平方公里阵列射电望远镜SKA十大主要科学方向

2016年12月26-28日，平方公里阵列射电望远镜（SKA）中国科学方案研讨会在中国科学院上海天文台召开。该会议由中国SKA首席科学家武向平主持。参加会议的有叶叔华院士、武向平院士、科技部国际合作司副巡视员蔡嘉宁、科技部国家遥感中心副主任景贵飞和税敏处长，SKAO国际组织整体战略部主任王启明、中国科学院前沿科学与教育局数理化学处副处长毛羽丰、国家天文台副台长郝晋新、上海市科委基地处周婧以及来自国家天文台、上海天文台、紫金山天文台、云南天文台、新疆天文台、北京大学、南京大学、清华大学、中国科技大学、北京师范大学、中山大学、厦门大学、复旦大学、云南大学、昆明理工大学、贵州大学、香港大学、广州大学、华中科技大学、新西兰维多利亚大学、瑞典查尔姆斯大学等国内外近20家科研机构140余名科研人员。

蔡嘉宁做了动员讲话并发表了主题为“重视科学回报，脚踏实地论证科学目标”的演讲，科技部作为国务院授权的中方谈判代表，对SKA项目一直抱着积极的态度，科学技术的产出与回报是中方参与SKA国际组织权益的保障。他介绍了科技部组织的部际协调会批准了武向平院士担任中国SKA首席科学家，武院士组织这次会议很及时，也很重要，希望通过这次会议调动全国科学家的力量来积极参与到SKA这一国际大科学工程中去，能充分研讨和认真思考中方的科学回报。 

景贵飞做了动员讲话并介绍我国参加SKA建设阶段准备情况和后续情况。他表示SKA项目即将正式启动，国际国内对SKA科学都非常重视，希望在中国SKA首席科学家武向平院士的带领下，吸引更多的优秀人才参与到SKA，更加积极主动投入到SKA的前期相关科学研究，推动中国射电天文学领域的快速发展。

王启明向大家介绍了SKA项目的概况及国际进展，他非常高兴看到中国参与SKA项目的科研人员队伍正在逐步扩大，希望我国的科学家们更多地以团组形式、单位形式参与到项目中，不断扩大中国科研团队在世界上的影响力。

毛羽丰讲话表示中科院对SKA项目一直抱着积极支持的态度，先后通过几个专项经费对SKA重点科学方向进行了优先支持，并向科技部郑重推荐武向平院士为中国SKA首席科学家，得到科技部的积极肯定。中科院将在SKA科学队伍、科学方向等方面继续发挥重要作用。

郝晋新介绍了本次会议召开的背景，目前国际上各国科学家在射电天文学方面进展迅速，SKA项目在大家面前已经展示了一个十分明确的前景，在此背景下，为更好地凝练中国SKA科学目标，组织好中国SKA科学队伍，希望在武院士的带领下，SKA项目能够产生更多的社会反响，通过中国天文科学家们坚持不懈的努力，将来利用SKA数据做出国际一流科学成果。

洪晓瑜报告了在上海建设SKA亚洲科学中心的建议和设想。上海天文台全力支持并积极参与SKA的相关工作，并倡议在上海建设SKA区域中心，已经向有关领导部门汇报了在上海承建SKA亚太科学数据中心的想法并得到了积极的回应。上海天文台已经建立了一个由武向平院士领导的科研团队，吸引海外优秀人员，并开展了卓有成效的工作，取得了一些进展。相信在各级领导的关心和积极支持下，在国内外各位同仁的合作帮助下，中国SKA项目必将取得重大突破。

武向平介绍了召开这次会议的考虑，希望通过这次会议，大家积极投入到SKA的预研究，凝聚全国科学家的智慧，提出我们中国科学家要做什么？能做什么？希望各位同仁集思广益深入讨论SKA科学目标和预期科学回报，写出能指导我们后期工作的中国SKA科学白皮书，为后续综合论证工作打好基础。

叶叔华鼓励科学家们积极参与SKA，希望中国的科学家们能在SKA项目中突破自我，展示才华，在国际合作交流中推动中国射电天文的发展，希望大家在武院士的带领下，努力完成科学目标，为未来中国科学家搭建更好的平台。

近40位科学家在会上做了口头报告，内容覆盖了SKA十大主要科学方向。武向平首先做了一个SKA总体科学报告，提纲挈领地介绍了SKA优先科学目标、科学突破点、技术特色和难点、SKA数据处理面临的问题等。秦波介绍了SKA国际合作以及人才队伍的培养。接下来十个科学方向的专家代表依次做专题学术报告。

在方向一“宇宙黎明和再电离探测”中，茅奕阐述了该方向的理论基础和数值模拟，郑倩和顾俊骅分别介绍了SKA低频先导望远镜MWA（位于澳大利亚）的观测实例和21CMA（位于中国新疆）的多波束实验系统。

在方向二“中性氢巡天和宇宙学研究”中，陈学雷做了SKA宇宙学方向的综述和进展，冯珑珑、郭宏、张骏、王有刚、张乐等五位科学家具体介绍了该方向的数值模拟、星系形成模型、引力透镜及前景去除等科学问题以及利用SKA先导项目开展工作的想法。

在方向三和四“脉冲星搜寻、脉冲星计时和引力检验”中，李柯伽详细阐述了SKA实时搜索脉冲星的问题以及利用现有国内外大型射电望远镜开展脉冲星测时阵列的展望，Rai Yuen特意录制了视频提出了SKA在脉冲星搜寻方面的想法，袁建平、韩文标分别介绍了SKA关于年轻脉冲星的研究以及利用脉冲星计时进行强引力场实验的构想。

在方向五“SKA宇宙磁场搜索”中，韩金林综述了宇宙各级尺度天体中磁场的观测成果以及有望取得重大突破的方向，孙晓辉介绍了SKA先导项目对银河多尺度磁场的观测。

在方向六“星际介质物理”中，围绕SKA高精度构建银河系三维结构的问题上，田文武、钱磊、徐烨等分别基于不同的示踪天体和探测手段给出了详细报告。

在方向七“暂现源的科学探测”中，余文飞给出该方向问题的综述，尤其是快速射电暴是近几年研究的热点，他对如何参与国际合作和竞争提出了有益的思考和启发，王均智、袁建平、杨军针对其中的暂现源谱线搜索、脉冲星暂现源和高分辨率观测暂现源等细节问题做了阐述。

在方向八“AGN和黑洞”中，袁峰从理论角度提出了该领域的几个重要问题，对指导观测者非常有帮助，另有刘祥、安涛、Prashanth Mohan, 张仲莉、郭福来、顾敏峰、陈永军等七位研究者从多角度阐述了SKA在活动星系核和黑洞双星研究上的巨大潜力。

在方向九“HI星系动力学和星系演化”中，朱明、彭影杰介绍了星系形成和演化，对FAST和SKA协同研究的方向进行了探讨。

方向十为“生命的摇篮”，由张泳为大家介绍了SKA对外星生命线索的探索，秦胜利报告了SKA在含糖大分子等与生命密切相关的星际空间大分子搜寻的想法，张仲莉介绍了低频射电波段探测高能宇宙线和中微子的独特优势。

在两天半的研讨会期间，百余名科学家积极热烈地参与了讨论，进行了充分沟通和交流，将发挥集体的智慧制定了中国参与SKA的各项科学目标。

武向平院士、郝晋新台长、洪晓瑜台长与叶叔华院士做了会议总结发言。武向平提出编写《中国SKA科学白皮书》的构想和实施计划，并对框架结构进行了介绍与初步安排，对报告文本的组织编写与时间节点提出了明确要求，而且不局限于中国科学家的智慧，希望集国内外专家学者的共同努力做出切实可行的SKA科学论证方案，争取早日在上海建设SKA区域中心支撑中国科学家取得科学回报。郝晋新表达了对成功举办此次会议的赞赏，并对我国参与SKA提出了很好的建议与思考，希望积极开展国际合作，并倡导天文界同仁共同探索，在国际合作中产生可实施的方案，在科学目标与理论研究的基础上，通过更进一步与实践相结合在SKA科学预研究和技术研发方面做出成效。洪晓瑜对各位专家学者的到会再次表示感谢，望各位天文同仁真正投入，推进SKA科学研究工作。上海天文台将全力支持我国开展SKA工作，继续推进上海推进SKA区域中心建设，同时积极参与国际合作，提高国际显示度，也欢迎天文界专家学者结合各自领域对区域中心提出建议和想法。叶叔华对专家学者们予以了鼓励并寄予了希望，望大家共同努力推进SKA，在首席科学家武向平院士的带领下做出优质的科学成果，打开我国射电天文局面，撑起人才队伍，在SKA国际合作中做出显著的中国贡献，最后她祝愿未来我国的天文事业愈加强盛。

文章来源：中科院上海研究院