
吳守賢(1934- ),湖北沙市人。天文學家,中國現代高精度授時的開拓者之一。早期在徐家匯觀象臺從事觀量象授時,是中國綜合時號改正系統的主要完成者之一。1970年主持籌建BPM短波授時臺并取得成功,為中國空間科學發展和國防建設提供了可靠的時間保障,獲中國科學院科技成果一等獎。在基本天體測學研究中,發現地極移動的錢德勒周期分量具有雙峰分裂現象;利用中國古代天象記錄研究地球自轉長期變化取得多項成果,開創了應用歷史天文學研究領域;“夏代仲康日食考”被評為“夏商周斷代工程”標志性成果之一。代表性論著有《時間測量》、《司馬遷與中國天學》、《中國古代天體測量及天體儀器》等。歷任中國科學院陜西天文臺副臺長、中國科學院西安分院院長、陜西省科學院院長、中國天文學會副理事長陜西省學位委員會副主任。1986年被國家授予有突出貢獻中青年專家稱號。
一、 求學歷程
吳守賢,1934年11月出生于湖北省沙市(現荊州市)。他的祖父吳盤圃(實為外祖父)于19世紀末從祖籍安徽省休寧縣旅沙經商并定居,是沙市著名徽商。吳盤圃年逾花甲時有三子兩女,但無孫男繼承宗祧,遂決定將次女吳承玉所生第五子隨母姓,名守賢,過繼給其三子吳仙洲為嗣。
吳盤圃年青時受“公車上書”及“洋務運動”新思潮影響,以實業救國為理念,把商業資本轉為工業投資,創辦沙市電燈公司,任董事長。此舉有利于沙市工業發展,頗受社會好評,其子吳漢波為副總經理,掌控公司營運。但由于不懂技術,常受雇員德國工程師牽制和刁難。于是吳漢波力主幼年守賢入新學,攻電機,將來成為懂技術的公司接班人。
可惜,吳守賢尚未啟蒙,日本侵略者的鐵蹄便踏向荊楚大地。吳盤圃為躲避侵略者的蹂躪,避免在刺刀威逼下強制合作而淪為漢奸,于1939年攜全家避難于四川省萬縣農村。為不荒廢子弟學業,他與友人劉子賢(沙市商會會長)合作,聘請原沙市樹人小學校長李東屏設館辦學。該館形同私塾,但開設語文、自然和算術等新學課程。吳守賢入館就讀,初識之無,一年后考入當地董家鄉中心小學,插班三年級,讀至六年級時迎來日本投降。此時,吳盤圃不避三峽艱險,攜全家乘木制小舟匆匆返回沙市。
抵沙后,正值學期之中,吳守賢無法插班就讀,便在一位前清舉人的私塾學館補習,熟讀《孝經》、《論語》。略解其義,但能全書背誦。不期這一短暫補習,竟對他半個世紀后涉獵中國古代天文學研究生產了基礎性影響。1946年春,吳守賢考入沙市民權鎮中心小學,讀六年級,1947年以優異成績考入沙市私立晴川中學(現為沙市二中)。
在此期間,吳守賢家庭發生了重大變故:被當時沙市人民稱為“五毒八害三條蛇”的社會黑惡勢力,勾結國民黨當局,以重新注冊為名吊銷了沙市電燈公司有效期為五十年的經營執照,強行征購公司固定資產,又不即時兌現資金,致使電燈公司破產。吳盤圃返沙后恢復公司重振實業的美夢破滅,并在重病困擾下于1948年抱憾辭世。此時吳守賢僅14歲,擺在他面前的不再是電機工程師的幢憬,而是從零開始尋求自己的發展空間。
吳守賢就讀初中的三年,正是國民黨政權在大陸作最后掙扎的三年,國統區人民處于水深火熱之中。社會動蕩,家境窘迫,苦悶中的吳守賢學習成績平平。
初中畢業時,吳守賢在家庭壓力下報考沙市郵電局短訓班,初錄取。但他本意還是希望繼續求學,于是背著家庭又報考了公立高中,被沙市中學錄取。沙中是所省級重點中學,競爭十分激烈。吳守賢不愿失去已經得到的機會,在說服家庭后進了沙市中學。主導這所中學的教師隊伍,大多來自革命激流中的中青年知識分子。他們建設新中國的使命感深深感染著學生。學校經常組織學生參加社會調查與服務,并以艱苦奮斗精神教育學生。在這種朝氣蓬勃的革命氣氛影響下,吳守賢渡過了愉快的高中三年,學業大進,數學、物理成績優秀。
1952年,國務院決定在大學實行全額助學金制度。這使許多家庭困難的學生得以免費讀書。就這樣,吳守賢高中畢業后沐浴著新中國的陽光,順利走上深造之路。
吳守賢喜歡閱讀課外書籍。他讀過張鈺哲的《宇宙論從》,被其優美文學描述的宇宙壯觀所吸引;前蘇聯施密特院士的《地球起源學說》更激發了他探索宇宙奧秘的興趣。于是在報考大學的志愿表上,他鄭重地填上了南京大學天文系,并被錄取。1952年秋,吳守賢溯江東下,由沙市來到六朝古都南京,開始了他的大學生涯。
南京大學天文系1952年入學新生達50名,盛況空前。中國天文學會在玄武湖組織了特別迎新會。李珩教授在會上講了一個法國古老的“打炮對鐘”的故事,以啟迪學生認識天文學的應用價值。這個故事寓意天文授時在人類社會活動中的重要性,給吳守賢留下深刻印象。
南大天文系根據當時教育方針,全部搬用蘇聯莫斯科大學數學力學系天文專業的教學大綱和教材。這有利于學生打好數學和物理學基礎。1953年秋,著名一天體物理學家戴文賽教授從北京大學調任南大天文系系主任。戴教授以學術民主、兼容并包、擢拔青年學子而著稱。吳守賢及其同窗學友都以出自戴文賽門下而榮幸。1955年,在國務院制訂的“十二年科技發展遠影規劃”中,提高授時精度的任務被列為天文學科發展的重中之重項目。戴文賽在參加了全國科學規劃后囬校后立即從大局出發,在1956年畢業的學生中選派吳守賢等四人進入天體測量專業,為實現規劃做出了相應安排。吳守賢大學畢業后被分配到中國科學院紫金山天文臺,并隨即被派往其隸屬的上海徐家匯觀象臺,在剛從英國歸國的王綬琯先生領導下,開始了他一生為之奮斗的高精度授時工作。
二、觀象授時
徐家匯觀象臺是1926年和1933年兩次國際經度聯測中被國際組織認定的一個天文基本點。面臨1957-1959年參加第三次聯測。聯測需要將該臺目視中星儀改造成光電中星儀。為此王綬琯受命赴蘇聯普爾柯沃天文總臺,與中星儀光電記錄設備發明人巴甫洛夫教授合作,研制相應終端并帶回國內安裝。吳守賢作為王先生的助手參加了這一項目,并在改裝后的儀器上進行天文觀測。在此期間,吳守賢被紫臺任命為徐家匯觀象臺業務秘書。這在客觀上為他全面深入地進行授時領域研究創造了條件。1959年初,吳守賢參加中國科學院張勁夫副院長和國家計量局鐘林局長聯合召集的工作會議,討論把時間計量等四種國家級計量基準委托中國科學院負責建立的實施方案。會上,吳守賢與紫臺黃建樹共同起草建立我國時間計量基準方案。該方案被國家科委采納并反映在國務院“國科周字185號文件”中。1960年,國家科委按中蘇合作計劃,選派吳守賢赴莫斯科學習時間計量。吳遂進入北京外國語學院留蘇預備班學習俄語。不料一年后中蘇關系破裂,合作中斷,留學計劃被取銷。留學不成,吳守賢并未灰心。他利用熟練掌握俄語的條件在兩年內自修完蘇聯天體測量專業研究生課程《基本星表》、《基本天文常數》、《基本天體測量學》和《經緯度變化》,專業基礎更趨扎實。
1961年,吳守賢參加葉叔華先生主持的建立我國世界時系統的項目研究,任其中的“綜合時號改正數組”組長。該項目的目的在于克服當時的國際時間局要推遲兩年才能提供精確世界時的缺陷,亦期擺脫我國對蘇聯“標準時刻系統”的依賴,為我國大地測量等廣大應用部門提供可靠的時間服務。項目組于1963年完成測量方法、誤差理論等項研究,建成獨立自主的中國世界時系統,定時精度達到國際先進水平。1965年通過了由吳有訓和夏堅白兩位學部委員主持的國家級技術鑒定,當年該成果獲中國科學院郭沫若院長簽發的獎狀。1982年,“我國世界時系統的建立和發展”獲國家自然科學二等獎。1986年,國家科委第一號科技白皮書在“偉大成就”一節中寫道:“1963年起,我國世界時服務精確度就已進入國際先進行列”。在吳守賢調離上海臺后由葉叔華臺長簽署的對吳的評價是:“1960年-1970年期間,吳守賢同志擔任綜合時號改正組組長。綜合時號改正數是建立我國世界時系統的核心課題。該組的研究為我國世界時系統的建立的各項科研成果做出了主要貢獻,而吳守賢是實際承擔此項研究的完成者。許多研究報告由他完成。若干重要的報告由葉叔華院士與吳守賢共同署名”。吳守賢為我國世界時標準的建立和發展做出了重大貢獻。
三、國家授時中心的創業與開拓
建立獨立自主的授時系統是攸關國家安全的一項基礎工程。1965年,為適應我國發射第一顆人造衛星的需要,國家科委要求中國科學院在我國腹地建立短波無線電授時臺。1966年,中國科學院據此決定在陜西關中地區建立西北授時臺,代號為“326工程”。由上海天文臺提出建設方案并派技術干部,與中國科學院西北分院共同實施工程聯
1970年初,吳守賢奉中國科學院調令,離開深情眷戀的上海,舉家西遷,并注全力投入我國的國家授時中心——西北授時臺的建設。是年7月,326工程更名為中國科學院陜西天文臺(現中國科學院國家授時中心),吳守賢被任命主持短波授時臺建設的技術工作。
短波授時臺土建工程始于1966年。時至1970年電臺發射 天文測時、守時和試播等籌備工作就緒,在吳守賢主持下全面展開聯調,在基本完成后,由中國科學院報請國務院,經周恩來總理批準,于1970年12月15日開始試驗發播短波無線電授時信號,電臺呼號為BPM。
在1971年-1972年試播期間,陜西天文臺在吳守賢主持下組織技術人員,在全國范圍內對BPM時號的性能進行監測。對大量監測資料進行了仔細分析后,吳守賢代表陜西天文臺提出試播技術報告。報告認為短波授時臺的設計和建設是成功的,但信號作用距離沒有達到有效覆蓋全國疆域的設計要求,其原因是建設過程中受當時的不應有的干擾改變了原設計方案:將原設計的高鐵塔天線陣改變為“小天線籠”,降低了天線輻射功率。中國科學院對此非常重視,隨即組織專家工作組,對BPM的兩年試播工作進行全面檢查,并赴蘭州、烏魯木齊等地對時號作實地測量。專家組經過分析論證,同意吳守賢的結論,建議按原設計重新架設高鐵塔天線陣(此時亦因“九一三事件”后使得突破“小天線”禁區成為可能),并盡快增加設備實施原子時控制時號和改善信號波形。中國科學院根據專家組建議,決定從1973年1月起,BPM短波授時臺暫停試播,進行工程和實驗改建,原有天文測時、守時、收時諸項目作為我國世界時服務網正式臺站正常運行。
在此期間,國防部門又提出“遠洋授時任務”,要求BPM短波時號作用距離在原設計基礎上增大2-3倍,能夠有效覆蓋到赤道附近的太平洋遠區海域。經中國科學院批準,陜西天文臺將此兩項任務合并實施,仍由吳守賢任項目總體負責人。擴建工程于1975年開始,1978年完成并重新試播,擴建后的BPM授時臺在試播期間圓滿完成我國向太平洋預定海域發射遠程運載火箭試驗中的授時任務。BPM授時臺1980年12月通過中國科學院鑒定,正式交付使用。吳守賢等為鑒定會提供約30萬字技術資料。該資料后由科學出版社以《時間測量》專著形式出版,受到應用部門歡迎。
BPM短波授時和遠洋授時工程的建成分別獲中國科學院科技成果一等獎和二等獎。
根據國務院決定,BPM授時臺從1978年7月1日零點起,正式承擔我國短波授時任務。
BPM短波授時是一個工程性項目。它的建成是集體努力的成果。陜西天文臺在籌建階段擁有一支由電子學、無線電通信、和天體測量等專業的優秀大學畢業生組成的技術團隊。吳守賢團結和和依靠他們得以不辱使命,順利完成任務。
二十年的后的2001年,吳守賢在志書《中國科學院陜西天文臺(1966-2000)》的前言中寫道:
“我還回憶起1986年中國科學院李薰副院長與數理學部王綬琯副主任視察陜臺時,深為在處于“十年浩劫”的惡劣環境中艱苦奮斗、不辱使命建成此臺,并按期完成歷次空間試驗重大授時任務而感動,李薰副院長曾深情地對我說,應該為建設者們樹碑紀念。我想這本書正是獻給陜臺建設 中做出貢獻和科技人員、工人、解放軍戰士和干部組成的集體的無形紀念碑。”
可以看出,吳守賢把自己作為普通一員深情地融入這個光榮的集體之中。
1977年10月,吳守賢參加了以葉叔華先生領導的中國科學院天文地球動力學考察團赴法國考察。考察期間,代表團會見國際時間局局長、巴黎天文臺授時部主任B.Guinot先生。他對曾經與國際時間局合作達半個世紀的上海天文臺單方面中止資料交換感到困惑;也不明白,在中國中部倔起的一個全天候的新的BPM授時臺已經工作七年,為什么與國際時間局沒有交流意愿。當代表團向他解釋了問題的根源是中國科學院反對國際天文學聯合會及其隸屬機構中出現“兩個中國”的局面時,他表示了理解并愿意在國際時間局采取措施尊重中國科學院意愿。吳守賢代表陜西天文臺向他介紹了陜臺籌建原子時及BPM授時工作情況。他希望盡快得到中國的授時資料。事實上后來陜西天文臺於1979年建成中國原子時標準后,順利與國際時間局建立了資料交換關系,參加了國際原子時計算,為國際原子時系統的保持做出了貢獻。這樣,吳守賢不僅把BPM授時臺展示在全世界面前,而且把中國的授時工程推向了世界。
四、基本天體測量學研究
地球自轉是基本天體測量學重要研究領域。吳守賢從青年時代起就開始該課題的研究。但是,在20世紀70年代,由于建設新授時臺后任務繁重,不得不中斷。BPM授時臺任務基本完成后,他根據新的發展重新恢復了該領域研究工作。
1. 地極移動研究:發現chandler周期雙峰分裂現象
吳守賢大學畢業論文就是在鄒儀新教授指導下完成的“緯度變化與極移”。1977年起,他用Fourier變換 分析了國際極移中央局發表的近80年歸一化極坐標系列,發現極移變化中存在的chandler周期具有對稱的雙峰分裂現象,并提出一個以太陽活動為背景的調制模型,試圖解釋它的形成機理。論文發表于1981年《中國科學》。在1982年國際天文學聯合大會上,地球自轉專業委員會主席在總結地球自轉研究成果中,引用全球300余篇論文,其中包括吳守賢上述論文。它是唯一一篇中國文獻。
2. 利用中國古代天象記錄研究地球自轉長期減慢:開創中國應用歷史天文學研究領域。
從1970年起,國際上掀起利用遠古日食記錄研究地球自轉特長期減慢熱潮。國外學者先后使用30多個中國古代日食記錄。他們在稱贊中國古代記錄豐富寶貴之時,指出只有中國天文學家介入這一研究才能得到有價值的結果。吳守賢檢查了國外學者使用的中國記錄,發現竟有三分之一引用錯誤。于是他著手建立符合中國記錄特征的研究方法,重新整理中國古代天象記錄,并以次方向招收研究生。他和他的學生劉次沅博士在這一方向上進行了創造性研究,發表了一系列研究論文,吸引了一批國外學者與之合作,開創了利用古代天象記錄研究現代天文學問題的歷史天文學研究領域。
3. 國際地球自轉聯測
20世紀80年代初,由國際時間局牽頭,在全球范圍內開展國際地球自轉聯測,簡稱MERIT計劃。它是把測定地球自轉參數的經典技術與正在興起的新技術作大規模的比較觀測,為向新技術過渡做準備,具有重要意義。中國科學院決定參加合作,成立以葉叔華為組長、吳守賢為副組長的MERIT計劃中國組,經外交部批準,上海、紫金山、北京、陜西、云南等天文臺和武漢測地所參加聯測。在中國組精心組織下,上述天文單位在1983—1985年期間進行了大規模相關觀測,取得優異成果,為MERIT計劃的成功做出了貢獻,獲得了較高評價。該項成果獲中國科學院科技進步一等獎。它是近百名中國天文工作者集體智慧的結晶。
4.“夏商周斷代工程”研究:仲康日食考
1995年,國家啟動“夏商周斷代工程”研究。吳守賢應項目首席科學家席澤宗院士邀請,承擔夏代仲康日食再研究。他分析歷代天文學家對這次日食發生年代的13種不同結論,進行復算,并利用現代天文常數和日食計算方法,對公元前2250—1850年400年期間發生在洛陽地區的日食進行普查計算,提出2243年B.C 10月30日、2019年B.C 12月6日,1970年B.C 11月5日和1961年B.C10月26日四個日期可以作為夏代仲康日食發生時間的參考。這一結論成為歷史學家確定夏代始于公元前2070年的重要依據之一。該成果被評為“夏商周斷代工程”12個標志性成果之一。
五、學科全局中的合作者
從1952年進入南京大學天文系讀書起,吳守賢在天文學領域馳騁奮斗半個多世紀,不僅在天體測量學、高精度授時領域中鍥而不舍地完成國家任務和進行研究,還在中國天文學全局發展規劃和組織方面奉獻相當精力。他具有良好的合作精神和親和力,在同事們中間有著非常融洽的關系,深得同行信任。1977年,中國科學院成立天文學科規劃組,負責提出符合國際發展趨勢和國家需要的天文學發展規劃,王綬琯任組長,吳守賢任副組長。學科組召集全國有代表性的天文學家會議,通過充分討論,制訂了由吳守賢執筆起草的中國天文學十年發展規劃,經國務院批準付諸實施。1978年,吳守賢被聘為國家科委天文學科組成員。
1981年,中國天文學會在陜西天文臺召開第五次全國代表大會暨慶祝中國天文學會成立60周年大會,并為陜西天文臺舉行掛牌典禮。吳守賢參與籌備和組織這一盛會,并被選為中國天文學會第五屆理事會副理事長,4年后在武漢舉行的第六屆代表大會上繼續當選連任,在這8年期間,他多次主持時間、星表與天文常數、天文地球動力學的學術會議。
1985年,國際天文學聯合會恢復中國天文學會合法席位。吳守賢作為中國天文學會代表團成員出席在印度新德里舉行的國際天文學聯合會第19屆大會,協助王綬琯團長做了中國代表團與會的組織工作,并在專業討論會上提出利用中國古代交食記錄研究地球自轉長期變化的進展報告。
1983年10月,根據中央組織部決定,吳守賢被任命為中國科學院西安分院副院長,陜西省科學院副院長,1987年被任命為院長。這樣,他就必需要從事非天文學范疇的科技組織領導工作,在“科技興陜”、“秦巴山區域生物資源開發”、“小流域生態環境綜合治理”等方面投入相當精力。但是,他沒有脫離天文工作,仍然是陜西天文臺研究員、博士生導師、學位委員會主任,重點培養研究生。他早期的幾位博士研究生先后成為國內外天文研究機構中的骨干力量。
吳守賢抓住一切機會推進天文工作。1994年,他以陜西天文學會理事長名義邀請臺灣省嘉義市天文協會代表,以及北京、上海、南京的天文學史專家訪問西安,探討海峽兩岸合作編撰“中國古代天文學大成”的可能性,并以陜西省政協經濟與科技委員會付主任名義邀請嘉義市兩位來賓參加祭掃黃帝陵大典;次年,接受嘉義市天文協會邀請回訪嘉義、臺北和高雄等地方天文協會,增進了兩岸天文學家的了解和友誼。1996年,他出席在香港舉行的“21世紀中國天文學發展研討會”,與香港、臺灣和海外華裔天文學家相聚一堂,共謀振興中華民族的天文事業。
1986年,吳守賢被國家授予有突出貢獻中青年專家稱號,1990年獲國務院頒發的政府特殊津貼,1998年獲陜西省優秀博士導師表彰,2008年,被中國科學院研究生院授予“杰出貢獻教師”。
六、吳守賢主要論著
1、葉叔華、吳守賢,我國的綜合時號改正數,測會學報,Vol.9.No.1 1966
2、Ye Shu-hua,Wu Shou-xian,The Joint Corrections of Radio Time Signals in China,科學通報外文版,Vol.17.No.9 1966
3、吳守賢,確定瞬時極坐標的臺站最佳分布,天文學報,Vol.12.No.2 1961
4、吳守賢,王叔和,華英敏,Chandler極移的特征,天文學報,Vol.20.No.2 1979
5、吳守賢,華英敏,王叔和,在極移的Chandler分量上的調調現象,中國科學(A),No.7 1981
6、吳守賢,在研究地月系加速中應用中國古代交食記錄的某此問題,陜西天文臺臺刊,No.3 1980
7、吳守賢,漆貫榮,高精度授時新進展,中國測繪學會第二屆年會文集,1982
8、吳守賢,漆貫榮,新天文學常數系統,天文學進展,Vol.1.No.1 1983
9、吳守賢,劉次沅,古代交食觀測對地球自轉長期變化研究進展,天文學進展,Vol.5.No.2 1987
10、吳守賢,劉次沅,中國古代月掩犯的記錄得到的地球自轉長期變化,天文學報,Vol.34.No.1 1993
11、吳守賢,夏代仲康日食記載再讀,自然科學史研究,Vol.7.No.3 1998
12、吳守賢,夏代仲康日食年代確定的研究史略,自然科學史研究,,Vol.19.No.20 2000
13、庫時柯夫,吳守賢譯,新天文常數系統,北京,科學出版社,1979
14、吳守賢,漆貫榮,邊玉敬,時間測量,北京,科學出版社,1983
15、吳守賢,飛向太空,西安,陜西人民出版社,1994
16、吳守賢,馬馬遷與中國天學,西安,陜西人民教育出版社,2000
17、吳守賢,全和鈞等,中國古代天體測量學及天文儀器,北京,中國科學技術出版社,2008
(撰稿人:漆貫榮(1940- ),江蘇泗陽人,國家授時中心研究員,在吳守賢指導下進入天體測量與時間頻率研究,發表《時間測量原理》、《時間科學基礎》等論著。)