陈建生：“世界最大”光学望远镜该怎么建，我和崔向群院士的分歧

中国天文学界正积极筹备建设一架口径12米的通用光学-红外天文望远镜 (LOT)，近期围绕着12米望远镜的设计，国内天文界展开了激烈的讨论，也有很多科学家表达了自己的意见。特别是中国科学院院士陈建生一份4000多字的长信引爆了中国天文圈。

据《知识分子》报道，中国天文学界对于如何建造“12米望远镜”一事，分歧早已存在。陈建生和崔向群只不过是各自阵营的代表人物。他们的背后都有强力的支持者。

这封信，原为陈建生回应“院条财局”（指中国科学院条件保障与财务局）的要求——“沟通关于12米望远镜”而准备的“一份书面意见”。现在已经公开于网上。

原文如下（部分内容有删节）：

曹局，

接到院条财局通知，你要和我沟通关于12 米望远镜的事，我因在医院不能离开，故准备了一份书面意见，供你参考。如需要进一步沟通， 可再联系。

陈建生

我们和崔向群的分歧

1. 为了解决围绕12 米望远镜问题的分歧， 我们必须深刻分析分歧的本质，只有弄清这个问题，才能从根本上找到解决的办法。

2. 我们和崔的分歧本质是技术路线和科学路线的分歧，是大科学工程由技术导向还是科学导向的分歧 ?

3. 在技术路线上，我们认为12 米望远镜是一项极其困难，极其挑战的项目，是因为这个项目要在海拔5000 米以上极其艰难、恶劣的条件下建设极其精密、极其宏伟的工程，是因为这个工程要在5 年时间，有限经费下建成， 尤其是因为我国在建设望远镜方面， 特别是大型望远镜方面极其缺乏经验，缺乏人才。我国在通用型望远镜建造的最大望远镜是2.16 米望远镜，即使这样小的望远镜，在当时就不是一个先进的望远镜。 建造口径最大的专用望远镜LAMOST， 也不是非常成功的望远镜， 它的有效通光口径是4 米， 但其性能不及美国SLOAN 的 2.5 米望远镜。 从这样的基础一下跳跃到12 米，可以想像会有多大的风险！

4. 因此，我们的技术路线是要尽可能采用国际上最成熟的技术。 国际上已建成的超过10 台10 米级望远镜无一不是采用3-镜系统，因此国际上积累了大量的正面和反面的经验，吸取、消化这些宝贵经验可以最大可能保证我们成功建成12 米望远镜。采用成熟技术，保证工程成功是全世界大工程所尊守的最基本的原则！

5. 与我们的技术路线完全相反的是崔向群的技术路线， 她要的是标新立异，国外搞3-镜系统，我就要搞4-镜系统， 以表示我们有“创新”， 这种“创新”不是为了带来更多的技术或科学上的效益（这点我在下面分析） 是为‘创新’而‘创新’，是为媒体宣传， 是迎合当前时髦的‘民族自尊心’。

6. 崔向群的错误技术路线有两方面原因。

一方面， 错误地估计了中国建造望远镜的能力。她负责建造了LAMOST，如上所说， 这台望远镜并不是很成功的望远镜， 但媒体的夸大宣传，使她自认为她是国际上的大权威， 这可从她多次在公

开场合自己说自己是大权威为证。实际上中国在建造望远镜上与国际的差距是非常大，美国人在70 年前就造出性能非常好的5 米望远镜（至今还有许多重要科学产出），而我们到现在建造的最大通用型望远镜是2.16 米，在大望远镜建造上许多重大技术突破都是国际上的，如主动光学， 薄镜面， 拼接技术， 自适应光学，这些都是现代巨型望远镜革命性飞跃的核心技术。

另一方面原因是苏定强和崔向群一直希望通过在12 米望远镜的建造为自己树碑立传，这是个人原因。所以坚持要标新立异。

7. 在科学路线上，苏定强和崔向群错误地对国际天文发展的判断。

他们两人是搞技术的，不是搞天体物理，他们武断地认为国际上30米级望远镜建成后，12 米望远镜的地位就下降， 所以要建主焦点大视场照相机，做光度和光谱巡天。这个分析是错误的。中国已不需要用12 米望远镜做大视场光度巡天， 因为国家已立项，在2022 年左右发射空间站，其中最重要的载荷就是2 米巡天望远镜， 在光度巡天方面，一台2 米空间望远镜要远超过12 米的地面望远镜，（因为空间望远镜的像质是0.15 角妙，而12 米地面望远镜的像质是1 角秒，来自天光背景的噪声差40 倍，再加上地面天光背景比空间亮至少1 个星等，合在一起噪声要高过5 个星等，像质更没法比）。在多目标光谱方面， 正在起动的在夏威夷优质台址上建造10 米口径专用光谱巡天望远镜， 我国12 米望远镜主焦点根本没有竞争力， 更何况，巨额花费，10 年工期， 以及使用上带来的许多复杂问题（见后面）。

8. 我们和崔向群的另一个重大分歧是大科学工程谁来导向 ？是技术导向还是科学需求导向 ? 我们一直坚持大科学工程要以科学需求为导向，技术要服从科学，不是技术人员说要造什么样的望远镜就造

什么样的望远镜， 为此，天文大科学中心从一开始就成立科学委员会和科学小组，邀请国内100 多位在一线工作的中国天文界精英讨论、制定12 米望远镜的科学定位。但崔向群等人是要科学服从技术，由技术来为科学定位，典型如要搞主焦点大视场巡天，再如，科学上我们认为3-镜系统更能满足科学需求，光效率高，使用又方便， 但崔向群从技术上要标新立异，坚持要搞光效率低，使用又不方便的4-镜系统。 我们坚决反对12 米望远镜由技术人员来定位科学和技术凌驾一切的路线。

9. 错误的技术路线和错误的科学路线导致苏定强、崔向群错误的望远镜方案。他们的主要错误有三点：

一， 把望远镜设计的非常复杂，望远镜安排4 个焦点： 主焦点，莱焦， 卡焦和折轴焦点，面面具到，不是有所为有所不为。 这样势必增加技术复杂性，增加风险，增加经费，增加工期，而对主要科学目标和技术性能并没有带来好处。

二，把主焦点大视场作为望远镜的亮点。

错误地认为30 米望远镜建成之后， 12 米望远镜没有地位， 因此要把主焦点大视场作为望远镜亮点。 我在前面已说过，主焦点大视场并不能给12 米望远镜带来科学上的竞争力，而主焦点大视场照相机是技术上非常复杂， 耗钱耗时的工程，根据日本8 米望远镜主焦点项目负责人的估计，中国12 米望远镜的主焦点照相机需要耗时10年，耗资5 亿美元，而且照相机加上多光纤定位系统是一个庞大系统，更换焦点工作非常困难， 这对多功能望远镜要经常更换焦点工作会带来操作上的巨大困难。尽管崔向群也表示主焦点照相机不作为第一期工程，但望远镜设计保留主焦点发展的可能性。这就要求望远镜的主镜焦比f/数要大过f/1.6， 比不留主焦点f/1.2 的镜筒长很多， 镜筒长， 就增加圆顶的尺寸，大大增加圆顶造价。

三. 采用4-镜系统。

4-镜系统最大优点是在莱焦上20 角分视场可以获得好设计像质，这对于没有大气影响的空间望远镜是绝对必要， 但在地面观测受大气抖动影响，星像是由地面seeing 决定， 无论3-镜还是4-镜得到的像质都一样，因此没有好处， 而其缺点是显著的， 增加一面镜子就要增加反射损失， 更重要的是4-镜系统里最后一面反射镜（M4）中央要开洞，会进一步损失光， 而且视场越大洞就开的大， 损失光就越多，因此为了少损失光，要多做几个M4， 以便观测不同视场用不同大小的洞的M4, 这增加费用，还增加观测上的不方便， 另外开洞的M4 会产生衍射，这种衍射在使用exAO (一种使光轴上的星像达到光学衍射极限的观测）就会严重影响光轴附近高空间分辨、高亮度对比的观测，如对系外行星直接成像观测，而这是12 米望远镜极其重要的科学目标。

此外， 由于增加一面镜子，还带来许多其他的不利， 如增加镜筒长度， 从而增加圆顶造价， 占据了传统卡焦位置，从而牺牲了配置效率最高的科学仪器的可能等等。

10. 在同国际专家合作方面的分歧。

我们认为（如前所说），由于建造12 米望远镜是一项极其艰难的工程， 而我们又缺乏经验，我们必须采取开放的态度，与国际同行专家讨论， 认真听取他们的建议，因此需要组织国际专家顾问小组，事实证明这些专家对我们的帮助是真诚的， 但崔向群认为这些专家是别有用心， 用她的话“他们不搞4-镜系统， 也不让我们搞， 生怕我们超过他们”， 对于请国外专家更被崔认为是“卖国行为”，是“洋奴”， 在改革开放的今天，还居然有这样的排外思想！

坦率地说，中国天文界，包括整个科技界没有人真正了解像12米口径这样大望远镜的技术，包括我自己，虽然做过观测，但10 米级望远镜也没碰过， 我虽然大体上对望远镜还能说一些话， 但望远镜的具体技术我也是不懂。 在中国开国内望远镜专家评审会是一个笑话！只能是形式，走过场。

11. 采用什么样的光学系统本来是一个学术问题， 完全可以通过学术讨论来解决， 但崔对不赞成她的方案的人，扣帽子，把学术问题变成政治问题，到处告状， 并离开大科学中心的领导自己组织一些外行，片面宣传4-镜系统，进行投票，造成多数支持的假像，向科学院施加压力。

12. 关于指责华中科技大学没有资质资格，马冬林资历浅问题。

发改委大科学工程立项程序规定，进入后选的项目必须有300 字的介绍，发给全国招标，并没有要求应标单位资质，工业生产有资质问题， 科学研究要什么资质？当年爱因斯坦提出相对论时不过是计

量局的小职员， 何况，华中科技大是一所实力非常雄厚的大学。 马冬林没有资历说，当年崔向群从德国回国时，还没拿到博士学位，就被委以LAMOST总工程师重任，要说资历还不如现在马冬林的资历，何况马冬林只不过提光学设计方案， 又没有做总工程师。用人不拘一格。有大学介入不是一件很好的事吗？不是有利于科学院强调的院校合作吗？

13. 我们一直希望南京天光所能够在12 米建造方面起重要作用，希望他们能根据科学需求提出3-镜方案供选择， 但他们一直坚持不提3-镜方案，7.10 评审会院条财局本来要求南京天光所朱永田在会上分别提3-镜与4-镜方案， 结果还是没提，报告变成崔向群和梁明的一边倒报告。