台，1958 年前后建成了北京天文台第一个天文观测科研基地沙河观测站。沙河站是一个综合性的科研大站，其见证了中国射电天文学、太阳物理等一系列研究方向从无到有的过程。1966 年 3 月 26 日，为了满足授时的需要，在党中央国务院的直接部署下，启动“326”工程，建立了短波授时台。20 世纪 70 年代，在陕西省蒲城县又修建了长波授时台，并成立了中国科学院陕西天文台，主要从事时间频率测量与播发等工作。当代中国天文遗产也具备科学教育的价值。天文遗产作为天文学的物质载体，本身具备一定的科学知识。通过对天文遗产进行展示，或将其应用于科学实践活动中，青少年和社会大众不仅能够学习基本的天文学知识，还可以激发科学兴趣，并进一步体会到其中的科学精神、科学思想和科学方法。近年来，随着中国科普场馆的逐步建成，青少年群体有机会接触更多的科学知识和科学实践活动。例如，2021年 7 月开放的上海天文馆，集教育、研究、展示、收藏于一体。馆内各类主题展览直观地向公众展示了所有的天文发现，以及天文学的发展历程。其中也包括一些重要的天文遗产，如牛顿 1729 版的 自然哲学的数学原理 原稿以及第谷、惠更斯等的原版著作，向公众展示了近代西方天文学家的科学思想。北京天文馆作为国内第一座天文科普场馆，除了各类展厅和大众天文台外，还拥有世界上分辨率最高的全天域数字投影系统以及蔡司九型光学天象仪，可为观众放映震撼的三维宇宙图像。这些天文科普场馆的开放，尤其是其中的天文遗产发挥了科学知识传播与教育的重要作用。综上所述，中国当代天文遗产具有科学史研究、科学教育的重要价值，理应得到保护与利用。但是，目前人们对当代中国天文遗产的重要性并未产生清晰的认识，一些遗产没能及时得到保护，例如 1958年中国从苏联引进的太阳色球望远镜，是当时中国太阳物理观测室唯一的观测设备，也是中国第一台太阳物理望远镜。1981 年退役后，它被转交给北京天文馆用于科普活动，后来随着天文馆科普设备的更新换代，最终被当作废铁卖掉。诸如此类的案例时有发生，造成当代中国天文遗产的重大损失。因此，对天文遗产实施有效保护势在必行。2国内外当代天文遗产的保护现状与经验1617 世纪西方天文学革命在欧洲发生。1609年，伽利略成为第一个用望远镜观测天空的人，随后望远镜技术在西方蓬勃发展。在众多科学设备中，天文望远镜算得上设计寿命比较长的，一般至少可以用数十年，很多望远镜甚至经过上百年仍可进行观测。不过随着技术的迭代与进步，很多老设备基本在服役三四十年后便慢慢被淘汰。甚至许多天文台站，84-科学教育与博物馆，2023，9（1）Science Education and Museums由于城市化进程的加快，逐渐受到背景光与人类活动的干扰，也变得不再适于观测而遭到遗弃。这些被淘汰或遗弃的设备与台站，并非无法再进行观测，只是它们不再能满足科学最前沿探索的需要。如果加以修复和改造，它们的观测能力仍远强于大多数科普设备。相较于中国，西方的当代天文遗产更早、更多，因此其保护与利用的经验也更加成熟。国外在当代天文遗产保护行动中，主要是对天文台站以及望远镜进行修复、重建与展示。天文观测的质量高度关乎天文台站的选址，一个好的光学天文台址首先要避免光污染。随着战后全球化进程的加速，许多曾经在历史上名噪一时的天文台站，如今都已成为城市的地标性建筑，例如建于 1904 年的美国威尔逊山天文台。20 世纪上半叶，威尔逊山天文台是世界重要的天文科研中心之一，取得了一系列科研成果。其极具代表性的海尔望远镜（60 英寸），在恒星光谱、视差测量、星云摄影等方面做出了巨大贡献。1917 年，随着胡克望远镜（100 英寸）的建成，转而取代了海尔望远镜成为世界上最大的天文望远镜，天文学家哈勃利用其进行天文测量，发现了宇宙正在膨胀，并证实了星云是外部星系等 20 世纪重大的天文问题13。然而，随着洛杉矶城市的不断发展，威尔逊山天文台所受光污染加剧，其科研地位已大不如前，科学家们不得不前往更佳的观测台址。如今，威尔逊山天文台面向公众开放，台站定期开展科学讲座和场馆音乐会等活动，具有历史性地位的 60 英寸望远镜和 100英寸望远镜除了常规性维护外，一直被用于展示和观测。即使普通观众，也可通过其官方网站预约，在支付可承受的费用之后，使用这两架口径仍然在世界上排得上号的功勋级望远镜观测星空，体验一下当年天文学家们工作的感觉。还有一些天文台站继续用于天文观测与科研传统，或将部分场所改建为面向公众开放的天文博物馆，这些博物馆因其独特的位置和历史价值深受公众欢迎。例如印度尼西亚的 Bosscha Observatory（博沙天文台），最早建成于 1923 年，二战时受到破坏后重新进行了修复，1959 年并入万隆理工学院，主要承担印度尼西亚的天文研究与教育工作。如今，博沙天文台被国际天文联合会列为世界杰出天文遗产，并持续为全世界的研究人员和学生提供天文观测、天体物理数据分析、操练天文仪器14。Tartu Obser-vatory（塔尔图天文台）建成于 1810 年，是爱沙尼亚一座历史悠久的天文台，隶属于塔尔图大学。1971年，由于场地、设备等原因，天文学家们迁往新的天文台，老天文台则被改建为天文博物馆。1996 年老天文台回归塔尔图大学，2004 年博物馆获得修缮改造并面向公众开放，这也使得这个废弃的天文遗产重新焕发生机。中国当代天文遗产的保护行动，主要是对天文台站进行开放展示。例如，目前隶属于中国科学院上海天文台的佘山观象台，是中国近代最早建立的天文圆顶。圆顶中的 40 cm 双筒折射望远镜，也是中国境内建立的第一台大型光学望远镜。2004 年，佘山观象台在原有基础上成立了上海天文博物馆，正式面向公众开放。上海天文博物馆内设有天文望远镜、天文图书系列展陈，并定期开展各类科普报告、沙龙及学术交流等活动，深受广大青少年和市民的喜爱，截至 2020 年 10 月，其参观人数已达到 6.43 万人次15。与佘山相类似，山东青岛市中心有一座观象山，山顶的观象台是 1898 年德国人所建。1948 年青岛解放后，青岛观象台先后由军管会和青岛市政府管理，1957 年其天文、地磁与地震部分被划归中国科学院。1993 年青岛观象台恢复建制，隶属于中国科学院紫金山天文台。目前，青岛观象台常年面向公众开放，并承担一些公众科普活动，如天文科普夏令营、青岛观象台全国科普日之系列活动、公众科学日、国际观月夜等。观象台内也陈列了一些展品可供参观，比如我国自主建造的第一座大型天文圆顶观测室、我国引进的第一架大型天文望远镜、万国经度测量纪念碑、中华人民共和国水准原点等。青岛观象台的对外开放，受到了社会各界的广泛赞誉，每年前往青岛观象台的国内外参观者约万人16。相较于国外的成熟经验，我国当代天文遗产的保护方法还需进一步改进与完善。例如，重视对天文望远镜等仪器设备的维护保养，确保有价值的天文仪器能够正常运作；天文台站的科普活动形式应多样化，科学与人文的结合将是一个突破点。另外，除了常规天文知识讲解外，还应增加公众对天文遗产的实践探索活动，以及前沿的科学讲座，激发公众对85-科学教育与博物馆，2023，9（1）Science Education and Museums中国当代天文遗产的兴趣。3我国当代天文遗产保护路径以国家天文台沙河科普教育基地为例中国科学院国家天文台沙河科普教育基地的前身北京天文台沙河观测站，始建于 1958 年，是北京天文台的第一个观测站，也是新中国成立以来建立的第一个天体物理观测站，主要承担天体测量、射电天文、恒星天文、太阳物理、人造卫星观测、太阳活动预报等任务17。随着城