编者按：方成，天体物理学家、中国科学院院士，南京大学天文与空间科学学院教授、博士生导师。长期坚持多波段的太阳活动观测和研究工作，主持设计和研制中国第一座太阳塔，创建太阳塔实验室，担任中国首颗太阳探测卫星“羲和号”科学总顾问。2010年，国际天文学联合会将编号185538号小行星命名为“方成星”，以表彰他在太阳物理领域的卓越贡献。
我这一辈子，和天文打了七十多年交道，研究太阳六十多年。在旁人眼里，天文是浪漫的事业——与日月星辰为伴，向宇宙深处求索答案。可回头看自己走过的路，这份浪漫的底色，是啃硬骨头的韧劲，是从一穷二白里蹚出路的坚守，是我们这代人甘心把最好的年华铺在中国大地上的执念。
青春向学，时代浪潮中种下天文初心
我的籍贯是江苏江阴，1938年出生于云南昆明。当时正值抗战，我们一家定居在昆明郊区的农村。童年最深刻的记忆，便是日本飞机的轰炸。虽然炸弹大多落在市区，但那份紧张与愤怒，从小便在我心里扎了根。
抗战胜利后，全家随父亲迁居上海。我在上海读完小学，考入华东师大附中。那时校园里爱国氛围浓厚，我读了不少苏联反法西斯题材的作品，总想着将来能设计、驾驶飞机，在蓝天里保家卫国。
可人生轨迹总难全然顺着心意。高考那年，我因种种原因错过了机会。班主任深知我数理底子扎实，便建议我报考南京大学的天文专业。那时我对天文一无所知，只知道是研究日月星辰的学问。但我想着，只要是钻研科学、能为国家出力，什么专业都值得上。就这样报考了南大数学天文系，并顺利被录取，成为当年招收的24名新生之一。现在回头看，这大概就是命运的安排——人生未必能顺着年少的志向一路走到底，时代的浪潮和机缘，总会把人推到更需要他的位置上。
刚进南大时，校园里挂着一条大横幅：“立志成为祖国天文事业的拓荒者！”我心里犯嘀咕：难道咱们国家的天文事业这么薄弱，还需要我们当“拓荒者”？直到系里组织参观紫金山天文台，张钰哲、龚树模等老一辈天文学家亲自接待，带着我们看设备、开座谈会，我才结结实实受了一次震撼。当时全中国最好的望远镜，是紫金山天文台那台60厘米口径的反射镜，由德国于1924年制造，1954年才修复使用；而当时国际上最大的光学望远镜，口径已做到5米。那一刻我真切地感受到，我们的天文事业距离国际先进水平落后得太远了。
自此之后，我感到自己肩上的担子更重了。在“向科学进军”的号召下，校园里学习氛围极为浓厚。我们的数学课与数学系同上，物理课与物理系同上，再加上天文专业课，一周排得满满当当。大家几乎天天泡在图书馆和教室里。凭着这股拼劲，大四考试的时候，我们班以平均4.5分（五分制）的成绩拿了全校第一。
廿载攻坚，建造中国自己的太阳塔
我真正扎根太阳物理领域，源于太阳塔的建设。1958年，苏联太阳物理专家西特尼克来南大天文系工作，建议我们从太阳观测仪器入手。系里反复论证后，决定建造一座太阳塔——这是一种塔式结构的高精度太阳观测望远镜，当时全世界仅十几台。那时我刚上大三，跟着全程参与项目。
现在回想，那时真是初生牛犊不怕虎。没人见过真正的太阳塔，连完整的技术资料都十分有限，全靠翻找零散文献，摸着石头过河。师生们凑在一起研究，没有条条框框，凭着一腔热情往前冲。可才刚起步，便遇上三年困难时期，项目被迫中断。1962年形势稍有好转，项目重启，我们还联合浙江大学精密光学仪器系共同推进机械与光学设计，攻关了一年多。遗憾的是，1966年研制工作再次中断。
1973年太阳塔项目第三次启动时，我已留校任教，虽是助教，却被任命为课题组组长。那时做事不看头衔、不看资历，只要能干事、肯担当就能上。团队下定决心，这一次不管多难，也要把太阳塔建起来。早年的设计方案基础不足，我们便推倒重来，自己编写程序计算光学与结构参数。当时南京性能最好的计算机在江北的大厂，单程要坐两个小时公交车。我们每天早出晚归，来回奔波了一两个月，才算完所有核心设计参数。
还有选址问题。太阳塔对环境要求极高，工业污染、扬尘等都会严重影响观测精度。没有公车，我们便骑着自行车，在南京周边方圆百公里逐一踏勘。我们自制日晕光度计测量天空散射光，用高灵敏度温度计检测不同高度的大气温度波动，还总结出一个土办法：看树叶。叶面干净发亮，说明当地扬尘少；若树叶蒙着一层灰，观测条件必然不达标。跑了几个月，最终选定孝陵卫附近的一片地块——周边都是果园，观测条件完全达标。
项目总经费是教育部批复的60万元，征地、基建、机械加工、设备研制全部包含在内，每一分钱都要掰着花。征地7亩花了7万元，剩下的经费要支撑整个工程。地块上连看管材料的临时房屋都没有，我们三个老师商量后，决定轮流驻场值守，每人半年。我是第一个去的，在工地上搭了间茅草房。没有电，晚上点煤油灯；没有自来水，就从山下挑水；做饭靠煤球炉，夏天蚊子铺天盖地，周围都是坟堆。有人问我怕不怕，我从来不怕鬼神，只担心工程材料被偷，床边总放根木棍壮胆。物质条件确实艰苦，可眼看着太阳塔一天天建起来，浑身就有使不完的劲。
1976年夏天的一件事，我至今记忆犹新。我们从国外进口了两立方米红木，用来铺设望远镜室地板——红木不易变形，能保证仪器的长期精度。货运到中华门火车站后，学校调不出车辆，教研室二十多位老师找了三辆人力板车，顶着烈日，硬生生把红木拉到了工地。每个人都汗流浃背，却没人喊苦喊累，大家心里都憋着一股劲：一定要把这事干成。
磕磕绊绊中，太阳塔终于迎来“开光”——第一次打开圆顶，让太阳光顺着光路投射下太阳的像。当清晰完整的太阳像出现在测试纸上时，大家激动不已。从1958年第一次立项到1980年建成，历经整整22年。我也从大三的年轻学生，变成了四十多岁的中年人，人生最宝贵的青春，全都倾注在了这座塔上。1982年，教育部组织专家鉴定，认定这座太阳塔达到世界同类仪器先进水平，是中国第一台高精度太阳光谱观测设备。那一刻，所有的艰辛与付出，都值了。
地面迭代，深耕求索
太阳塔建成的同一年，我迎来了人生中另一段重要经历。1979年，教育部选拔第一批出国访问学者，我报了名。我此前学的是俄语，英文全靠自学，考前两周才接到通知要考英文，突击准备后竟顺利通过。目的地是法国，可我当时法语前后只受过四个月的突击培训，便进入巴黎墨冬天文台进修。
法国人有个特点：即便会说英语，日常工作生活也习惯只讲法语。不能流利使用法语，根本没法正常开展研究。没有捷径，只能抓住一切机会练习。墨冬天文台的午餐时间有一个多小时，大家边吃边聊，我便利用午饭时间边听边说；平时还主动找天文台的门房、房东聊天，逮着机会就开口。经过两三个月，我便能用法语顺畅地开展科研交流。在法访学的两年里，我还独立编写了一套太阳物理计算程序，前后打磨了整整一年才成功。
太阳塔稳定运行了30多年，产出了一大批高质量科研成果。但是随着城市发展，大气能见度下降，太阳像的观测质量越来越差，已无法满足高精度观测需求。我们便开始谋划，寻找更好的台址，建造更具特色的新一代太阳望远镜。经过勘测，我们在抚仙湖边找到了云南天文台太阳观测基地，那里空气洁净、视宁度优异，是太阳观测的理想场所。
2004年，我们正式提出研制“光学和近红外太阳爆发探测望远镜”（简称ONSET），落户抚仙湖基地。从方案设计到安装调试，前后历时十多年，我往返云南二十多次。
功夫不负有心人。这台望远镜取得了丰硕成果：我们拿到了国内第一张10830埃近红外太阳像，还得到了一批罕见的太阳白光耀斑的像。2015年，我们获得教育部科技进步奖一等奖。常有人说，搞科研仪器是“十年磨一剑”，这话千真万确。从太阳塔到ONSET，都是以十年为单位磨出来的，坐不住冷板凳，就干不成这样的事。
打破“70比0”，“羲和”逐日启新程
地面观测做得再扎实，我们心里始终有个遗憾：中国的太阳空间探测长期是一片空白。从上世纪70年代的“天文一号”卫星计划，到中法SMESE项目，再到“夸父”卫星计划，几十年间我们前前后后推动了五六个太阳卫星计划，两代科研人倾注无数心血，却始终未能实现零的突破。当时国际上已发射70多颗太阳探测卫星，“70比0”的差距，像一块石头压在我们心上。
转机出现在2015年。位于上海的中国航天科技集团有限公司第八研究院研制出“双超平台”，这是具有超高稳定度、超高对准精度的卫星平台，技术指标达到国际先进水平，准备搭载科学载荷上天验证性能。对我们而言，这是千载难逢的机会。我们下定决心抓住这次机遇，打造一颗具备中国原创特色的太阳探测卫星。
做什么方向？我们从一开始就打定主意，不跟着国外的路子走——人家做过的东西，我们再重复跟进，没有什么价值。我们最终选定Hα波段光谱成像观测。这个波段在地面观测中应用广泛，却从未在空间开展过。一旦成功，便是全球首台空间Hα光谱成像设备，相当于给太阳做“全身CT”，能清晰分辨太阳不同大气层次的物理状态，对研究太阳爆发活动具有不可替代的科学价值。
现实的困难极为严峻：整星工程涵盖火箭、卫星平台、科学载荷、测控通信和应用系统等，总经费仅3亿元。按照航天工程常规流程，载荷研制要先做初样，充分验证性能与可靠性后，再做正样上天。可经费支撑不起完整流程，团队只能迎难而上：跳过初样阶段，一步到位直接做正样。这意味着几乎没有试错空间，任何一个环节出问题，整个项目都可能功亏一篑。
那段时间压力极大，我们反复论证技术细节，往返长春光机所几十次，和研制团队一起攻关核心技术。2021年7月，载荷研制完成后，检测环节又遇难题：长春没有合适的太阳观测条件，模拟光源的测试结果无法完全反映真实性能。我们当即决定，把仪器运到南京做实景测试。当时正值梅雨季节，南京天天下雨，而两个月后载荷就要运往太原发射场，所有人都心急如焚。
幸运的是，仪器抵达南京的第三天下午，天空突然放晴。我们立刻开展测试，排查出几个小问题后连夜调整完毕，当天晚上就将仪器运往上海总装。巧的是，我们离开的第二天，南京便因疫情封城。现在回想起来仍觉惊险，若是晚走一天，仪器便无法按时交付，整个发射计划都将推迟。
在上海总装调试仅用两个月，载荷便顺利运抵太原卫星发射中心。2021年10月14日，我国首颗太阳空间观测卫星“羲和号”成功发射。那天我站在发射现场，看着火箭托着卫星直冲云霄，心里百感交集：几十年的坚持，几代人的接力，在这一刻终于圆梦。
羲和号的成功不是终点。其实在羲和号发射之前，我们便启动了“羲和二号”的论证工作。2026年初项目正式立项，计划2029年发射。这颗卫星将飞往日地拉格朗日L5点，距离地球约1.5亿公里，与太阳、地球构成等边三角形，从侧面观测日冕物质抛射向地球传播的全过程，这在全世界尚属首创。难度肯定比羲和号更大，但我们有信心，一步一个脚印往前走，就没有啃不下来的硬骨头。
算下来，我在南京大学任教已六十多年。我带学生有个不成文的规矩：不许直接套用国外现成的程序算数据发论文，必须自主编写核心程序；必须去太阳塔实习实测，亲自观测过太阳，才算真正踏入这个领域。用国外公开数据、现成工具写论文，确实容易出成果，但永远追不上别人的脚步。二流的数据，永远出不了一流的成果。只有用自己造的先进仪器、自己观测的一流数据、自己开发的原创性程序，做出原创性的分析，才能产出有价值的重要成果。
也常有年轻人问我，新时代的科研工作者最该具备什么样的科学家精神？我总结了十个字：热爱、静心、刻苦、团结、创新。热爱是根本，对事业、对国家的热爱，是所有前行的动力；静心是态度，搞科研不能急功近利，要坐得住冷板凳；刻苦是路径，核心技术等不来、买不来，只能靠自己一点点啃下来；团结是保障，大科学工程靠单打独斗绝对成不了，太阳塔、羲和号都是集体协作的结晶；最后是创新，要敢走别人没走过的路，不能总跟在别人身后追。
我们这代人，见证了中国天文从一穷二白到跻身世界前列的全过程，靠的就是一代代人接力奋斗。一代人有一代人的使命，我们这代人把基础打牢了，把路子蹚出来了，希望年轻一代能接好接力棒，让中国的天文事业走到世界的最前沿。
责任编辑：金浩昊
