| 加入桌面
高级搜索 人才直达
招聘推广
招聘推广
发布信息
发布信息
会员中心
会员中心
发布信息当前位置: 首页 » 创新人物 » 基础科学 » 天文学 »

刘维宁——中国科学院国家空间科学中心

点击图片查看原图
 
有效期至: 长期有效
最后更新: 2024-02-17
基本资料信息
 
 


刘维宁:淡定执着的多元人生

 

16岁上大学的刘维宁,在大部分人眼里是标准的“科学家”,从履历上看他确实也一直都在与科学打交道:

1978年7月,初中毕业考入武汉大学空间物理系无线电物理专业;1981年8月,通过中美物理联合招生计划赴美国俄勒冈大学物理系攻读博士学位;1983年8月,转学到美国莱斯大学空间物理和天文系,1988年5月,正式获得该校博士学位;1988年至1990年后在加拿大阿尔伯特大学地球与行星物理研究所做博士后;1990后在加拿大从事空间物理的研究和科学管理工作,后担任加拿大国家航天局日地及大气科学首席科学家;2011年,在国外生活30年的他回到北京,成为“夸父计划”首席科学家……

但事实上,刘维宁的人生远不止这些。他热爱科学,也热爱为科研服务,同时又十分清楚自己作为一个个体与科学之间的“和”与“异”。日前,在接受本刊记者专访时,相较于科学本身,刘维宁谈到的更关乎于人生与热爱。他说,不管是物理还是天文,他总是保留着一份独属于“第三方”的敏锐观察与认知。 

珞珈山旁的文史迷 

刘维宁1962年11月出生于武汉,即使大部分人更熟悉他的父亲——新中国著名的教育改革家、武汉大学前校长刘道玉,刘维宁却坦言自己更像母亲。他眼中的母亲相比大名鼎鼎的父亲毫无逊色,只是为了家庭选择隐世埋名。

钟情中国古典文学的刘维宁,起初并未如母亲期盼一般对科学燃起炽热的情感。他更喜欢古代的诗歌小说,顺带研究起了书法和繁体字。70年代上小学的他,评《水浒》、读《红楼梦》,从古典文学中透视中国古代阶级斗争等一系列政治运动,从而“有了超越年龄的国学修养”。至于书法,刘维宁也是自成一体,尽管评价多是毁誉参半,本人倒也是乐在其中。修习颜柳的时候,他却嫌姨妈给的字帖练起来枯燥,倒是当时武大校园里到处张贴的大字报给了他不少灵感,遂给自己的字起了个名字——“文革体”。

尽管痴心文史,但终究想让一心期盼他在自然科学上有所造诣的母亲一展笑颜。1975年上初中之后,刘维宁的兴趣渐渐转到了数学,尤其是几何——“它那让古希腊哲人入魔的内在美,对我的震撼如同艺术迷看《蒙娜丽莎》一般”。两千多年来流传下来的精密逻辑,让13岁的刘维宁心驰神往。他开始自学数学,解析几何、微积分、线性代数……对于自己和数学之间的关系,14岁的刘维宁这样形容——“我的生命线和数学相切”。

和许多因为徐迟的报告文学走上科学道路的少年一样,刘维宁参加了不少数学竞赛。让他一夜之间获得“神童”称号的,是初三时参加武昌区数学竞赛取得的惊人成绩。1978年是高考恢复第二年,刘维宁提前参加高考。以不俗的成绩超过重点大学录取线,跳过高中,直接成为了一名大学生。 

物理新鲜人 

舍数学而从物理,于刘维宁,颇有几分年少轻狂。他读的是武汉大学当年录取分数最高的无线电物理专业,隶属空间物理系。尽管当时中科大少年班也曾力邀刘维宁前往合肥,但最终在刘母的坚持下,将他留在了武汉。

父亲刘道玉曾经这样总结自家儿子:“如果他真努力,一定可以拿诺贝尔奖。只凭天才,永远不能登峰造极。刘维宁是个例子。”

事实上刘维宁也承认自己的确不用功,甚至很多时候用这种“不用功”彰显自己的天才——成绩依然可以名列前茅,更多的时间他愿意独行于珞珈山的落日余晖里。

1980年,李政道先生和中科院共办的中美物理联合招生(CUSPEA)正式启动。武大当年的成绩非常不理想,第二年早早开始准备,正在读大三的刘维宁成为重点培养对象之一。最终在全国录取的128名考生中,位列52。

1982年8月,20岁的刘维宁赴美攻读博士学位,刚开始去的是俄勒冈大学,环境优美但是他并不喜欢;第二年8月,毅然转学到了位于休斯敦的私立名校莱斯大学,就读于空间物理专业。

其实在此之前,大学时代对于物理前沿没有太多关心的刘维宁,首选专业是天体物理。只因大学时代听过的一场讲座上,教授将天体物理与无尽宇宙以及纷繁变化画上了等号,让本来就有几分“逸仙”气质的刘维宁颇为受用。

得知此事的武大空间物理系教授黄天锡专门来劝他,说天体物理没有空间物理那么有“切肤之感”。尽管不甚了了,但刘维宁还是信了,最终选择了空间物理专业。今天的他可以明了地概括出何为“切肤之感”:天体物理间接和臆想色彩过浓;而空间物理既涵盖太阳系各星体区域,同时又在人类可观测范围内,值得“乐此不疲”。

在莱斯,刘维宁师从空间物理界名师Tom Hill。博士阶段的课题在刘维宁看来是一次战略失误:题目来自Tom Hill某篇灵机一动的短文,讲的是太阳风渗入磁层强化后,改变远磁尾动量守恒,而引起穿越赤道面法向磁场的见效,进而导致磁尾向亚暴状态的演化。

当时不少导师和博士生会采用拉关系的方法来增加论文的引用率,但Tom Hill和刘维宁却都对此嗤之以鼻。博士论文的研究工作之外,让刘维宁的名字为人所知的是他在主课题之外的业余兴趣——他对老师最负盛名的木星磁层研究非常感兴趣,1987年共同发表了关于木星磁层对流起源的理论。这篇“无心插柳”的论文反倒有了名气,以至后来初见刘维宁的不少同行,都以为他的博士工作是有关木星的。

1987年11月,刘维宁通过博士答辩,正式毕业。 

加国岁月 

之前并无定居国外想法的刘维宁,出于当时的各种原因打消了回国的打算,遂沿了不少前辈的路子——去加拿大,继续博士后阶段的研究。

在加拿大,刘维宁师从Gordon Rostoker,二人合作从理论角度共同证明了哈郎不连续线在磁层的起源是载能离子在磁层的昏向飘移形成的东西向的压强梯度。这项工作确定了二区电流发生机制的相关因素,得到了学术界的普遍承认。

完成博士后阶段的工作之后,刘维宁决定留在加拿大工作,谢绝了美国宇航局哥达德空间飞行中心的聘用,留在加拿大空间研究网络第四中心,继续研究工作。但在1995年,加拿大自然科学和工程基金会决定终止对空间研究网络的资助。这让刘维宁观察到了传统物理学科内,不重视空间物理发展的现象,把因为保守偏见形成的不合理局面,错当成了学科式微的证据。

加拿大国家航天局最终将刘维宁网罗门下,当时他参与的主要工作是利用亚磁暴前磁场极度拉伸来破坏离子运动的绝热性,并在1999年和Gordon Rostoker以及Dan Baker共同提出超低频、很低频波共同形成磁泵加速电子的理论。

除了研究工作之外,刘维宁同时开始着手调查起草加拿大空间天气学的战略规划,在1998年完成了《加拿大空间天气》的规划报告,1999年完成了支持加拿大空间天气研究的数据集合和模拟的规划报告。

让本以为报告完成后将继续研究生涯的刘维宁没有想到的是,2000年自己会被派往渥太华总部去做管理空间环境学科的主管科学家。预知到自己会短期中断研究生涯的他并没有多少不安,反而充满期待,他知道,这是一个自己能够振兴加拿大空间物理研究的机会。

“刘维宁”三个字在国际空间物理界的声名鹊起,源自2002年9月在美国华盛顿召开的国际与日共存启动工作会议。自知加拿大宇航局代表的身份并无多少发言权的刘维宁将自己的发言重点放在两个方面:一是对国际与日共存作全面的规划和组织设想,二是强调地面观测网对与日共存科学目标的重要作用。特别是规划系统的设置,是大部分将重点放在本国情况介绍上的参会人员未能注意到的。刘维宁的论证得到了各国代表的高度认可,加拿大航空局也顺理成章地进入与日共存领导小组,在国际上为加拿大争取到了前所未有的地位。

这个阶段的刘维宁,坚持将自己的身份定义为“科学界在政府部门的代言人”,而不是“政府在科学界的钦差大臣”。 

夸父追日 

在中国的朋友亲人经常问刘维宁,是否有打算提前落叶归根,回到中国寻找科研上的“第二春”。尽管大部分发问的人都会替他作答“不会”,理由莫过于他在加拿大已经十分成功,但刘维宁看来答案却未必如此明晰,因为他知晓:大部分时候不是自己来选择机会,而是机会来选择自己。

归国领衔夸父计划也确实正是如此。

作为锁定太阳的深空探测计划,“夸父计划”又被称为“空间风暴、极光和空间天气”探测计划,该计划将由三颗卫星执行,一颗位于日地系统第一拉格朗日点(也称L1点,即地球与太阳之间的引力平衡点)的卫星“夸父A”和两颗沿极轨共轭飞行的卫星“夸父B1”、“夸父B2”组成综合观测系统,将连续监测太阳剧烈活动及其导致的日地空间环境连锁变化的全过程。

该计划首先由北京大学涂传诒院士在同肖佐、张永维总师和中国科学院魏奉思教授讨论的基础上,于2003年提出。刘维宁第一次听说“夸父”是在2004年,当时他作为加拿大国家航天局主管日地及大气科学的科学家回国参加会议,在会上便被涂传诒院士讲述的“夸父”计划深深吸引。

2012年7月,受涂传诒院士之邀,刘维宁正式回国,接手“夸父计划”,并被委任为首席科学家。截至2014年,“夸父计划”已启动10周年,但不幸的是,近几年该计划似乎一直命运多舛,目前更是处于暂缓执行的阶段。

按照最初计划,夸父A星由中国研制,夸父B双星则由加拿大航天局通过他们的PCW计划(极区通信与气象卫星计划)完成,并在卫星上搭载有效载荷。但因为2011年加拿大新一届政府采取了系列财政紧缩政策,PCW卫星研制未获批准。

“祸”不单行。2012年,欧空局对于“夸父”的支持也因为财政危机出现问题,原有的5000万欧元不足以完成双星的研制,而额外的7000万欧元经费申请也未获批准。刘维宁接手后,面对这项重大变故,他想到了取消夸父B双星,将夸父A星从原先的L1点转向L5点(第5拉格朗日点)的办法。L5点是以地球和太阳为顶点构成的等边三角形的第三个点,距离地球的距离与日地距离相等——L5点与地球的距离是L1点的100倍,是一个人类尚未造访过的点。

尽管将卫星发射到L5点技术上面对极大的技术挑战,但如果卫星可以在L5点稳定运行,人类将有可能从侧面观测到从太阳到地球整个连线上的物理过程及运动过程中产生的各种物理效应。

尽管这一想法得到了同行的认可,但最终未能通过,理由是与最初的“夸父计划”变动太大。让刘维宁倍感遗憾的是,欧空局已经开始了L5卫星的相关研究计划,但中国只能作为参与方。

从今年初到十月份,刘维宁的工作重点转移到了科技部微小型卫星研制项目“风暴八骏”上。他介绍说,大型卫星造价高、周期长,国内目前也十分看重微型卫星的研发工作。刘维宁领衔的微型卫星灵活且容易操作,造价不超过1000万。但遗憾的是,受困于一些限定因素,该项目目前处于“入库”的状态。对此刘维宁略感焦虑,理由是——“中国没有本钱去等了,国际上出现这样的情况大多是因为没钱,中国却并不是因为没钱”。 

归国无悔 

很多人都会好奇,归国想要大干一番的刘维宁,在“夸父”和“风暴八骏”项目搁浅之时,是否会后悔离开加拿大的决定。

过了知天命之年的刘维宁,对这件事情的回答颇有几分飘逸自然之气——“‘后悔’已经不知不觉从个人词典中消失了。”原因有两方面:一是后悔不起,二是已然知晓能直线到达的人生目标少之又少。

“少年时我曾经是一只牛股,直线攀升到了很高的价值;30多岁的时候是震荡和调整期。在横向运动的时候我没闲着,重温了自己的文史爱好,学会了让一般科学家望而生畏的写作技巧。”

熟悉的人都知道,刘维宁写得一手好文章,特别是英文写作之水平还高于中文写作。而真正让成年之后的刘维宁重操文学的契机,是他去到莱斯大学就读后不久。和好友四人驱车赶往聚会的路上,因为驾车者的不慎,汽车从高速公路交界口翻撞出去,事故导致两位女生颈骨折断、终生残废。

身为目击者的刘维宁没有办法用物理来解释这样的悲剧,唯有文学,能够承载他对于生命瞬间万变的感慨。加上导师Tom Hill的散文写作功力不俗,给刘维宁改论文颇为认真,也直线助长了刘维宁的英文创作功底。

1996年亚特兰大举办奥运会上,因为入场式解说时美国广播公司Bob Costas对中国进行了与奥运会无关的诽谤,引起了华人社区的强烈反应,刘维宁也是其中之一。他自此开始了网上生涯,尽管当时的言论在今天的他看来不值得一提,但当时他着实是“华夏论坛”上的知名人士。

刘维宁在网上正式发表的第一篇短篇,内容颇为魔幻现实主义,故事的起因是一件真事——两个学生在考试中作弊被他察觉,事后如何处理所引起的内心伦理大战,进而展开对事情可能发展方向天马行空的想象。

这篇“处女作”在刘维宁看来只是一篇文字游戏,但却惊倒了论坛网友,也惊倒了自己——他从未想过自己在英语写作上有这般挥洒纵横的本事。这篇文章的标题调侃了捷克作家米兰•昆德拉,参考其著名的Unbearable Lightness of Being,命名为Unbearable Rightness of Being。

《飞翔的爬行动物》对刘维宁而言是他的创作生涯中十分重要的作品。1997年,在他的积极倡导下,华夏论坛开办了周末文艺特刊,刊登的主要内容是中国人用英文创作的文艺作品。中篇小说 When Pings Fly(《飞翔的爬行动物》)成为创刊纪念文章。

这部中篇小说的写作花费了四天的时间,刘维宁用这样的方式创造了一个自己可以享受绝对主导权的崭新世界。他将这篇小说看作自己失意时刻的“避难所”,在此中恣意享受自己喜欢的乐趣人生。

在文学上不经意的“修行”,成为刘维宁人生中第二轮“牛市”的重要助力,让四十多岁的他时候达到了更高的“股值”。入选“**计划”回到中国,担任“夸父”计划首席科学家,成为这一轮行情的制高点。

相应的,在这一制高点之后出现的回调和震荡,在刘维宁看来虽然令人遗憾,却也是“人生市场”常态的一种,他早已学会用平常心去对待。用股票自比人生的方法有几分“自黑”之嫌,但二者之间确实有共同的规律法则:有价值的股票,哪怕暂时下跌,总会有下一个掀起狂飙的时刻;达到峰值之后的调整和筑底,是下一轮攀升必要的准备。

暂处“沉寂”之中的刘维宁,相较去抱怨外部环境,更愿意把时间花在读书、健身上。他希望等“机会再次找到我的时候”,能够有更大的内在价值去冲击更高的市场表现。在他看来,张弛有度的“波浪式上升”人生轨迹,更符合自然法度。相比每天把弓弦拉得紧绷绷的玩法,未尽兴的疏离感往往可以带来随时转换的自由,更能致远。

“周朝最大的A股姜太公五十多岁还在渭水边悠然自得地钓鱼,一点不着急没有买家上门。”刘维宁正在努力修习这种境界,在自己淡定执着的多元人生中继续行进,“这种境界我还没有完全学到,但至少已经看到了。”

       来源:科学中国人  2015年第5期

 
 
更多..同类创新人物
 
 
Powered by kjcx.ac.cn 9.0
购物车(0)    站内信(0)     新对话(0)