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未来10年中国学科发展战略·天文学

未来10年中国学科发展战略·天文学

天文学研究宇宙中各种不同尺度的天体,包括太阳和太阳系内各种天体、恒星及其行星系统、星系和星系团,乃至整个宇宙的起源、结构和演化。太阳和地球环境密切相关,太阳活动对于地球环境和人类活动有着重要甚至决定性的影响。对其他行星的研究和地外生命的探索有助于理解生命的起源和演化,并可能回答人类在宇宙中是否孤独的问题。宇宙和生命的起源和演化是全人类共同关心的重大问题,不但具有重要的科学意义,而且对人类的世界观也具有深刻的影响。因此,天文学的成就是自然科学、人类文化和文明的重要组成部分。先进的天文探测技术、天文仪器发展带来的技术进步,以及天文学的研究成果,广泛应用于导航、定位、航天、深空探测等领域。因此,天文学研究对于国家经济建设和国家安全都有重要的作用。
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中国学科发展战略 

指导组 

组长:白春礼

副组长:李静海 秦大河

成员:詹文龙 朱道本 陈颙 陈宜瑜 李未 顾秉林 

工作组 

组长:周德进

副组长:王敬泽 刘春杰 

成员:林宏侠 马新勇 张恒 申倚敏 薛淮 张家元 钱莹洁 傅敏 刘伟伟

中国学科发展战略 天文学
研究组

组长:方成
副组长:张家铝
成员:李惕碚 崔向群 武向平 景益鹏 王建成 甘为群 林宏侠 董国轩
秘书组
组长:景益鹏
副组长:赵刚
成员:朱永田 卢矩甫 丁明德 张双南 李向东 刘晓为 袁业飞 常进

2009年初,国家自然科学基金委员会与中国科学院学部决定合作开展2011~2020年我国学科发展战略研究和国家自然科学基金“十二五”发展规划制定工作。这次战略研究不仅对于全面提升国家自然科学基金“十二五”发展规划制定的科学性、战略性和前瞻性具有重要意义,而且也将对我国基础研究的长远发展产生深远的影响。

在国家自然科学基金委员会和中国科学院学部的领导下,2009年5月14日成立了由10名院士组成的天文学科战略研究组及由15名在第一线从事天文研究和教育的中青年学术骨干组成的秘书组。经过两年多的工作,在广泛调研和征求天文界院士、各有关单位和广大第一线工作的教学科研人员意见的基础上,2011年底完成了“2011~2020年中国天文学科发展战略研究报告”。此报告的主体部分由国家自然科学基金委员会和中国科学院委托科学出版社于2012年3月出版,即《未来10年中国学科发展战略 天文学》。该书包括7章:战略地位;发展规律与发展态势;发展现状;学科发展布局;优先发展领域与重大交叉研究领域;国际合作与交流;保障措施。

“2011~2020年中国天文学科发展战略研究报告”认为,近年来,我国对天文学经费的投入大幅增加,天文学研究和教育有了长足的发展,逐步形成了从人才培养、仪器设备研制、观测和理论研究到应用服务的较完整的体系,形成了一批在国内外有影响的学术带头人和优秀创新研究群体,研究队伍的年龄结构趋于合理。郭守敬望远镜[大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜 (large sky areamulti-object fiber spectroscopy telescope,LAMOST)]的建成,标志着我国天文仪器的研制水平显著提升。我国天文学研究已经取得一批在国际上有相当显示度的成果,总体水平在发展中国家中位居前茅,在国际上也成为一支不可忽视的力量。但是,也应该看到,目前我国天文设备、研究和教育的水平同发达国家相比,仍然存在着很大差距。基于这样的认识,报告提出了未来10年我国天文学的发展目标,并提出了14个优先发展领域和重要的研究方向。报告强调指出,最关键的还是人才队伍的建设。因此,必须花大力气培养年轻人才,大力支持科学院和高校的联合,加强天文教育,并继续增加天文教育和研究经费的投入。报告认为,我们必须大力推进国际合作,积极鼓励多种形式的人才交流,广泛吸引和组织海外学子和优秀科学家参与发展我国的天文学科等。 

在准备这个报告时,许多专家参与撰写了我国天文学各分支学科战略研究的专题报告。但是,由于篇幅的限制,在《未来10年中国学科发展战略 天文学》一书中未能将它们包括进来。考虑到这些专题报告对国际、国内天文学各领域发展现状和态势的介绍更为详尽,对我国天文学各分支学科未来发展战略的分析更清晰,对国内教学科研人员特别是青年学生会有很大的帮助和参考意义,我们决定请原撰写人根据近年的最新进展作了修改和补充,交由科学出版社出版。为了保证全面、完整起见,我们对《未来10年中国学科发展战略 天文学》一书中的摘要部分略作修改,一并刊出。 

本书按天文学的研究领域和研究内容分为六章。第一章星系与宇宙学,由景益鹏、袁为民执笔。第二章银河系、恒星与太阳系外行星系统,由杨戟、刘晓为、赵刚、李向东执笔。第三章太阳物理学,由丁明德、汪景琇执笔。第四章行星科学与深空探测,由廖新浩执笔。第五章基本天文学,由陈力、周济林、李孝辉执笔。第六章天文技术方法,包括光学与红外,由崔向群、朱永田、王亚男执笔;射电天文学,由杨戟、单文磊执笔;空间天文,由张双南、甘为群、颜毅华、卢方军执笔。此外,有几十位专家为撰写上述各章提供了很好的素材和协助。在此一并表示诚挚的感谢。

我们希望它能给各级领导和部门在决策时有所参考,能对从事天文教育和研究的人员有所启迪,能对研究生和大学生的入门和成长有所帮助。 

我们真诚地感谢热心参与工作、提供材料和建议的所有院士和专家学者,感谢中国科学院学部和国家自然科学基金委员会领导的指导和关心。 

中国科学院学部天体物理学科发展战略研究组

2012年12月

总序

前言

摘要 

第一章 星系与宇宙学

第一节 在天文学中的地位、发展规律和研究特点

一、星系宇宙学在天文学中的地位

二、星系宇宙学的发展规律和研究特点

第二节 国际研究现状和发展趋势

一、概况

二、近几年取得重要成就的主要领域

三、国际观测设备的现状和发展趋势

四、研究前沿和关键性科学问题

第三节 国内星系宇宙学研究现状

一、概况

二、国内的观测设备

三、已取得的若干重要成果

第四节 优先发展领域和重点研究方向

一、优先发展领域

二、重要方向和前沿

第五节 对未来发展的建议 

参考文献

第二章 银河系、恒星与太阳系外行星系统

第一节 在天文学科中的地位、发展规律和研究特点

第二节 国际现状和发展趋势

一、银河系结构、星族及其动力学和化学演化

二、恒星结构和演化、双星

三、星际介质、恒星形成

四、恒星活动及高能现象

五、系外行星系统

第三节 国内状况

第四节 优先发展领域和重点研究方向

第五节 国际交流

第六节 对未来发展的建议

参考文献

第三章 太阳物理学

第一节 太阳物理学的战略地位、重大意义、发展规律和研究特点

第二节 国际研究的现状、发展趋势和前沿

一、仪器设备

二、日震学和太阳发电机

三、太阳大气的磁场、结构和动力学

四、太阳耀斑和日冕物质抛射

五、太阳活动预报

六、太阳和太阳系等离子体物理

第三节 国内研究的现状、优势和特色

一、仪器设备

二、日震学和太阳发电机

三、太阳大气的磁场、结构和动力学

四、太阳耀斑和日冕物质抛射

五、太阳活动预报 

六、太阳和太阳系等离子体物理  

第四节 未来5~10年发展布局和规划

一、仪器设备 

二、日震学和太阳发电机  

三、太阳大气的磁场、结构和动力学  

四、太阳耀斑和日冕物质抛射  

五、太阳活动预报

六、太阳和太阳系等离子体物理

第五节 保障措施 

参考文献

第四章 行星科学与深空探测 

第一节 在天文学科中的地位、发展规律和研究特点

第二节 国际现状和发展趋势  

第三节 国内现状 

第四节 优先发展领域和重点研究方向

第五节 对未来发展的建议 

参考文献 

第五章 基本天文学 

第一节 基本天文学在天文学科中的地位、发展规律和研究特点  

第二节 基本天文学的国际现状和发展趋势

一、天体测量

二、天体力学

三、时间频率领域 

第三节 国内状况 

一、天体测量研究领域

二、天体力学与动力天文学 

三、时间与频率研究领域 

第四节 优先发展领域和重点研究方向

一、天体测量

二、天体力学与动力天文学

三、时间频率研究 

第五节 对未来发展的建议

参考文献

第六章 天文技术方法  

第一节 光学与红外 

一、在天文学科中的地位、发展规律和研究特点

二、国际现状和发展趋势 

三、国内状况

四、优先发展领域和重点研究方向

五、对未来发展的建议

第二节 射电天文学

一、射电天文学的战略地位、研究内容和研究特点

二、发展规律、国际研究现状和发展趋势 

三、国内发展现状

四、学科发展布局和规划 

五、优先发展的科学和技术领域 

六、国际合作与交流 

七、保障措施

第三节 空间天文

一、在天文学中的地位、发展规律和特色 

二、国际发展现状

三、国内发展现状 

四、优先发展领域和重点研究方向 

五、未来的发展建议

六、政策建议    

七、结语 

参考文献 

[1]中国科学技术协会,中国天文学会.2007~2008天文学学科发展报告.北京:中国科学技术出版社,2008
[2]国家自然科学基金委员会数学物理科学部.天文学科、数学学科发展研究报告. 北京:科学出版社,2008
[3]陆埮.宇宙:物理学的最大研究对象.长沙:湖南教育出版社,1999
[4]de Zeeuw P T, Molster F J eds. A Science Vision for European Astronomy. Nether-lands:Springer,2009
[5]NASA.Beyond Einstein: from the big bang to black holes.NASA document,2003
[6]Mo H J,van den Bosch F,White S DM.Galaxy Formation and Evolution.Cambridge:Gambridge University Press,2010
[7]Borner G. The Early Universe:Facts and Fiction.New York:Springer,2003

暂无

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