方成(1938年8月10日-),祖籍江蘇江陰,天體物理學家,中國科學院院士,發展中國家科學院院士,南京大學天文與空間科學學院教授、博士生導師。方成主要研究方向為太陽物理,是中國第一座太陽塔(塔式太陽望遠鏡)的研制人,同時也是“羲和號”太陽衛星的科學總顧問。
1955年,方成考入南京大學數學天文系天文專業。四年后,方成畢業,留校擔任助教。1981年,他升為副教授,五年后被評為博士生導師兼教授。20世紀80年代初,方成主持研制成中國第一座太陽塔,開辟了中國CCD1維光譜研究的新領域。之后他帶領團隊使用太陽塔獲得了許多高質量的太陽耀斑、黑子、日珥等的二維光譜資料。1988年至1989年方成擔任中國高等科學技術中心特別成員,并任天文和天體物理分中心主任。1995年,方成當選為中國科學院院士。2004年,方成和另外兩位年輕教授提出研制“光學近紅外太陽爆發探測望遠鏡(ONSET)”的構想。次年,方成當選為發展中國家科學院院士(第三世界科學院)院士。2008年,方成獲得法國巴黎天文臺名譽博士稱號,成為歷史上第一位獲得此榮譽的中國科學家。2021年10月,方成提出并參與研制的中國首顆太陽探測衛星“羲和號”衛星成功發射。
方成是中國第一位系統掌握和運用非局部熱動平衡理論的人。他參與設計和研制了中國首座太陽塔,并建立了太陽塔實驗室;主持了國家級各類項目和課題,以及超過20個國際合作項目。他還在耀斑大氣演化、耀斑動力學模型和譜線不對稱性等方面的半經驗模型,以及光譜診斷耀斑非熱過程等諸多方面取得重要成果。1985年,方成主導的“太陽塔”項目獲得首屆國家科技進步二等獎。1997年,方成獲得國家自然科學三等獎。2010年,為表彰他在中國太陽物理領域的卓越貢獻,紫金山天文臺發現的國際編號為185538號小行星被命名為“方成星”。
人物經歷
早年經歷
1937年“七七事變”后,日本侵入中國東部地區,方成的父親方剛帶著家人離開上海市來到云南昆明。次年8月10日,方成出生,他在昆明市度過了孩童時代和小學時光。1948年,方成隨父母返回上海定居。次年秋天,他進入上海華東師范大學附屬中學就讀初高中,最后以全校第一名的學習成績畢業。在班主任老師徐建平的建議下,方成報考了南京大學。1955年,方成順利進入南京大學數學天文系天文專業。他成績優異,進入大學后,獲得了在校4年全5分的成績。
工作經歷
1959年初秋,方成本科畢業,留校擔任助教。后來,南京大學星將數學天文系中的天文專業獨立設立為南京大學天文與空間科學學院,他也就此成為該系的一名教師。1981年,他升為副教授,五年后被評為博士生導師兼教授。20世紀80年代初,方成主持研制成中國第一座太陽塔(塔式太陽望遠鏡),開辟了中國CCD1維光譜研究的新領域。之后他帶領團隊使用太陽塔獲得了許多高質量的太陽耀斑、黑子、日珥等的二維光譜資料。1995年,方成當選為中國科學院院士。
2004年,方成和另外兩位年輕教授提出研制“光學近紅外太陽爆發探測望遠鏡(ONSET)”的構想。這是一臺可以同時觀測中性氦的波長1083納米近紅外太陽像,中性氫的波長656.3納米的Hα太陽像,以及兩個白光太陽像專用望遠鏡。這臺設備可用于太陽活動24周(約2007-2017年)的太陽觀測和研究,對監測和預報災害性空間天氣做出重要貢獻。次年,方成當選為發展中國家科學院院士(第三世界科學院)院士。2008年,方成獲得法國巴黎天文臺名譽博士稱號,成為歷史上第一位獲得此榮譽的中國科學家。由于南京大學太陽塔漸漸難以承擔起研究太陽物理的科研工作需求,方成積極參與了國家天文臺南方觀測撫仙湖基地的建設。2011年,根據方成等人提出的構想和技術要求,南京天文光學技術研究所建成“光學近紅外太陽爆發探測望遠鏡(ONSET)”并安裝在撫仙湖畔的太陽觀測基地中。方成領導的南京大學天文與空間科學學院太陽物理研究團隊還與中國科學院紫金山天文臺、中國科學院國家天文臺、中國科學院空間科學與技術應用中心以及法國空間天體物理研究所等相關機構合作,共同參與太陽爆發探測小衛星項目(SENEER)以及其他太陽觀測衛星的研制。這一合作將為中國太陽物理學的發展作出重大貢獻,提升中國太陽物理研究在國際上的地位。
2021年10月,方成提出并參與研制的中國首顆太陽探測衛星“羲和號”衛星成功發射。
科研成就
建造太陽塔
自1958年起,方成就積極參與了南京大學天文與空間科學學院師生提出的太陽塔(塔式太陽望遠鏡)建造計劃。盡管經歷了國家經濟困難和“文化大革命”的挑戰,但在各級領導的支持下,他帶領的課題組克服了重重困難,在資料、經驗和經費都十分匱乏的情況下,不懈努力,歷經十余年,最終在1980年于南京東郊建成了中國第一座太陽塔。這座高21米的太陽塔是一臺用于太陽觀測和研究大型設備。經過不斷改進,該設備擁有60厘米口徑的太陽塔定天鏡,并配備了具有三波段CCD兩維太陽光譜成像系統,開辟了中國CCD兩維成像光譜研究的新領域,在時間分辨率和光譜分辨率的綜合指標上具有國際領先水平。多年來,通過太陽塔,研究人員獲得了大量珍貴的太陽活動光譜數據。此外,太陽塔還首次觀測到了耀斑紅外連續輻射的增強現象,并記錄了一系列耀斑脈沖相和日珥的兩維光譜數據,這在國際上也是少有的。
太陽活動體結構和大氣模型研究
方成能夠系統地掌握并應用非局部熱動平衡(Non-LTE)理論,還發展了一整套實用的計算方法和程序。他在研究太陽活動體結構和大氣模型方面,取得了系統性的重要成果,包括:首次將太陽耀斑色球結構的計算與自洽能量平衡計算結合,對耀斑物理作出了重要貢獻;做出了隨時間演化的、特別是脈沖相的耀斑大氣半經驗模型;首次提出了隨高度變化的日珥半經驗模型;給出了完整的太陽黑子本影和半影的半經驗模型;還獲得了罕見的白光耀斑的大氣模型。方成所領導的科研小組是世界上能實際運用非局部熱動平衡理論進行光譜計算和分析的小組之一。
耀斑譜線不對稱性和速度場研究
方成及其合作者通過分析太陽塔和其他國家的觀測資料,發現了譜線不對稱性隨時間和空間的變化規律。利用非局部熱動平衡理論,他們首次提出了利用耀斑CaⅡK線不對稱性進行診斷的方法,并成功得到了耀斑色球低層和光球上層的運動模式。此外,他們還利用方成首次觀測到的耀斑二維CaⅡK線光譜,得到了耀斑環內物質流動的具體圖像。除此之外,他們從理論上計算了湍動場中的譜線輪廓和色球壓縮區對譜線輪廓的影響,發現它們在特定條件下能夠給出和觀測相符的各種不對稱性,為解開耀斑譜線不對稱之謎提供了新的線索。
太陽耀斑動力學模型和光譜診斷研究
方成及其合作者在改進了色球輻射損失計算、軟X射線加熱計算和過渡區跟蹤方法的基礎上,發展了構建耀斑動力學模型的一整套方法。他們成功地得到了耀斑脈沖相、主相和色球壓縮區的動力學模型,揭示了脈沖相早期色球蒸發和壓縮的演化細節,填補了人們對耀斑主相演化圖像認識上的空白。他們首次提出了色球壓縮區作為白光耀斑的一種新機制,這被認為是“高水平的開創性工作”“對耀斑的物理研究作出了重要貢獻”。通過與法國天文學家的合作,方成在國際上首次詳細研究了高能粒子轟擊造成的氫的非熱電離和激發對耀斑譜線的影響,并提出了通過光譜分析診斷耀斑非熱過程的方法。
專業論著
論文
自1959年留校任教至2010年底,方成在近半個世紀的時間里發表了270多篇論文。這些論文包括他個人獨自發表的、與本系同事合作或與他指導的研究生共同撰寫的,以及與法國、日本、美國同行合作撰寫的,其中超過一半發表在國際核心期刊上。
著作
社會任職
學術交流
1980年4月,方成通過教育部考試,作為訪問學者前往法國巴黎天文臺。在那里,他首次接觸到國外的太陽塔,學習研究了太陽活動區的新理論。在法國巴黎天文臺進修期間,方成獲益良多,與外國同行建立了良好的合作關系。1982年夏,方成結束了在巴黎天文臺的進修,回到南京大學星。
1990年至2001年,方成先后六次受邀作為客座教授前往法國天文臺和日本國立天文臺,與多位國際同行進行了長期合作研究。通過這些合作,他不僅獲得了一流的觀測資料,還共同發表了多篇學術論文。在這些基礎上,方成和他的團隊創造性地開展了許多研究工作。
人才培養
方成在南京大學曾擔任《天體物理方法》《磁流體力學》《太陽活動區物理》等課程的教學講師,培養了十余名碩士生和博士生。
方成主張精英教育,經常與學生單獨討論研究進展,并指導英文發音,對學生的英文文章也會認真修改。方成培養的博士研究生在中國乃至國際學術界也有較高的知名度。如,1990年在他指導下獲博士學位的甘為群曾擔任中國科學院紫金山天文臺副臺長,還獲得了中國科學院優秀青年科學家一等獎;1994年在他指導下獲碩士學位的趙俊偉后來在美國斯坦福大學獲得博士學位并留校工作,在日震學研究中取得成果。
榮譽獎項
家庭關系
人物評價
曾任中國天文學會天文史專業委員會副主任的宣煥燦評價:方成全力以赴為中國天體物理學中的重要分支太陽物理學的發展作出無私奉獻,而且所選擇的途徑又符合事物發展的客觀規律,因此他也必然在推動中國天體物理學發展的過程中成才。
何梁何利基金會官網評價:方成努力教書育人,以身作則、循循善誘,在培養年輕人方面傾注了大量心血。
曾任江蘇省科協副主席的阮仁良評價:方成院士不僅是一位杰出的科學家,也是一位社會活動家。作為國際知名的天文學者,他在太陽物理研究領域造詣深厚、建樹頗豐。他主持研制的中國第一座太陽塔望遠鏡填補了國內空白。作為國際天文學聯合會副主席,方成院士為提高中國天文學的國際地位不遺余力。作為一名社會活動家,方成院士在擔任江蘇省科協副主席、省科協學術委員會主任、南京市科協副主席期間,十分關心團體發展,踴躍參與科協活動,積極開展建言獻策,為推進民主辦會、依法辦會和科學決策做了大量有益的工作。
“方成星”
2010年,為表彰他在中國太陽物理領域的卓越貢獻,經國際小行星4179中心、國際小行星命名委員會批準,國際小行星中心將中國科學院紫金山天文臺于2007年12月14日發現的國際編號為185538號命名為“方成星”。同年12月6日,南京大學舉行了“方成星”的命名儀式。
參考資料 >
嚴謹治學的方成院士.南京大學科學技術處.2024-04-15
方成.何梁何利基金.2024-04-15
方成.南京大學天文與空間科學學院.2024-04-15
方成.南京大學校史博物館、展覽館.2024-05-30
方成院士丨堅定理想、執著奮進——68年風雨兼程.微信公眾平臺.2024-04-15
方成.中國大百科全書.2024-04-15
方成.中國科學院學部.2024-04-15
中國科學院院士方成:為太陽空間觀測貢獻“中國視角”.人民網.2024-04-15
大辭海:天文學·地球科學卷.微信讀書.2024-04-24
中國天文學在前進.豆瓣讀書.2024-04-24
弘揚科學家精神 I 科技智庫專家 方成院士:不忘共產黨員初心,牢記天文事業使命.江蘇省天文學會.2024-05-30
2004年度教育部提名國家科學技術獎授獎項目.中華人民共和國教育部政府門戶網站.2024-05-25
全國模范教師——方成.南京大學工會委員會.2024-05-25
信息名稱: 教育部關于2015年度高等學校科學研究優秀成果獎(科學技術)獎勵的決定.教育部網站.2024-04-24
2015年度高等學校科學研究優秀成果獎(科學技術)授獎項目.中華人民共和國教育部.2024-04-24
第五屆CAS/COSPAR趙九章獎評審會在中科院召開.中國科學院國際合作局.2024-04-15
“方成星”和“孫義燧星”命名儀式在南京大學舉行.科學網.2024-04-15